GmCHS基因生物信息學(xué)分析及過表達(dá)載體構(gòu)建
本文選題:大豆胞囊線蟲 + 黃酮�。� 參考:《沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:大豆胞囊線蟲病是重要的土傳大豆病害,嚴(yán)重影響大豆產(chǎn)量。目前種植抗性品種是重要的防治方式之一�?剐云贩N的選育依賴于新的抗性基因的發(fā)掘,因此發(fā)掘、克隆并鑒定新的抗性基因十分重要。黃酮在抗逆方面發(fā)揮著重要功能,與大豆對(duì)胞囊線蟲的抗性相關(guān),查爾酮合酶作為類黃酮合成途徑的關(guān)鍵酶,可能通過類黃酮產(chǎn)物影響抗線蟲的性狀,具有較高的研究?jī)r(jià)值。本文通過研究前人的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)大豆查爾酮合酶(Glycine max Chalcone synthase,GmCHS)基因在線蟲侵染后的差異表達(dá),克隆了 GmCHS基因CDS區(qū)序列,預(yù)測(cè)GmCHS蛋白為定位在真核細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的以a螺旋與卷曲為主的中性蛋白,無跨膜結(jié)構(gòu)且不存在信號(hào)肽。通過對(duì)GmCHS蛋白的互作研究,發(fā)現(xiàn)其與黃烷酮醇還原酶、黃烷酮3-羥化酶和黃酮醇合成酶家族交叉共表達(dá),同時(shí)與查爾酮異構(gòu)酶存在互作。對(duì)于互作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行GO注釋的富集發(fā)現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)刺激后,通過氧化還原反應(yīng)調(diào)控黃酮類化合物代謝,參與抗性反應(yīng)。因GmCHS在該代謝網(wǎng)絡(luò)中處在核心位置,是主要的限速酶,從側(cè)面證明該基因在抗性反應(yīng)中的重要地位。為了更好的研究GmCHs基因是否參與大豆抗線蟲的過程,構(gòu)建了一個(gè)植物雙元表達(dá)載體pCAMBIA1303::GmCHS,該質(zhì)粒含有潮霉素抗性報(bào)告基因,GmCHS基因受35s啟動(dòng)子啟動(dòng)可在雙子葉植物細(xì)胞內(nèi)表達(dá);在原核細(xì)胞內(nèi)則表達(dá)卡那霉素抗性,可以高效的篩選克隆子。實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的載體可以為后續(xù)大豆轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)提供材料,推動(dòng)抗線基因發(fā)掘及大豆育種工作的進(jìn)行。
[Abstract]:Soybean cyst nematode disease is an important soil-borne soybean disease, which seriously affects soybean yield. At present, planting resistant varieties is one of the most important control methods. The breeding of resistant varieties depends on the discovery of new resistance genes, so it is very important to discover, clone and identify new resistance genes. Flavonoids play an important role in stress resistance and are related to the resistance of soybean to cyst nematode. As the key enzyme of flavonoid synthesis pathway, chalcone synthase may influence the characters of nematode resistance through flavonoid products, so it has high research value. Based on previous transcriptome data, the differential expression of the gene of Glycine max Chalcone synthase (GmCHS) gene in soybean was found, and the CDS region of GmCHS gene was cloned. GmCHS protein was predicted to be a helix and crimp neutral protein located in eukaryotic cytoplasm without transmembrane structure and no signal peptide. The interaction of GmCHS protein with flavanone reductase, flavanone 3-hydroxylase and flavonol synthase family was found, and there was interaction with chalcone isomerase. After the interaction network was enriched with go annotation it was found that the network responded to the stimuli and regulated the metabolism of flavonoids through redox reaction and participated in the resistance response. Because GmCHS is at the core of the metabolic network, it is the main rate-limiting enzyme, which proves that the gene plays an important role in the resistance response. In order to better study whether GmCHs gene is involved in nematode resistance in soybean, a plant bivariate expression vector pCAMBIA13: 03: GmCHS was constructed. The plasmid contains hygromycin resistance reporter gene, GmCHS, which can be expressed in dicotyledonous plant cells by 35s promoter. The expression of kanamycin resistance in prokaryotic cells can effectively screen clones. The constructed vector can provide materials for the subsequent soybean transformation experiment and promote the discovery of resistance line genes and soybean breeding.
【學(xué)位授予單位】:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:S435.651
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本文編號(hào):1785583
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