玉米（Zea mays L.）作為種植最廣泛的糧食作物,具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,然而玉米受到脅迫后引起的產(chǎn)量和品質(zhì)下降給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大損失。當(dāng)受到病原菌侵害后,玉米會(huì)產(chǎn)生植保素來抵御脅迫。萜類植保素是植保素的一種,是萜烯被細(xì)胞色素P450氧化酶氧化形成的衍生物。水稻植保素生物合成途徑中的P450已被深入研究,參與玉米萜類植保素生物合成的P450還未見報(bào)道。因此,鑒定玉米萜類植保素生物合成中的P450基因及其功能,是解析植保素生物合成途徑的重要步驟,進(jìn)而為其代謝調(diào)控研究及抗性育種提供基礎(chǔ)。本研究通過挖掘前人報(bào)道的禾谷鐮刀菌侵染玉米后的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),結(jié)合水稻同源基因系統(tǒng)進(jìn)化分析,篩選玉米萜類植保素生物合成途徑中相關(guān)的P450基因CYP71Z18�？寺≡摶虿⒂么竽c桿菌代謝工程手段進(jìn)行重組表達(dá),通過GC-MS和NMR分析鑒定催化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),結(jié)果表明CYP71Z18具有催化合成倍半萜植保素zealexin A1的功能。通過分析CYP71Z18及上游基因的表達(dá)模式,闡明了其參與玉米萜類植保素zealexinA1生物合成的功能。該P(yáng)450具有廣泛的底物適應(yīng)性,能夠與二萜ent-（iso）kaurene... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮寫符號(hào)與中英文對(duì)照表
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 植保素
    1.2 萜類植保素的生物合成途徑
    1.3 細(xì)胞色素P450氧化酶
    1.4 萜類的微生物代謝工程
    1.5 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻遺傳轉(zhuǎn)化
    1.6 研究目的與意義
2 材料與方法
    2.1 材料
        2.1.1 植物材料及處理
        2.1.2 試劑與儀器
        2.1.3 載體及菌株
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 生物信息學(xué)分析
        2.2.2 DNA、RNA的提取與反轉(zhuǎn)錄
        2.2.3 基因的克隆
        2.2.4 基因表達(dá)模式的檢測
        2.2.5 表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.2.6 原核表達(dá)和微生物代謝工程
        2.2.7 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻遺傳轉(zhuǎn)化
3 結(jié)果與分析
    3.1 CYP71Z18的功能鑒定
        3.1.1 CYP71Z18的系統(tǒng)進(jìn)化分析
        3.1.2 CYP71Z18的催化功能鑒定
        3.1.3 CYP71Z18的基因表達(dá)模式
    3.2 CYP71Z18的功能應(yīng)用
4 討論與結(jié)論
    4.1 討論
        4.1.1 CYP71Z18在玉米zealexins植保素合成中的作用
        4.1.2 CYP71Z18的多功能催化特性
        4.1.3 利用CYP71Z18改造水稻二萜植保素合成途徑
        4.1.4 CYP71Z18應(yīng)用于微生物代謝工程
    4.2 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3730347