桑黃三萜生物合成途徑關鍵酶基因的挖掘及分析
發(fā)布時間:2022-11-06 17:20
桑黃(Sanghuangporus baumii)是一種十分珍貴的大型藥用真菌,在我國有著悠久的藥用歷史,具有抗腫瘤、保護肝臟、降血糖、治療炎癥、抗衰老及增強機體免疫力等多種功效。然而目前野生桑黃資源逐漸枯竭,人工栽培桑黃仍處于起步階段,尚未實現(xiàn)大規(guī)模工廠化生產(chǎn),導致了桑黃的藥用價值不能得到充分利用。桑黃三萜是桑黃的主要藥效成分,由于其化學結構復雜,提取分離難度大,妨礙了對其進一步開發(fā)利用。三萜生物合成關鍵酶基因的鑒定有助于從分子水平揭示其合成機制,為今后人工合成三萜化合物奠定理論基礎,但目前對桑黃三萜的生物合成途徑仍缺少系統(tǒng)的研究;诖,本課題對藥用真菌桑黃轉錄組數(shù)據(jù)進行深入分析,挖掘可能參與桑黃三萜生物合成途徑的關鍵酶基因,并對部分候選基因進行了克隆和表達分析,為進一步闡明桑黃三萜生物合成機制,以及今后利用基因工程手段改良桑黃進而提高其藥用價值奠定了基礎。本文的主要研究內(nèi)容與結果如下:1、桑黃三萜生物合成途徑推測與候選基因挖掘在桑黃轉錄組數(shù)據(jù)中,有94條Unigenes(約1.08%)被注釋為參與萜類的生物合成相關的3條代謝通路中。進一步,本研究基于已鑒定基因的同源性比對來深入挖...
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 桑黃的研究現(xiàn)狀
1.1.1 桑黃的種類
1.1.2 桑黃的藥理活性作用
1.1.3 桑黃的主要藥用成分
1.1.4 桑黃的人工栽培現(xiàn)狀
1.1.5 桑黃分子生物學方面的研究進展
1.1.6 桑黃的資源價值、經(jīng)濟價值與發(fā)展前景
1.2 藥用植物三萜化合物的研究現(xiàn)狀
1.2.1 三萜結構類型及合成途徑
1.2.2 MVA途徑中關鍵酶的研究
1.2.3 三萜途徑中細胞色素P450(CYP450)研究進展
1.3 本研究的目的意義
2 桑黃三萜生物合成關鍵酶基因的挖掘
2.1 材料與方法
2.1.1 基因信息來源
2.1.2 桑黃三萜合成關鍵酶基因的挖掘
2.2 結果與分析
2.2.1 KEGG注釋中與萜類合成相關的代謝通路
2.2.2 桑黃三萜骨架合成基因的挖掘
2.2.3 參與桑黃三萜合成的下游基因搜索
2.3 討論
2.4 本章小結
3 桑黃三萜合成關鍵酶基因在不同發(fā)育階段的表達特性分析
3.1 材料與方法
3.1.1 材料
3.1.2 方法
3.2 結果與分析
3.2.1 桑黃子實體人工栽培
3.2.2 桑黃不同發(fā)育階段總RNA的提取及檢測
3.2.3 桑黃三萜合成關鍵酶基因在不同發(fā)育階段的表達分析
3.3 討論
3.4 本章小結
4 茉莉酸甲酯對桑黃三萜生物合成的影響
4.1 材料與方法
4.1.1 材料
4.1.2 方法
4.2 結果與分析
4.2.1 標準曲線的繪制
4.2.2 不同濃度MeJA對菌絲體三萜含量的影響
4.2.3 不同濃度MeJA誘導條件下基因轉錄水平變化
4.2.4 不同時間MeJA誘導條件下基因轉錄水平變化
4.3 討論
4.4 本章小結
5 桑黃三萜合成關鍵酶基因HMGS和SE的克隆與分析
5.1 材料與方法
5.1.1 材料
5.1.2 試驗方法
5.2 結果與分析
5.2.1 總RNA的提取及檢測
5.2.2 HMGS基因的克隆
5.2.3 HMGS基因的生物信息學分析
5.2.4 SE基因的克隆
5.2.5 SE基因的生物信息學分析
5.3 討論
5.4 本章小結
6 桑黃SE基因的原核表達
6.1 材料與方法
6.1.1 材料
6.1.2 試驗方法
6.2 結果與分析
6.2.1 重組質(zhì)粒pMD18-T-SE的獲得
6.2.2 桑黃SE基因原核表達載體的構建
6.2.3 桑黃SE基因原核表達載體的誘導表達
6.3 討論
6.4 本章小結
7 桑黃SE基因過表達載體的構建
7.1 材料與方法
7.1.1 材料
7.1.2 方法
7.2 結果與分析
7.2.1 香菇gpd啟動子克隆
7.2.2 重組質(zhì)粒pCAMBIA 1301-gpd的檢測
7.2.3 重組質(zhì)粒pCAMBIA 1301-gpd-gpd的檢測
7.2.4 過表達載體pCAMBIA 1301-gpd-gpd-SE的檢測
7.3 討論
7.4 本章小結
結論
參考文獻
附錄
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金鐵鎖鯊烯環(huán)氧酶基因的克隆與表達[J]. 李國棟,韓麗君,劉小莉,楊耀文,錢子剛. 中藥材. 2016(10)
[2]桑黃類真菌有效成分及功效研究進展[J]. 史幀婷,包海鷹. 中國實驗方劑學雜志. 2016(22)
[3]陸英HMGS基因cDNA克隆、不同器官中的差異表達及生物信息學分析[J]. 姚元枝,黎曉英,郭文博,劉宇,魏麟. 中草藥. 2016(09)
[4]桑黃菌株S-1形態(tài)學觀察及ITS系統(tǒng)發(fā)育分析[J]. 李劍梅,徐國華,楊澤濤,王艷華,韓冰. 食用菌. 2016(02)
[5]芍藥FPPS基因的克隆及生物信息學分析[J]. 徐杰,高水平,史國安,范丙友. 中草藥. 2016(04)
[6]響應面法優(yōu)化桑黃規(guī);斯ぴ耘鄺l件的研究[J]. 董宇,李洪玉,王娜妮,馬相峰,俞忠明,李昌煜. 中藥材. 2015(12)
[7]鮑姆纖孔菌總三萜的提取及其體外抗乳腺癌細胞MCF-7活性[J]. 張林芳,孫婷婷,鄒莉. 藥物評價研究. 2015(05)
[8]杜仲法尼烯基焦磷酸合酶基因cDNA全長的克隆與序列分析[J]. 杜次,李菁,彭清忠,湯鵬,田向榮. 生命科學研究. 2015(02)
[9]多花水仙HMGS基因的克隆[J]. 李科,何炎森,陳曉靜. 福建農(nóng)林大學學報(自然科學版). 2014(03)
[10]桑黃總黃酮含量及其體外抗氧化活性研究[J]. 劉凡,龐道睿,鄒宇曉,廖森泰,肖更生. 中國食用菌. 2014(02)
博士論文
[1]牛樟芝MVA途徑中基因克隆及轉錄組、代謝組研究[D]. 李晶.福建農(nóng)林大學 2016
[2]桑黃類群真菌系統(tǒng)學及桑黃纖孔菌液體發(fā)酵研究[D]. 田雪梅.北京林業(yè)大學 2014
[3]靈芝三萜和金銀花綠原酸生物合成途徑關鍵酶基因的挖掘及分析[D]. 徐曉蘭.北京協(xié)和醫(yī)學院 2013
[4]根癌農(nóng)桿菌介導的靈芝遺傳轉化體系的建立及其在靈芝三萜生物合成研究中的應用[D]. 師亮.南京農(nóng)業(yè)大學 2012
[5]京大戟三萜成分及生物合成途徑中關鍵酶研究[D]. 曹小迎.中國礦業(yè)大學 2010
[6]桑黃子實體多糖的分離純化、結構鑒定及結構修飾研究[D]. 葛青.浙江工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]滇重樓SE、HMGR和FPS基因的克隆及原核表達研究[D]. 許燕.云南中醫(yī)學院 2016
[2]桑黃漆酶基因的克隆及其在畢赤酵母中的表達[D]. 郝鑫.吉林農(nóng)業(yè)大學 2014
[3]中藥桑黃和鼠婦化學成分研究[D]. 閆國卿.安徽大學 2014
[4]誘導劑對樺褐孔菌深層發(fā)酵生物合成三萜化合物的影響[D]. 陳程.浙江理工大學 2014
[5]農(nóng)桿菌介導的香菇遺傳轉化體系構建[D]. 喻晶晶.華中農(nóng)業(yè)大學 2012
[6]藥用真菌桑黃化學成分的研究[D]. 吳長生.山東大學 2011
[7]桑黃多糖的提取及其對小鼠急性酒精肝損傷的保護作用研究[D]. 杜明.西北農(nóng)林科技大學 2010
[8]“桑黃”的鑒定、人工培養(yǎng)及優(yōu)良菌株的選育[D]. 曾念開.中國協(xié)和醫(yī)科大學 2007
[9]三七SE基因克隆及轉化煙草、絞股藍的初步研究[D]. 趙瑞強.廣西醫(yī)科大學 2007
[10]藥用真菌—桑黃指紋圖譜研究[D]. 蔡林君.長春理工大學 2007
本文編號:3703905
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 桑黃的研究現(xiàn)狀
1.1.1 桑黃的種類
1.1.2 桑黃的藥理活性作用
1.1.3 桑黃的主要藥用成分
1.1.4 桑黃的人工栽培現(xiàn)狀
1.1.5 桑黃分子生物學方面的研究進展
1.1.6 桑黃的資源價值、經(jīng)濟價值與發(fā)展前景
1.2 藥用植物三萜化合物的研究現(xiàn)狀
1.2.1 三萜結構類型及合成途徑
1.2.2 MVA途徑中關鍵酶的研究
1.2.3 三萜途徑中細胞色素P450(CYP450)研究進展
1.3 本研究的目的意義
2 桑黃三萜生物合成關鍵酶基因的挖掘
2.1 材料與方法
2.1.1 基因信息來源
2.1.2 桑黃三萜合成關鍵酶基因的挖掘
2.2 結果與分析
2.2.1 KEGG注釋中與萜類合成相關的代謝通路
2.2.2 桑黃三萜骨架合成基因的挖掘
2.2.3 參與桑黃三萜合成的下游基因搜索
2.3 討論
2.4 本章小結
3 桑黃三萜合成關鍵酶基因在不同發(fā)育階段的表達特性分析
3.1 材料與方法
3.1.1 材料
3.1.2 方法
3.2 結果與分析
3.2.1 桑黃子實體人工栽培
3.2.2 桑黃不同發(fā)育階段總RNA的提取及檢測
3.2.3 桑黃三萜合成關鍵酶基因在不同發(fā)育階段的表達分析
3.3 討論
3.4 本章小結
4 茉莉酸甲酯對桑黃三萜生物合成的影響
4.1 材料與方法
4.1.1 材料
4.1.2 方法
4.2 結果與分析
4.2.1 標準曲線的繪制
4.2.2 不同濃度MeJA對菌絲體三萜含量的影響
4.2.3 不同濃度MeJA誘導條件下基因轉錄水平變化
4.2.4 不同時間MeJA誘導條件下基因轉錄水平變化
4.3 討論
4.4 本章小結
5 桑黃三萜合成關鍵酶基因HMGS和SE的克隆與分析
5.1 材料與方法
5.1.1 材料
5.1.2 試驗方法
5.2 結果與分析
5.2.1 總RNA的提取及檢測
5.2.2 HMGS基因的克隆
5.2.3 HMGS基因的生物信息學分析
5.2.4 SE基因的克隆
5.2.5 SE基因的生物信息學分析
5.3 討論
5.4 本章小結
6 桑黃SE基因的原核表達
6.1 材料與方法
6.1.1 材料
6.1.2 試驗方法
6.2 結果與分析
6.2.1 重組質(zhì)粒pMD18-T-SE的獲得
6.2.2 桑黃SE基因原核表達載體的構建
6.2.3 桑黃SE基因原核表達載體的誘導表達
6.3 討論
6.4 本章小結
7 桑黃SE基因過表達載體的構建
7.1 材料與方法
7.1.1 材料
7.1.2 方法
7.2 結果與分析
7.2.1 香菇gpd啟動子克隆
7.2.2 重組質(zhì)粒pCAMBIA 1301-gpd的檢測
7.2.3 重組質(zhì)粒pCAMBIA 1301-gpd-gpd的檢測
7.2.4 過表達載體pCAMBIA 1301-gpd-gpd-SE的檢測
7.3 討論
7.4 本章小結
結論
參考文獻
附錄
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金鐵鎖鯊烯環(huán)氧酶基因的克隆與表達[J]. 李國棟,韓麗君,劉小莉,楊耀文,錢子剛. 中藥材. 2016(10)
[2]桑黃類真菌有效成分及功效研究進展[J]. 史幀婷,包海鷹. 中國實驗方劑學雜志. 2016(22)
[3]陸英HMGS基因cDNA克隆、不同器官中的差異表達及生物信息學分析[J]. 姚元枝,黎曉英,郭文博,劉宇,魏麟. 中草藥. 2016(09)
[4]桑黃菌株S-1形態(tài)學觀察及ITS系統(tǒng)發(fā)育分析[J]. 李劍梅,徐國華,楊澤濤,王艷華,韓冰. 食用菌. 2016(02)
[5]芍藥FPPS基因的克隆及生物信息學分析[J]. 徐杰,高水平,史國安,范丙友. 中草藥. 2016(04)
[6]響應面法優(yōu)化桑黃規(guī);斯ぴ耘鄺l件的研究[J]. 董宇,李洪玉,王娜妮,馬相峰,俞忠明,李昌煜. 中藥材. 2015(12)
[7]鮑姆纖孔菌總三萜的提取及其體外抗乳腺癌細胞MCF-7活性[J]. 張林芳,孫婷婷,鄒莉. 藥物評價研究. 2015(05)
[8]杜仲法尼烯基焦磷酸合酶基因cDNA全長的克隆與序列分析[J]. 杜次,李菁,彭清忠,湯鵬,田向榮. 生命科學研究. 2015(02)
[9]多花水仙HMGS基因的克隆[J]. 李科,何炎森,陳曉靜. 福建農(nóng)林大學學報(自然科學版). 2014(03)
[10]桑黃總黃酮含量及其體外抗氧化活性研究[J]. 劉凡,龐道睿,鄒宇曉,廖森泰,肖更生. 中國食用菌. 2014(02)
博士論文
[1]牛樟芝MVA途徑中基因克隆及轉錄組、代謝組研究[D]. 李晶.福建農(nóng)林大學 2016
[2]桑黃類群真菌系統(tǒng)學及桑黃纖孔菌液體發(fā)酵研究[D]. 田雪梅.北京林業(yè)大學 2014
[3]靈芝三萜和金銀花綠原酸生物合成途徑關鍵酶基因的挖掘及分析[D]. 徐曉蘭.北京協(xié)和醫(yī)學院 2013
[4]根癌農(nóng)桿菌介導的靈芝遺傳轉化體系的建立及其在靈芝三萜生物合成研究中的應用[D]. 師亮.南京農(nóng)業(yè)大學 2012
[5]京大戟三萜成分及生物合成途徑中關鍵酶研究[D]. 曹小迎.中國礦業(yè)大學 2010
[6]桑黃子實體多糖的分離純化、結構鑒定及結構修飾研究[D]. 葛青.浙江工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]滇重樓SE、HMGR和FPS基因的克隆及原核表達研究[D]. 許燕.云南中醫(yī)學院 2016
[2]桑黃漆酶基因的克隆及其在畢赤酵母中的表達[D]. 郝鑫.吉林農(nóng)業(yè)大學 2014
[3]中藥桑黃和鼠婦化學成分研究[D]. 閆國卿.安徽大學 2014
[4]誘導劑對樺褐孔菌深層發(fā)酵生物合成三萜化合物的影響[D]. 陳程.浙江理工大學 2014
[5]農(nóng)桿菌介導的香菇遺傳轉化體系構建[D]. 喻晶晶.華中農(nóng)業(yè)大學 2012
[6]藥用真菌桑黃化學成分的研究[D]. 吳長生.山東大學 2011
[7]桑黃多糖的提取及其對小鼠急性酒精肝損傷的保護作用研究[D]. 杜明.西北農(nóng)林科技大學 2010
[8]“桑黃”的鑒定、人工培養(yǎng)及優(yōu)良菌株的選育[D]. 曾念開.中國協(xié)和醫(yī)科大學 2007
[9]三七SE基因克隆及轉化煙草、絞股藍的初步研究[D]. 趙瑞強.廣西醫(yī)科大學 2007
[10]藥用真菌—桑黃指紋圖譜研究[D]. 蔡林君.長春理工大學 2007
本文編號:3703905
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