当前位置:主页 > 科技论文 > 基因论文 >

古代莲超长链脂肪酸延伸相关基因NnCER26的克隆及功能分析

发布时间:2018-04-29 22:01

  本文选题:表皮蜡质 + 古代莲 ; 参考:《中国科学院武汉植物园》2017年硕士论文


【摘要】:表皮蜡质覆盖在陆地植物表面,具有抵御病虫害、防止水分流失等多种功能。因此,蜡质在植物生长发育及适应外界环境方面起着重要作用。而超长链脂肪酸是植物组织中多种脂质的重要前体,包括表皮蜡质、细胞膜上的鞘脂和磷脂、脂肪族木栓质以及种子中的甘油三酯。超长链脂肪酸及其衍生物能够作为植物与环境间的屏障,提供储存于种子中的能量,或作为膜信号分子而发挥作用。目前,关于拟南芥蜡质合成及超长链脂肪酸延伸的研究较多,而对莲蜡质的研究还只局限于成分分析,对其蜡质合成及超长链脂肪酸延伸相关基因的研究尚未见报道。通过序列比对,并参考基因在莲叶中的表达量,我们筛选得到了参于古代莲超长链脂肪酸延伸的候选基因,命名为NnCER26LIKE1和NnCER26LIKE2。克隆到基因后,利用拟南芥遗传转化、酵母异源表达等技术,我们对候选基因的功能进行了分析。实验丰富了蜡质合成与超长链脂肪酸延伸的理论基础,为深入了解莲超长链脂肪酸延伸机制提供了依据。主要结果如下:1、通过扫描电镜观察不同品种莲的表皮蜡质,分析表明它们莲叶正面蜡质结构以颗粒状为主,而背面蜡质结构以棒状为主,同时,不同品种间存在差异。利用薄层层析对其蜡质成分分离,观察结果,不同品种分离得到的条带同样存在差异,其中古代莲543蜡质分离得到的条带较少,蜡质成分相对简单。2、利用序列比对筛选到莲中拟南芥CER26基因的同源基因,即NnCER26LIKE1、NnCER26LIKE2。组织特异性表达分析结果表明,NnCER26LIKE1、NnCER26LIKE2在莲花瓣、花药、浮叶、立叶高表达,符合已报道蜡质超长链脂肪酸延伸相关基因的表达模式。亚细胞定位实验表明,NnCER26LIKE1蛋白定位于内质网,与蜡质相关蛋白的定位情况相一致。3、在拟南芥中过量表达NnCER26LIKE1或NnCER26LIKE2影响了蜡质成分的碳链组成情况,说明两基因都参与了莲超长链脂肪酸延伸,其中NnCER26LIKE1参与了 C30-C32酸延伸,NnCER26LIKE2参与了 C30酸生成。酵母异源表达实验结果分析表明,NnCER26LIKE2与NnCER6共同参与C28酸和C30酸生成。
[Abstract]:Epidermal waxy covering on the surface of terrestrial plants has many functions, such as resisting diseases and insect pests, preventing water loss and so on. Therefore, wax plays an important role in plant growth and development and adaptation to the external environment. Ultra long chain fatty acids are important precursors of many lipids in plant tissues, including epidermal wax, sphingolipid and phospholipid on cell membrane, aliphatic cork and triglyceride in seeds. Ultra-long chain fatty acids and their derivatives can act as barriers between plants and the environment, provide energy stored in seeds, or act as membrane signaling molecules. At present, there are many studies on waxy synthesis and ultra-long chain fatty acid extension in Arabidopsis thaliana, while the study on lotus wax is limited to component analysis, and the research on the genes related to wax synthesis and ultra-long chain fatty acid extension has not been reported. By sequence alignment and the amount of gene expression in lotus leaves, we selected candidate genes named NnCER26LIKE1 and NnCER26LIKE2 for the extension of ultra-long chain fatty acids in ancient lotus. After the gene was cloned, the function of candidate gene was analyzed by means of Arabidopsis genetic transformation and yeast heterologous expression. The experiment enriches the theoretical basis of waxy synthesis and ultra long chain fatty acid extension, and provides a basis for further understanding the extension mechanism of super long chain fatty acids in lotus. The main results were as follows: 1. The epidermal waxes of different varieties of lotus were observed by scanning electron microscope. The results showed that the wax structure in the front surface of lotus leaves was mainly granular, while the wax structure on the back surface was rod-like. At the same time, there were differences among different cultivars. The waxy components were separated by thin-layer chromatography. The results showed that there were also differences in the bands isolated from different varieties, among which there were few bands isolated from ancient lotus 543. The waxy component is relatively simple. 2. The homologous gene of Arabidopsis thaliana CER26 gene, NnCER26LIKE1, NnCER26LIKE2, was screened by sequence alignment. The results of tissue specific expression analysis showed that NnCER26LIKE1NnCER26LIKE2 was highly expressed in lotus petals, anthers, floating leaves and vertical leaves, which was in accordance with the reported expression pattern of waxy ultra-long chain fatty acid extension related genes. Subcellular localization assay showed that NnCER26LIKE1 protein was located in endoplasmic reticulum, which was consistent with the localization of waxy related proteins. Overexpression of NnCER26LIKE1 or NnCER26LIKE2 in Arabidopsis affected the carbon chain composition of waxy components. The results showed that both genes were involved in the extension of ultra-long chain fatty acids of lotus, and NnCER26LIKE1 was involved in the production of C30 acid by C30-C32 acid extension NnCER26LIKE2. The results of yeast heterologous expression analysis showed that NnCER26LIKE2 and NnCER6 were involved in the formation of C28 and C30 acids.
【学位授予单位】:中国科学院武汉植物园
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:Q943.2

【相似文献】

相关期刊论文 前9条

1 葛正龙;长链脂肪酸醇氧化酶基因在油菜不同组织中的表达[J];遵义医学院学报;2003年03期

2 王海燕,苏玉虹;编码极长链脂肪酸延长酶基因家族的结构及其产物的功能[J];生命的化学;2005年01期

3 唐慧;潘志雄;卢立志;王继文;;超长链脂肪酸延伸酶家族的功能及表达调控[J];生命的化学;2009年06期

4 理查德·H·珀迪;查尔斯·D·克雷格;吴文斌;卜彤云;;道氏池花——长链脂肪酸新资源[J];中国野生植物;1989年02期

5 李柱;谭支良;韩雪峰;卢向阳;;脂肪酸转运蛋白家族(FATPs)的研究进展[J];生命科学研究;2013年04期

6 刘江琴,庄海旗,莫丽儿;正常小鼠和肿瘤小鼠毛发中长链脂肪酸含量测定及比较[J];化学世界;2000年04期

7 周明耀,石井大道;微量HPLC分析C_(16)~C_(22)长链脂肪酸[J];四川大学学报(自然科学版);1991年01期

8 魏婷;张永煜;张庆华;;肉毒碱棕榈酰基转移酶1A的研究进展[J];生命科学;2013年06期

9 ;[J];;年期

相关会议论文 前10条

1 吴坚;;中链脂肪酸和中长链脂肪酸的国际研究动态[A];中国营养学会第12届全国临床营养学术会议资料汇编[C];2009年

2 薛长勇;;中长链脂肪酸食用油的临床研究[A];中国营养学会第12届全国临床营养学术会议资料汇编[C];2009年

3 葛正龙;Antoni.R.Slabas;;酵母Candida cloacae长链脂肪酸醇氧化酶基因的克隆、表达及结构分析[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年

4 ;中长链脂肪酸食用油——食用油创新与革命[A];中国营养学会老年营养分会第七次全国营养学术交流会“营养与成功老龄化”暨国家级继续教育项目“神经系统疾病医学营养治疗”资料汇编[C];2010年

5 杨晋辉;卜登攀;王加启;张军民;杨永新;马露;张娟霞;;不同牛场牛奶脂肪酸变异初步探索[A];中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十一次全国动物营养学术研讨会论文集[C];2012年

6 奚祝萍;张磊;王瑾晔;;DHA对网膜中超长链脂肪酸代谢的影响[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年

7 刘英华;张荣欣;王觐;郑子新;于晓明;薛长勇;;中长链脂肪酸食用油对高甘油三酯血症患者脂代谢的影响-性别反应差异[A];中国营养学会第十次全国营养学术会议暨第七届会员代表大会论文摘要汇编[C];2008年

8 张月红;刘英华;郑子新;王觐;张永;张荣欣;于晓明;景洪江;薛长勇;吴坚;;中长链脂肪酸食用油降低超重高甘油三酯血症患者体脂肪和血脂水平[A];中国营养学会第12届全国临床营养学术会议资料汇编[C];2009年

9 景洪江;刘英华;王觐;张永;于晓明;薛长勇;;中长链脂肪酸食用油对不同程度高甘油三酯血症患者体脂的影响[A];中国营养学会第十次全国营养学术会议暨第七届会员代表大会论文摘要汇编[C];2008年

10 王炜娜;吴静;;肥胖儿童血浆超长链脂肪酸的变化及其与肿瘤坏死因子-α的关系[A];2009中国医师协会内分泌代谢科医师分会年会论文汇编[C];2009年

相关重要报纸文章 前6条

1 记者 项铮;中长链脂肪酸食用油国内上市[N];科技日报;2009年

2 本报记者 唐夏;食用油也能具有减肥功效[N];中国消费者报;2009年

3 阿彦特邀专家 郭红卫 复旦大学公共卫生教授 蔡美琴 上海第二医科大学营养系教授;吃油 吃出健康来[N];上海中医药报;2009年

4 记者贾康;“健康生活与食用油脂”[N];上海中医药报;2009年

5 熊晖 秦炯;肾上腺脑白质营养不良[N];科技日报;2000年

6 北京大学第一医院儿科 熊晖 秦炯;一种严重的神经遗传病——肾上腺脑白质不良[N];中国医药报;2000年

相关博士学位论文 前2条

1 张航;不同日粮模式及长链脂肪酸对奶牛乳腺乳脂合成的影响及其机理研究[D];内蒙古农业大学;2014年

2 曹昱;新型结构脂的酶法制备与功能特性研究[D];华南理工大学;2013年

相关硕士学位论文 前7条

1 盖伟;SIRT3、SIRT5催化长链脂肪酸修饰或琥珀酸修饰蛋白去酰化的机制研究[D];中国科学院上海药物研究所;2016年

2 王宙雅;古代莲超长链脂肪酸延伸相关基因NnCER26的克隆及功能分析[D];中国科学院武汉植物园;2017年

3 郝青;植物油生产长链脂肪酸钙盐工艺参数优化研究[D];扬州大学;2008年

4 徐俊科;不同长链脂肪酸在Caco-2细胞中转运及机制研究[D];华中农业大学;2014年

5 孙妍;不同中短链与长链脂肪酸比例对奶牛乳脂含量及组成的影响[D];中国农业科学院;2012年

6 蒲梦君;超长链脂肪酸延伸酶6在原发性痛风患者外周血单个核细胞的异常表达及其临床意义[D];川北医学院;2014年

7 徐丹;离子液体碱性调控机制及强碱亲脂性离子液体的合成、表征与分离性能研究[D];浙江大学;2014年



本文编号:1821740

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/1821740.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e5665***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com