4-香豆酰輔酶A連接酶(4CL)-芪合酶(STS)基因融合、表達(dá)、催化活性鑒定及其在棗樹(shù)中的過(guò)表達(dá)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-06 21:08
棗樹(shù)是起源于我國(guó)的古老果樹(shù),目前是我國(guó)產(chǎn)量最高的干果類果樹(shù)。近年來(lái),我國(guó)棗樹(shù)感病寄主呈現(xiàn)不斷增加趨勢(shì),病原涉及9個(gè)真菌屬和4個(gè)細(xì)菌屬。棗樹(shù)真菌病害已嚴(yán)重影響到棗果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。白藜蘆醇是植物受到病原性進(jìn)攻和環(huán)境惡化時(shí)產(chǎn)生的一種植保素,對(duì)植物真菌性病害具有明顯的拮抗作用。對(duì)人類而言,白藜蘆醇具有抗腫癰、保護(hù)心血管、抗氧化等多種功能。利用植物基因工程的基木原理和技術(shù),將白藜蘆醇生物合成途徑關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入棗樹(shù),不僅有望提高棗樹(shù)拈抗真菌病害能力,也有可能改良棗果實(shí)的保健品質(zhì)。白藜蘆醇代謝途徑中限速步驟較多,單純過(guò)量表達(dá)某一個(gè)關(guān)鍵酶雖然可能對(duì)白藜蘆醇的含量產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用,但由于其它步驟的限制,白藜蘆醇高水平積累非常困難。要想大幅度提高轉(zhuǎn)基因植物中白藜蘆醇的含量,有必要進(jìn)行多個(gè)基因共轉(zhuǎn)化的嘗試。通過(guò)基因融合技術(shù)產(chǎn)生的融合蛋白因存在“鄰近效應(yīng)”而具有更高的催化活性,是多基因共轉(zhuǎn)化的首選,將構(gòu)建的融合基因遺傳轉(zhuǎn)化棗樹(shù),有望大幅度提高白藜蘆醇在棗樹(shù)中的積累。白藜蘆醇是芪合酶(STS)的產(chǎn)物,不同植物中STS的催化效率差異很大。白藜蘆醇生物合成途徑中,為STS提供4-香豆酰輔酶A底物的4-香豆酰輔酶A...
【文章來(lái)源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞
第一章 前言
1.1 白藜蘆醇研究概述
1.1.1 白藜蘆醇的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)
1.1.2 白藜蘆醇的發(fā)現(xiàn)
1.1.3 白藜蘆醇的生物活性及應(yīng)用
1.1.4 白藜蘆醇的生物合成途徑
1.1.5 芪合酶的結(jié)構(gòu)和功能
1.1.6 芪合酶基因的轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)
1.2 棗樹(shù)研究概述
1.2.1 棗樹(shù)的組織培養(yǎng)和遺傳轉(zhuǎn)化
1.2.2 棗果實(shí)主要病害
1.3 基因融合研究概述
1.3.1 基因融合的概念及特點(diǎn)
1.3.2 融合蛋白發(fā)揮功能的關(guān)鍵——Linker
1.3.3 基因融合的常用技術(shù)
1.3.4 Linker序列的設(shè)計(jì)
1.3.5 基因融合的應(yīng)用
1.4 本研究的目的意義
1.5 本研究主要內(nèi)容
第二章 葡萄和虎杖芪合酶催化效率比較與分析
2.1 材料與方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株、載體和試劑
2.1.3 主要儀器
2.1.4 葡萄基因組DNA的提取
2.1.5 VvSTS基因的分離
2.1.6 PCR產(chǎn)物的回收
2.1.7 目的片段與克隆載體的連接
2.1.8 大腸桿菌感受態(tài)的制備、轉(zhuǎn)化、及篩選
2.1.9 大腸桿菌質(zhì)粒的提取
2.1.10 目的片段與表達(dá)載體的連接
2.1.11 重組質(zhì)粒的雙酶切
2.1.12 蛋白表達(dá)與純化
2.1.13 蛋白脫鹽與濃縮
2.1.14 酶催化活性及動(dòng)力學(xué)分析
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 葡萄芪合酶基因VvSTS的克隆
2.2.2 基因序列分析
2.2.3 原核表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.4 芪合酶基因在大腸桿菌中的表達(dá)
2.2.5 芪合酶功能鑒定及酶學(xué)性質(zhì)分析
2.3 討論
第三章 4CL-STS基因融合、表達(dá)、催化活性鑒定與分析
3.1 材料與方法
3.1.1 材料
3.1.2 模板與引物
3.1.3 融合基因的克隆與原核表達(dá)載體的構(gòu)建
3.1.4 融合基因的表達(dá)與純化
3.1.5 體外酶促反應(yīng)與產(chǎn)物檢測(cè)
3.1.6 酶動(dòng)力學(xué)分析
3.1.7 融合蛋白同源模型的構(gòu)建
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 不同Linker融合基因的克隆
3.2.2 融合基因原核表達(dá)載體的構(gòu)建
3.2.3 融合基因在大腸桿菌中的表達(dá)與純化
3.2.4 融合酶功能鑒定與酶學(xué)性質(zhì)分析
3.2.5 融合酶同源模型分析
3.3 討論
第四章 4CL-STS融合基因在棗樹(shù)中的過(guò)表達(dá)
4.1 材料與方法
4.1.1 植物材料
4.1.2 菌株、載體與試劑
4.1.3 模板與引物
4.1.4 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化
4.1.5 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化壺瓶棗
4.1.6 轉(zhuǎn)基因壺瓶棗的PCR檢測(cè)
4.1.7 轉(zhuǎn)基因壺瓶棗的PCR-Southern blot檢測(cè)
4.1.8 轉(zhuǎn)基因壺瓶棗的Northern blot檢測(cè)
4.1.9 轉(zhuǎn)基因植株中白藜蘆醇含量的測(cè)定
4.1.10 轉(zhuǎn)基因植株抑菌活性檢測(cè)
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 連植物表達(dá)載體的融合基因克隆
4.2.2 植物表達(dá)載體的構(gòu)建和根癌農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化
4.2.3 壺瓶棗遺傳轉(zhuǎn)化體系條件篩選
4.2.4 轉(zhuǎn)基因植株的獲得
4.2.5 轉(zhuǎn)基因植株的檢測(cè)
4.2.6 轉(zhuǎn)基因壺瓶棗白藜蘆醇含量的測(cè)定
4.2.7 轉(zhuǎn)基因植株提取液的抑菌活性
4.3 討論
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木聚糖酶-甘露聚糖酶融合酶基因Linker優(yōu)化及其在豬腎pK15細(xì)胞中共表達(dá)[J]. 張獻(xiàn)偉,張冠冠,吳珍芳,孟繁明,劉德武,張茂,許衛(wèi)華,鄭恩琴,賀曉燕,李真,李紫聰. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(22)
[2]植物類型Ⅲ聚酮合酶超家族晶體結(jié)構(gòu)與功能[J]. 呂鶴書(shū),柳春梅,路平,師光祿,馬蘭青,王有年. 生物工程學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]一種高質(zhì)量葡萄基因組DNA提取方法[J]. 徐美隆,章雨,倪細(xì)爐. 北方園藝. 2011(15)
[4]植物類型Ⅲ聚酮合酶超家族基因結(jié)構(gòu)、功能及代謝產(chǎn)物[J]. 馬蘭青,師光祿,葉和春,劉本葉,王有年. 生物工程學(xué)報(bào). 2010(11)
[5]三個(gè)棗樹(shù)品種組織培養(yǎng)的比較研究[J]. 趙娟,溫銀元,王育選,王玉國(guó). 生物技術(shù)通報(bào). 2008(01)
[6]編碼山羊補(bǔ)體C3d與口蹄疫病毒VP1融合蛋白重組質(zhì)粒的構(gòu)建及表達(dá)[J]. 凌潔玉,劉朝,佟鐵鑄,樊惠英,張德坤,陳煥春,郭愛(ài)珍. 生物工程學(xué)報(bào). 2008(02)
[7]辣根過(guò)氧化物酶基因與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子基因的連接及克隆[J]. 邵金輝,潘繼紅,朱有名,吳圍屏,吳堅(jiān)美,王志宇. 中國(guó)生物制品學(xué)雜志. 2007(12)
[8]一種高效構(gòu)建同源重組DNA片段的方法——融合PCR[J]. 李敏,楊謙. 中國(guó)生物工程雜志. 2007(08)
[9]白藜蘆醇的研究概述[J]. 張?zhí)m勝,劉光明. 大理學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]融合基因DNA疫苗pcDNA3/MDC-VP1對(duì)柯薩奇病毒B組3型的免疫效果[J]. 王曉凌,高志云,耿媛,金玉懷,王永祥. 臨床心血管病雜志. 2006(07)
博士論文
[1]多功能融合肝素酶的設(shè)計(jì)及其制備低分子量肝素工藝[D]. 葉逢春.清華大學(xué) 2010
碩士論文
[1]沾化冬棗基因工程改良的基礎(chǔ)研究[D]. 孟輝.山東大學(xué) 2005
[2]棗(Ziziphus jujuba Mill.)離體葉片高效再生體系的建立[D]. 周瑞金.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
[3]葡萄白藜蘆醇合酶的生化信息研究[D]. 黨尉.西北大學(xué) 2003
[4]棗樹(shù)葉片再生植株的研究[D]. 何振艷.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3172618
【文章來(lái)源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞
第一章 前言
1.1 白藜蘆醇研究概述
1.1.1 白藜蘆醇的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)
1.1.2 白藜蘆醇的發(fā)現(xiàn)
1.1.3 白藜蘆醇的生物活性及應(yīng)用
1.1.4 白藜蘆醇的生物合成途徑
1.1.5 芪合酶的結(jié)構(gòu)和功能
1.1.6 芪合酶基因的轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)
1.2 棗樹(shù)研究概述
1.2.1 棗樹(shù)的組織培養(yǎng)和遺傳轉(zhuǎn)化
1.2.2 棗果實(shí)主要病害
1.3 基因融合研究概述
1.3.1 基因融合的概念及特點(diǎn)
1.3.2 融合蛋白發(fā)揮功能的關(guān)鍵——Linker
1.3.3 基因融合的常用技術(shù)
1.3.4 Linker序列的設(shè)計(jì)
1.3.5 基因融合的應(yīng)用
1.4 本研究的目的意義
1.5 本研究主要內(nèi)容
第二章 葡萄和虎杖芪合酶催化效率比較與分析
2.1 材料與方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 菌株、載體和試劑
2.1.3 主要儀器
2.1.4 葡萄基因組DNA的提取
2.1.5 VvSTS基因的分離
2.1.6 PCR產(chǎn)物的回收
2.1.7 目的片段與克隆載體的連接
2.1.8 大腸桿菌感受態(tài)的制備、轉(zhuǎn)化、及篩選
2.1.9 大腸桿菌質(zhì)粒的提取
2.1.10 目的片段與表達(dá)載體的連接
2.1.11 重組質(zhì)粒的雙酶切
2.1.12 蛋白表達(dá)與純化
2.1.13 蛋白脫鹽與濃縮
2.1.14 酶催化活性及動(dòng)力學(xué)分析
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 葡萄芪合酶基因VvSTS的克隆
2.2.2 基因序列分析
2.2.3 原核表達(dá)載體的構(gòu)建
2.2.4 芪合酶基因在大腸桿菌中的表達(dá)
2.2.5 芪合酶功能鑒定及酶學(xué)性質(zhì)分析
2.3 討論
第三章 4CL-STS基因融合、表達(dá)、催化活性鑒定與分析
3.1 材料與方法
3.1.1 材料
3.1.2 模板與引物
3.1.3 融合基因的克隆與原核表達(dá)載體的構(gòu)建
3.1.4 融合基因的表達(dá)與純化
3.1.5 體外酶促反應(yīng)與產(chǎn)物檢測(cè)
3.1.6 酶動(dòng)力學(xué)分析
3.1.7 融合蛋白同源模型的構(gòu)建
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 不同Linker融合基因的克隆
3.2.2 融合基因原核表達(dá)載體的構(gòu)建
3.2.3 融合基因在大腸桿菌中的表達(dá)與純化
3.2.4 融合酶功能鑒定與酶學(xué)性質(zhì)分析
3.2.5 融合酶同源模型分析
3.3 討論
第四章 4CL-STS融合基因在棗樹(shù)中的過(guò)表達(dá)
4.1 材料與方法
4.1.1 植物材料
4.1.2 菌株、載體與試劑
4.1.3 模板與引物
4.1.4 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化
4.1.5 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化壺瓶棗
4.1.6 轉(zhuǎn)基因壺瓶棗的PCR檢測(cè)
4.1.7 轉(zhuǎn)基因壺瓶棗的PCR-Southern blot檢測(cè)
4.1.8 轉(zhuǎn)基因壺瓶棗的Northern blot檢測(cè)
4.1.9 轉(zhuǎn)基因植株中白藜蘆醇含量的測(cè)定
4.1.10 轉(zhuǎn)基因植株抑菌活性檢測(cè)
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 連植物表達(dá)載體的融合基因克隆
4.2.2 植物表達(dá)載體的構(gòu)建和根癌農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化
4.2.3 壺瓶棗遺傳轉(zhuǎn)化體系條件篩選
4.2.4 轉(zhuǎn)基因植株的獲得
4.2.5 轉(zhuǎn)基因植株的檢測(cè)
4.2.6 轉(zhuǎn)基因壺瓶棗白藜蘆醇含量的測(cè)定
4.2.7 轉(zhuǎn)基因植株提取液的抑菌活性
4.3 討論
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木聚糖酶-甘露聚糖酶融合酶基因Linker優(yōu)化及其在豬腎pK15細(xì)胞中共表達(dá)[J]. 張獻(xiàn)偉,張冠冠,吳珍芳,孟繁明,劉德武,張茂,許衛(wèi)華,鄭恩琴,賀曉燕,李真,李紫聰. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(22)
[2]植物類型Ⅲ聚酮合酶超家族晶體結(jié)構(gòu)與功能[J]. 呂鶴書(shū),柳春梅,路平,師光祿,馬蘭青,王有年. 生物工程學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]一種高質(zhì)量葡萄基因組DNA提取方法[J]. 徐美隆,章雨,倪細(xì)爐. 北方園藝. 2011(15)
[4]植物類型Ⅲ聚酮合酶超家族基因結(jié)構(gòu)、功能及代謝產(chǎn)物[J]. 馬蘭青,師光祿,葉和春,劉本葉,王有年. 生物工程學(xué)報(bào). 2010(11)
[5]三個(gè)棗樹(shù)品種組織培養(yǎng)的比較研究[J]. 趙娟,溫銀元,王育選,王玉國(guó). 生物技術(shù)通報(bào). 2008(01)
[6]編碼山羊補(bǔ)體C3d與口蹄疫病毒VP1融合蛋白重組質(zhì)粒的構(gòu)建及表達(dá)[J]. 凌潔玉,劉朝,佟鐵鑄,樊惠英,張德坤,陳煥春,郭愛(ài)珍. 生物工程學(xué)報(bào). 2008(02)
[7]辣根過(guò)氧化物酶基因與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子基因的連接及克隆[J]. 邵金輝,潘繼紅,朱有名,吳圍屏,吳堅(jiān)美,王志宇. 中國(guó)生物制品學(xué)雜志. 2007(12)
[8]一種高效構(gòu)建同源重組DNA片段的方法——融合PCR[J]. 李敏,楊謙. 中國(guó)生物工程雜志. 2007(08)
[9]白藜蘆醇的研究概述[J]. 張?zhí)m勝,劉光明. 大理學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]融合基因DNA疫苗pcDNA3/MDC-VP1對(duì)柯薩奇病毒B組3型的免疫效果[J]. 王曉凌,高志云,耿媛,金玉懷,王永祥. 臨床心血管病雜志. 2006(07)
博士論文
[1]多功能融合肝素酶的設(shè)計(jì)及其制備低分子量肝素工藝[D]. 葉逢春.清華大學(xué) 2010
碩士論文
[1]沾化冬棗基因工程改良的基礎(chǔ)研究[D]. 孟輝.山東大學(xué) 2005
[2]棗(Ziziphus jujuba Mill.)離體葉片高效再生體系的建立[D]. 周瑞金.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
[3]葡萄白藜蘆醇合酶的生化信息研究[D]. 黨尉.西北大學(xué) 2003
[4]棗樹(shù)葉片再生植株的研究[D]. 何振艷.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3172618
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