马小迪:金柑类黄酮合成相关基因的克隆及表达模式研究论文

马小迪:金柑类黄酮合成相关基因的克隆及表达模式研究论文

本文主要研究内容

作者马小迪(2019)在《金柑类黄酮合成相关基因的克隆及表达模式研究》一文中研究指出:金柑(Fortunella),芸香科金柑属植物。金柑作为带皮鲜食柑橘类水果,果实含有丰富的类黄酮。类黄酮不仅与植物的生长发育、植物生长素的运输、植物花色的形成、植物育性以及植物抗性等相关,而且具有抗氧化、消炎、抗过敏、抗菌、抗病毒、防治心血管疾病、抗肿瘤以及抗癌等功效。植物类黄酮通过苯丙烷途径进行生物合成,是次生代谢研究的热点,类黄酮生物合成相关基因已在苹果、甜橙、草莓以及藤茶等植物中进行了研究,但在金柑中还未见报道。MYB转录因子基因家族、查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因以及查尔酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)基因被大量报道与类黄酮生物合成紧密相关,且具有挖掘潜力。本试验以金柑果实为试验材料,探究MYB转录因子调节基因、查尔酮合成酶和查尔酮异构酶结构基因在类黄酮生物合成中的作用,以期为阐明金柑类黄酮合成分子机理提供基础信息。首先,从金柑果实中克隆7个MYB转录因子调节基因(FmMYB1、FmMYB2、FmMYB3、FmMYB4、FmMYB5、FmMYB6、FmMYB7)、3个CHS结构基因(FmCHS1、FmCHS2、FmCHS3)和4个CHI结构基因(FmCHI1、FmCHI2、FmCHI3、FmCHI4),进行生物信息学分析。然后,以乙醇为溶剂,采用超声波辅助提取法提取不同发育阶段金柑果实总类黄酮,并用紫外分光光度法进行含量检测。最后通过实时荧光定量PCR技术(real-time fluorescent quantitative PCR,FQ-PCR)对不同发育阶段金柑果实中FmMYB1、FmMYB2、FmMYB3、FmMYB4、FmMYB5、FmMYB6、FmMYB7、FmCHS1、FmCHS2、FmCHS3、FmCHI1、FmCHI2、FmCHI3以及FmCHI4基因的表达水平进行定量分析,探讨金柑果实发育过程中基因表达与类黄酮积累的相关性,解析基因的表达模式。主要研究结果如下:1、在金柑果实发育过程中,类黄酮含量随果实的膨大成熟逐渐降低,在果皮中呈明显的下降趋势,在果肉中呈先升后降的变化趋势。2、FmMYB1、FmMYB2、FmMYB3、FmMYB4、FmMYB5、FmMYB6与FmMYB7基因全长分别为789、1114、1384、2789、2752、938与2703bp,编码263、371、461、929、917、312与900个氨基酸,预测氨基酸编码蛋白质的相对分子质量与等电点分别为33.95、34.17、37.01、111.37、58.93、32.95、60.22kD与9.20、8.93、5.99、5.29、8.83、8.46、5.10。FmMYB2、FmMYB3与FmMYB6基因紧密聚为一类,FmMYB4与FmMYB7基因聚为一类,FmMYB1基因单独聚类,均界定为2R-MYB类转录因子,在DNA结合过程中发挥作用,与类黄酮合成相关;FmMYB5基因单独聚类,界定为3R-MYB类转录因子,对类黄酮积累进行多向调控。实时荧光定量结果表明,在金柑果实发育过程中,FmMYB1表达量呈下降趋势,在果皮中稳定高表达,在果肉中下降;FmMYB2表达量呈先降后升的变化趋势,在果皮中先升后降,在果肉中下降;FmMYB3表达量呈上升趋势,在果皮中先升后降,在果肉中上升;FmMYB4表达量呈上升趋势,在果皮果肉中均先降后升;FmMYB5表达量呈小幅度上升趋势,在果皮果肉中均先降后升;FmMYB6表达量呈上升趋势,在果皮果肉中均上升;FmMYB7表达量呈上升趋势,在果皮果肉中均先降后升。3、FmCHS1、FmCHS2与FmCHS3基因全长分别为821、651与1109bp,编码273、217与369个氨基酸,预测氨基酸编码蛋白质的相对分子质量与等电点分别为42.59、42.80、42.37kD与6.47、5.71、6.05。FmCHS1和FmCHS3与已知功能CHS聚为一类,界定为CHS蛋白;FmCHS2单独聚类,界定为CHS-like蛋白。实时荧光定量结果表明,在金柑果实发育过程中,FmCHS1表达量呈下降趋势,在果皮果肉中均下降;FmCHS2表达量呈先升后降的变化趋势,在果皮中高表达,在果肉中低表达;FmCHS3呈波动表达,在果皮果肉中均先降后升。4、FmCHI1、FmCHI2、FmCHI3与FmCHI4基因全长分别为759、1343、2422与898bp,编码253、447、807与299个氨基酸,预测氨基酸编码蛋白质的相对分子质量与等电点分别为23.23、23.98、45.93、31.06kD与5.01、5.04、8.43、8.96。FmCHI2、FmCHI3与FmCHI4界定为TYPE-I CHI蛋白,具有酶催化活性,参与类黄酮合成;FmCHI1界定为TYPE-IV CHI蛋白,与TYPE-I CHI蛋白互作,促进类黄酮合成。实时荧光定量结果表明,在金柑果实发育过程中,FmCHI1表达量呈下降趋势,在果皮中高表达,在果肉中低表达;FmCHI2表达量呈下降趋势,在果皮中下降,在果肉中先升后降;FmCHI3表达量呈先下降后上升再下降的多重变化趋势,在果皮果肉中均下降;FmCHI4呈波动表达,在果皮果肉中均先降后升。5、FmMYB1、FmMYB2、FmCHS1与FmCHI2在金柑果实发育过程中呈高表达模式,与类黄酮积累模式最接近,可能直接参与了类黄酮的生物合成;FmMYB3、FmMYB4、FmMYB5、FmMYB6与FmMYB7对类黄酮合成具有负向调控作用,其中FmMYB3与FmMYB6调控模式相近,FmMYB4、FmMYB5与FmMYB7调控模式相近;FmCHS2可能与果皮部位类黄酮的合成相关;FmCHS3、FmCHI4对果实膨大期与成熟期类黄酮合成部分路径进行调控;FmCHI1无催化功能,但与FmCHI2互作促进类黄酮合成;FmCHI3在类黄酮形成过程中产生间断性的影响。

Abstract

jin gan (Fortunella),yun xiang ke jin gan shu zhi wu 。jin gan zuo wei dai pi xian shi gan ju lei shui guo ,guo shi han you feng fu de lei huang tong 。lei huang tong bu jin yu zhi wu de sheng chang fa yo 、zhi wu sheng chang su de yun shu 、zhi wu hua se de xing cheng 、zhi wu yo xing yi ji zhi wu kang xing deng xiang guan ,er ju ju you kang yang hua 、xiao yan 、kang guo min 、kang jun 、kang bing du 、fang zhi xin xie guan ji bing 、kang zhong liu yi ji kang ai deng gong xiao 。zhi wu lei huang tong tong guo ben bing wan tu jing jin hang sheng wu ge cheng ,shi ci sheng dai xie yan jiu de re dian ,lei huang tong sheng wu ge cheng xiang guan ji yin yi zai ping guo 、tian cheng 、cao mei yi ji teng cha deng zhi wu zhong jin hang le yan jiu ,dan zai jin gan zhong hai wei jian bao dao 。MYBzhuai lu yin zi ji yin jia zu 、cha er tong ge cheng mei (chalcone synthase,CHS)ji yin yi ji cha er tong yi gou mei (chalcone isomerase,CHI)ji yin bei da liang bao dao yu lei huang tong sheng wu ge cheng jin mi xiang guan ,ju ju you wa jue qian li 。ben shi yan yi jin gan guo shi wei shi yan cai liao ,tan jiu MYBzhuai lu yin zi diao jie ji yin 、cha er tong ge cheng mei he cha er tong yi gou mei jie gou ji yin zai lei huang tong sheng wu ge cheng zhong de zuo yong ,yi ji wei chan ming jin gan lei huang tong ge cheng fen zi ji li di gong ji chu xin xi 。shou xian ,cong jin gan guo shi zhong ke long 7ge MYBzhuai lu yin zi diao jie ji yin (FmMYB1、FmMYB2、FmMYB3、FmMYB4、FmMYB5、FmMYB6、FmMYB7)、3ge CHSjie gou ji yin (FmCHS1、FmCHS2、FmCHS3)he 4ge CHIjie gou ji yin (FmCHI1、FmCHI2、FmCHI3、FmCHI4),jin hang sheng wu xin xi xue fen xi 。ran hou ,yi yi chun wei rong ji ,cai yong chao sheng bo fu zhu di qu fa di qu bu tong fa yo jie duan jin gan guo shi zong lei huang tong ,bing yong zi wai fen guang guang du fa jin hang han liang jian ce 。zui hou tong guo shi shi ying guang ding liang PCRji shu (real-time fluorescent quantitative PCR,FQ-PCR)dui bu tong fa yo jie duan jin gan guo shi zhong FmMYB1、FmMYB2、FmMYB3、FmMYB4、FmMYB5、FmMYB6、FmMYB7、FmCHS1、FmCHS2、FmCHS3、FmCHI1、FmCHI2、FmCHI3yi ji FmCHI4ji yin de biao da shui ping jin hang ding liang fen xi ,tan tao jin gan guo shi fa yo guo cheng zhong ji yin biao da yu lei huang tong ji lei de xiang guan xing ,jie xi ji yin de biao da mo shi 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1、zai jin gan guo shi fa yo guo cheng zhong ,lei huang tong han liang sui guo shi de peng da cheng shou zhu jian jiang di ,zai guo pi zhong cheng ming xian de xia jiang qu shi ,zai guo rou zhong cheng xian sheng hou jiang de bian hua qu shi 。2、FmMYB1、FmMYB2、FmMYB3、FmMYB4、FmMYB5、FmMYB6yu FmMYB7ji yin quan chang fen bie wei 789、1114、1384、2789、2752、938yu 2703bp,bian ma 263、371、461、929、917、312yu 900ge an ji suan ,yu ce an ji suan bian ma dan bai zhi de xiang dui fen zi zhi liang yu deng dian dian fen bie wei 33.95、34.17、37.01、111.37、58.93、32.95、60.22kDyu 9.20、8.93、5.99、5.29、8.83、8.46、5.10。FmMYB2、FmMYB3yu FmMYB6ji yin jin mi ju wei yi lei ,FmMYB4yu FmMYB7ji yin ju wei yi lei ,FmMYB1ji yin chan du ju lei ,jun jie ding wei 2R-MYBlei zhuai lu yin zi ,zai DNAjie ge guo cheng zhong fa hui zuo yong ,yu lei huang tong ge cheng xiang guan ;FmMYB5ji yin chan du ju lei ,jie ding wei 3R-MYBlei zhuai lu yin zi ,dui lei huang tong ji lei jin hang duo xiang diao kong 。shi shi ying guang ding liang jie guo biao ming ,zai jin gan guo shi fa yo guo cheng zhong ,FmMYB1biao da liang cheng xia jiang qu shi ,zai guo pi zhong wen ding gao biao da ,zai guo rou zhong xia jiang ;FmMYB2biao da liang cheng xian jiang hou sheng de bian hua qu shi ,zai guo pi zhong xian sheng hou jiang ,zai guo rou zhong xia jiang ;FmMYB3biao da liang cheng shang sheng qu shi ,zai guo pi zhong xian sheng hou jiang ,zai guo rou zhong shang sheng ;FmMYB4biao da liang cheng shang sheng qu shi ,zai guo pi guo rou zhong jun xian jiang hou sheng ;FmMYB5biao da liang cheng xiao fu du shang sheng qu shi ,zai guo pi guo rou zhong jun xian jiang hou sheng ;FmMYB6biao da liang cheng shang sheng qu shi ,zai guo pi guo rou zhong jun shang sheng ;FmMYB7biao da liang cheng shang sheng qu shi ,zai guo pi guo rou zhong jun xian jiang hou sheng 。3、FmCHS1、FmCHS2yu FmCHS3ji yin quan chang fen bie wei 821、651yu 1109bp,bian ma 273、217yu 369ge an ji suan ,yu ce an ji suan bian ma dan bai zhi de xiang dui fen zi zhi liang yu deng dian dian fen bie wei 42.59、42.80、42.37kDyu 6.47、5.71、6.05。FmCHS1he FmCHS3yu yi zhi gong neng CHSju wei yi lei ,jie ding wei CHSdan bai ;FmCHS2chan du ju lei ,jie ding wei CHS-likedan bai 。shi shi ying guang ding liang jie guo biao ming ,zai jin gan guo shi fa yo guo cheng zhong ,FmCHS1biao da liang cheng xia jiang qu shi ,zai guo pi guo rou zhong jun xia jiang ;FmCHS2biao da liang cheng xian sheng hou jiang de bian hua qu shi ,zai guo pi zhong gao biao da ,zai guo rou zhong di biao da ;FmCHS3cheng bo dong biao da ,zai guo pi guo rou zhong jun xian jiang hou sheng 。4、FmCHI1、FmCHI2、FmCHI3yu FmCHI4ji yin quan chang fen bie wei 759、1343、2422yu 898bp,bian ma 253、447、807yu 299ge an ji suan ,yu ce an ji suan bian ma dan bai zhi de xiang dui fen zi zhi liang yu deng dian dian fen bie wei 23.23、23.98、45.93、31.06kDyu 5.01、5.04、8.43、8.96。FmCHI2、FmCHI3yu FmCHI4jie ding wei TYPE-I CHIdan bai ,ju you mei cui hua huo xing ,can yu lei huang tong ge cheng ;FmCHI1jie ding wei TYPE-IV CHIdan bai ,yu TYPE-I CHIdan bai hu zuo ,cu jin lei huang tong ge cheng 。shi shi ying guang ding liang jie guo biao ming ,zai jin gan guo shi fa yo guo cheng zhong ,FmCHI1biao da liang cheng xia jiang qu shi ,zai guo pi zhong gao biao da ,zai guo rou zhong di biao da ;FmCHI2biao da liang cheng xia jiang qu shi ,zai guo pi zhong xia jiang ,zai guo rou zhong xian sheng hou jiang ;FmCHI3biao da liang cheng xian xia jiang hou shang sheng zai xia jiang de duo chong bian hua qu shi ,zai guo pi guo rou zhong jun xia jiang ;FmCHI4cheng bo dong biao da ,zai guo pi guo rou zhong jun xian jiang hou sheng 。5、FmMYB1、FmMYB2、FmCHS1yu FmCHI2zai jin gan guo shi fa yo guo cheng zhong cheng gao biao da mo shi ,yu lei huang tong ji lei mo shi zui jie jin ,ke neng zhi jie can yu le lei huang tong de sheng wu ge cheng ;FmMYB3、FmMYB4、FmMYB5、FmMYB6yu FmMYB7dui lei huang tong ge cheng ju you fu xiang diao kong zuo yong ,ji zhong FmMYB3yu FmMYB6diao kong mo shi xiang jin ,FmMYB4、FmMYB5yu FmMYB7diao kong mo shi xiang jin ;FmCHS2ke neng yu guo pi bu wei lei huang tong de ge cheng xiang guan ;FmCHS3、FmCHI4dui guo shi peng da ji yu cheng shou ji lei huang tong ge cheng bu fen lu jing jin hang diao kong ;FmCHI1mo cui hua gong neng ,dan yu FmCHI2hu zuo cu jin lei huang tong ge cheng ;FmCHI3zai lei huang tong xing cheng guo cheng zhong chan sheng jian duan xing de ying xiang 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西南大学的马小迪,发表于刊物西南大学2019-09-24论文,是一篇关于金柑论文,类黄酮论文,转录因子论文,查尔酮合成酶论文,查尔酮异构酶论文,西南大学2019-09-24论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西南大学2019-09-24论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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