CYP71Z18在玉米萜類植保素生物合成中的功能鑒定及應用
發(fā)布時間:2023-01-12 19:36
玉米(Zea mays L.)作為種植最廣泛的糧食作物,具有重要的經(jīng)濟價值,然而玉米受到脅迫后引起的產量和品質下降給農業(yè)生產帶來巨大損失。當受到病原菌侵害后,玉米會產生植保素來抵御脅迫。萜類植保素是植保素的一種,是萜烯被細胞色素P450氧化酶氧化形成的衍生物。水稻植保素生物合成途徑中的P450已被深入研究,參與玉米萜類植保素生物合成的P450還未見報道。因此,鑒定玉米萜類植保素生物合成中的P450基因及其功能,是解析植保素生物合成途徑的重要步驟,進而為其代謝調控研究及抗性育種提供基礎。本研究通過挖掘前人報道的禾谷鐮刀菌侵染玉米后的轉錄組數(shù)據(jù),結合水稻同源基因系統(tǒng)進化分析,篩選玉米萜類植保素生物合成途徑中相關的P450基因CYP71Z18?寺≡摶虿⒂么竽c桿菌代謝工程手段進行重組表達,通過GC-MS和NMR分析鑒定催化產物的結構,結果表明CYP71Z18具有催化合成倍半萜植保素zealexin A1的功能。通過分析CYP71Z18及上游基因的表達模式,闡明了其參與玉米萜類植保素zealexinA1生物合成的功能。該P450具有廣泛的底物適應性,能夠與二萜ent-(iso)kaurene...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
英文縮寫符號與中英文對照表
1 文獻綜述
1.1 植保素
1.2 萜類植保素的生物合成途徑
1.3 細胞色素P450氧化酶
1.4 萜類的微生物代謝工程
1.5 農桿菌介導的水稻遺傳轉化
1.6 研究目的與意義
2 材料與方法
2.1 材料
2.1.1 植物材料及處理
2.1.2 試劑與儀器
2.1.3 載體及菌株
2.2 試驗方法
2.2.1 生物信息學分析
2.2.2 DNA、RNA的提取與反轉錄
2.2.3 基因的克隆
2.2.4 基因表達模式的檢測
2.2.5 表達載體的構建
2.2.6 原核表達和微生物代謝工程
2.2.7 農桿菌介導的水稻遺傳轉化
3 結果與分析
3.1 CYP71Z18的功能鑒定
3.1.1 CYP71Z18的系統(tǒng)進化分析
3.1.2 CYP71Z18的催化功能鑒定
3.1.3 CYP71Z18的基因表達模式
3.2 CYP71Z18的功能應用
4 討論與結論
4.1 討論
4.1.1 CYP71Z18在玉米zealexins植保素合成中的作用
4.1.2 CYP71Z18的多功能催化特性
4.1.3 利用CYP71Z18改造水稻二萜植保素合成途徑
4.1.4 CYP71Z18應用于微生物代謝工程
4.2 結論
參考文獻
附錄
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的論文
本文編號:3730347
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1 文獻綜述
1.1 植保素
1.2 萜類植保素的生物合成途徑
1.3 細胞色素P450氧化酶
1.4 萜類的微生物代謝工程
1.5 農桿菌介導的水稻遺傳轉化
1.6 研究目的與意義
2 材料與方法
2.1 材料
2.1.1 植物材料及處理
2.1.2 試劑與儀器
2.1.3 載體及菌株
2.2 試驗方法
2.2.1 生物信息學分析
2.2.2 DNA、RNA的提取與反轉錄
2.2.3 基因的克隆
2.2.4 基因表達模式的檢測
2.2.5 表達載體的構建
2.2.6 原核表達和微生物代謝工程
2.2.7 農桿菌介導的水稻遺傳轉化
3 結果與分析
3.1 CYP71Z18的功能鑒定
3.1.1 CYP71Z18的系統(tǒng)進化分析
3.1.2 CYP71Z18的催化功能鑒定
3.1.3 CYP71Z18的基因表達模式
3.2 CYP71Z18的功能應用
4 討論與結論
4.1 討論
4.1.1 CYP71Z18在玉米zealexins植保素合成中的作用
4.1.2 CYP71Z18的多功能催化特性
4.1.3 利用CYP71Z18改造水稻二萜植保素合成途徑
4.1.4 CYP71Z18應用于微生物代謝工程
4.2 結論
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