地錢(Marchantia polymorpha L.)屬于苔蘚植物,在世界各地均有所分布,常見于我國(guó)的北部及西北部地區(qū)。地錢具有基因組低冗余、遺傳轉(zhuǎn)化簡(jiǎn)便、可無(wú)性繁殖及細(xì)胞懸浮培養(yǎng)增殖速度快等特點(diǎn),因此地錢作為生物反應(yīng)器在理論和技術(shù)上均具有很大的潛力。由于地錢具有和高等植物一致的真核表達(dá)系統(tǒng),因此在生產(chǎn)來(lái)源于高等植物的次生代謝產(chǎn)物或蛋白質(zhì)時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì)。芥子油苷是一種含硫的次生代謝產(chǎn)物,在植物受到外界病原菌或者機(jī)械性損傷時(shí),體內(nèi)的組織被破壞,使得芥子油苷和黑芥子酶充分接觸,然后芥子油苷被水解,這些水解產(chǎn)物具有許多的生物活性。對(duì)于植物來(lái)說(shuō),這些水解產(chǎn)物可以作為信號(hào)分子促使植物進(jìn)行防御反應(yīng)抵抗病原菌和害蟲;對(duì)人類來(lái)說(shuō),可用于預(yù)防及治療癌癥,也可用于生產(chǎn)生物殺蟲劑和殺菌劑。吲哚族芥子油苷是一類來(lái)源于色氨酸的芥子油苷,其降解產(chǎn)物具有抑制腫瘤活性及治療結(jié)腸癌等功效。盡管吲哚族芥子油苷及其降解產(chǎn)物對(duì)人類非常有益,但是在植物中含量卻很少,因此利用代謝工程方法生產(chǎn)芥子油苷具有重要的研究意義。本研究擬利用地錢作為生物反應(yīng)器,進(jìn)行芥子油苷代謝工程的初探。建立并優(yōu)化了地錢的組織培養(yǎng)及遺傳轉(zhuǎn)化體系,并對(duì)吲...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 前言
    1.1 芥子油苷的研究進(jìn)展
        1.1.1 芥子油苷簡(jiǎn)介
        1.1.2 吲哚族芥子油苷研究進(jìn)展
        1.1.3 人工合成吲哚族芥子油苷的意義
    1.2 生物反應(yīng)器
    1.3 地錢
        1.3.1 地錢的簡(jiǎn)介
        1.3.2 地錢的生活史
        1.3.3 地錢作為生物反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)
    1.4 地錢的研究進(jìn)展
        1.4.1 愈傷組織的誘導(dǎo)
        1.4.2 葉狀體的再生
        1.4.3 胞芽的獲得
        1.4.4 孢子的獲得
    1.5 地錢的遺傳轉(zhuǎn)化
        1.5.1 地錢懸浮細(xì)胞的轉(zhuǎn)化
        1.5.2 地錢孢子囊及孢子的轉(zhuǎn)化
        1.5.3 地錢葉狀體和胞芽的轉(zhuǎn)化
    1.6 植物表達(dá)載體的構(gòu)建
    1.7 細(xì)胞懸浮培養(yǎng)
    1.8 研究?jī)?nèi)容與目的意義
    1.9 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
2 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌種與質(zhì)粒
        2.1.3 生化試劑
        2.1.4 培養(yǎng)基
        2.1.5 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 地錢的組織培養(yǎng)
        2.2.2 35 S::GUS原核表達(dá)載體
        2.2.3 35 S::GUS根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的地錢的遺傳轉(zhuǎn)化
        2.2.4 35 S::GUS轉(zhuǎn)基因株系的染色觀察
        2.2.5 MpEF1α啟動(dòng)子的克隆
        2.2.6 MpEF1α::GUS植物表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.2.7 根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的地錢的遺傳轉(zhuǎn)化MpEF1α::GUS
        2.2.8 MpEF1α轉(zhuǎn)基因株系的染色觀察
        2.2.9 農(nóng)桿菌介導(dǎo)地錢的遺傳轉(zhuǎn)化體系因素的確定
        2.2.10 吲哚族芥子油苷代謝途徑基因克隆
3 結(jié)果與分析
    3.1 地錢組織培養(yǎng)
        3.1.1 地錢外植體消毒與再生
    3.2 植物表達(dá)載體的構(gòu)建
        3.2.1 35 S::GUS載體鑒定
        3.2.2 MpEF1α::GUS表達(dá)載體的構(gòu)建
    3.3 地錢遺傳轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化
        3.3.1 卡那霉素濃度的篩選
        3.3.2 外植體的選擇
        3.3.3 共培養(yǎng)光照環(huán)境的優(yōu)化
        3.3.4 預(yù)培養(yǎng)時(shí)間的優(yōu)化
        3.3.5 表面活性劑的優(yōu)化
        3.3.6 培養(yǎng)基和蔗糖的優(yōu)化
        3.3.7 侵染時(shí)間的優(yōu)化
        3.3.8 優(yōu)化后的地錢的遺傳轉(zhuǎn)化過(guò)程
    3.4 啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)效率的比較
    3.5 吲哚族芥子油苷代謝工程
        3.5.1 擬南芥吲哚族芥子油苷代謝途徑基因克隆
        3.5.2 吲哚族芥子油苷代謝途徑基因表達(dá)載體構(gòu)建策略
    3.6 吲哚族芥子油苷體外合成實(shí)驗(yàn)整體設(shè)計(jì)思路
4 討論
    4.1 轉(zhuǎn)化受體的選擇對(duì)地錢轉(zhuǎn)化效率的影響
    4.2 預(yù)培養(yǎng)對(duì)地錢遺傳轉(zhuǎn)化的影響
    4.3 共培養(yǎng)光照環(huán)境對(duì)地錢遺傳轉(zhuǎn)化的影響
    4.4 表面活性劑對(duì)地錢遺傳轉(zhuǎn)化的影響
    4.5 培養(yǎng)基和蔗糖對(duì)地錢遺傳轉(zhuǎn)化的影響
    4.6 侵染時(shí)間對(duì)地錢遺傳轉(zhuǎn)化的影響
    4.7 篩選壓力和方法對(duì)地錢遺傳轉(zhuǎn)化的影響
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3840148