類胡蘿卜素,作為維生素A的前體物質(zhì),對(duì)人類健康具有重要作用。柑橘,作為產(chǎn)量世界第一的水果,含有豐富的類胡蘿卜素。類胡蘿卜素的含量和組成決定了柑橘果實(shí)的外觀品質(zhì),營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。因此,柑橘類胡蘿卜素的研究具有重要意義。本研究基于柑橘類胡蘿卜素代謝的研究進(jìn)展及對(duì)色澤相關(guān)的組學(xué)數(shù)據(jù)的分析篩選,結(jié)合定量表達(dá)、序列分析和轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn),對(duì)調(diào)控柑橘果實(shí)類胡蘿卜素代謝的基因進(jìn)行了挖掘和驗(yàn)證。主要研究結(jié)果如下:1.分析了多個(gè)組學(xué)數(shù)據(jù),篩選到了與類胡蘿卜素調(diào)控相關(guān)的候選基因Cgb HLH28和Cg PK1（Protein Kinase）。通過對(duì)低溫處理血橙轉(zhuǎn)錄組、套袋處理紫皮柚轉(zhuǎn)錄組以及已發(fā)表的番茄超表達(dá)OR（ORANGE Protein）轉(zhuǎn)錄組的分析,篩選到了與類胡蘿卜素調(diào)控相關(guān)的候選基因Cgb HLH28。通過對(duì)琯溪蜜柚及其色澤突變體全基因組重測序比較分析,篩選到了與類胡蘿卜素調(diào)控相關(guān)的候選基因Cg PK1。2.驗(yàn)證了候選基因Cgb HLH28和Cg PK1的表達(dá)量,證實(shí)了候選基因表達(dá)量與植物中類胡蘿卜素含量呈正相關(guān)。通過對(duì)候選基因Cgb HLH28和Cg PK1在琯溪蜜柚及其色澤突變體和多色澤愈傷... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

植物類胡蘿卜素代謝結(jié)構(gòu)通路圖（Sunetal2018）

柑橘類胡蘿卜素代謝調(diào)控的基因挖掘92材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料2.1.1植物材料本研究所用琯溪蜜柚（白色果肉）及其色澤突變體紅肉蜜柚（紅色果肉）和黃金蜜柚（黃色果肉）花后90，120和150天果實(shí)，均采自福建省漳州市平和縣小溪鎮(zhèn)，所用華農(nóng)紅心柚果實(shí)采自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)柑橘標(biāo)本園（圖2）。本研究所用愈傷組織為柑橘RM33系愈傷和蘋果野生型愈傷，蘋果超表達(dá)crtB愈傷，蘋果超表達(dá)crtB+MYB1愈傷，均由實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)自行繼代保存。轉(zhuǎn)基因所用哥倫比亞型擬南芥（Arabidopsisthaliana），為本實(shí)驗(yàn)室保存。圖2琯溪蜜柚和華農(nóng)紅心柚轉(zhuǎn)色期表型WF，白肉琯溪蜜柚；YF，黃肉琯溪蜜柚；RF，紅肉琯溪蜜柚；HXY，華農(nóng)紅心柚；標(biāo)尺，1cmFig.2Phenotypesof‘Guanximiyou’and‘Huanonghongxin’pummeloinbreakerstageWF,‘Guanximiyou’Pummelowithwhiteflesh;YF,‘Guanximiyou’Pummelowithyellowflesh;RF,‘Guanximiyou’Pummelowithredflesh;HXY,‘Huanonghongxin’Pummelo;Scale,1cm2.1.2菌株與質(zhì)粒本研究所用大腸桿菌（Escherichiacoli）菌株Trans5α，采購于TransGen公司；農(nóng)桿菌（Agrobacteriumtumefaciens）菌株GV3101和DHA105，采購于唯地生物公司；植物超表達(dá)載體為Gateway系列終載體pH7WG2D和pK7WG2D；克隆載體pEASY-blunt和pTOPO-blunt購自于TransGen公司。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆碩士研究生學(xué)位論文20蜜柚和黃肉琯溪蜜柚的全基因組重測序比較分析發(fā)現(xiàn)，DNA序列上有一個(gè)位點(diǎn)在紅肉琯溪蜜柚與白肉琯溪蜜柚之間存在一個(gè)高置信度的SNP變異，在紅肉琯溪蜜柚中該位點(diǎn)為CC純合，而在白肉琯溪蜜柚和紅肉琯溪蜜柚中該位點(diǎn)為CT雜合（圖3），并且本實(shí)驗(yàn)室研究人員利用該位點(diǎn)成功開發(fā)了區(qū)分琯溪蜜柚白肉和紅肉的分子標(biāo)記（羅鑫2019）。因此，本研究推測該SNP可能與琯溪蜜柚色澤變異有關(guān)，對(duì)包含該SNP位點(diǎn)的基因調(diào)取出來進(jìn)行序列比對(duì)，發(fā)現(xiàn)其為玉米凝集素受體蛋白ZmPK1在柚中的同源基因CgPK1。而此前有研究報(bào)導(dǎo)，煙草中凝集素受體蛋白NtFERL可以影響類胡蘿卜素的積累，說明凝集素受體蛋白也具有調(diào)控類胡蘿卜素的可能性。為了進(jìn)一步深化該SNP位點(diǎn)的應(yīng)用價(jià)值，驗(yàn)證基因CgPK1的功能，本研究將其作為調(diào)控柑橘類胡蘿卜素的候選基因進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。圖3琯溪蜜柚全基因組重測序鑒定SNP位點(diǎn)（羅鑫2019）WF，白肉琯溪蜜柚；YF，黃肉琯溪蜜柚；RF，紅肉琯溪蜜柚Fig.3Whole-genomeresequencingof‘Guanximiyou’PummeloidentifiedtheSNPloci（Luo2019）WF,‘Guanximiyou’pummelowithwhiteflesh;YF,‘Guanximiyou’pummelowithyellowflesh;RF,‘Guanximiyou’pummelowithredflesh;DAF,dayafterflower

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]bHLH transcription factor SmbH LH92 negatively regulates biosynthesis of phenolic acids and tanshinones in Salvia miltiorrhiza[J]. Jian-hong Zhang,Hai-zhou Lv,Wan-jing Liu,Ai-jia Ji,Xin Zhang,Jing-yuan Song,Hong-mei Luo,Shi-lin Chen.  Chinese Herbal Medicines. 2020(03)
[2]類受體蛋白激酶NtFERL對(duì)煙草質(zhì)體色素含量的影響[J]. 徐國云,翟妞,劉萍萍,張慧,陳千思,鄭慶霞,金立鋒,陳霞,曹培健,周會(huì)娜.  煙草科技. 2019(01)
[3]植物蛋白激酶研究進(jìn)展[J]. 張春寶,趙麗梅,趙洪錕,董英山.  生物技術(shù)通報(bào). 2011(10)

博士論文
[1]柑橘番茄紅素β-環(huán)化酶基因功能分析及其轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究[D]. 盧素文.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]利用柑橘愈傷組織研究植物類胡蘿卜素積累的調(diào)控機(jī)理[D]. 高慧君.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]甜橙（Citrus sinensis Osbeck）紅肉突變體類胡蘿卜素合成相關(guān)基因的克隆與特性分析[D]. 陶能國.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[4]柑橘體細(xì)胞胞質(zhì)遺傳及葉綠體SSR引物開發(fā)研究[D]. 程運(yùn)江.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
[5]幾個(gè)柑桔產(chǎn)區(qū)果實(shí)色澤評(píng)價(jià)及紅肉臍橙（Citrus sinensis L.cv.Cara cara）果肉呈色機(jī)理初探[D]. 徐娟.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]琯溪蜜柚色澤突變體類胡蘿卜素代謝特征分析[D]. 張亞卿.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3284472