花生基因芯片的分析及鞘脂Δ8去饱和酶基因的功能验证
发布时间：2021-06-06 00:07
花生（Arachis hypogaea L.）是我国主要的油料作物和经济作物,产量居世界首位。花生种子的含油量和油脂品质决定了花生的经济价值和营养价值。近年来,与花生油脂代谢相关基因的研究报道不断出现,这些研究将对花生分子育种,品种选育和品种改良具有重要意义。鞘脂作为油脂的一类,是植物细胞膜的重要组分,同时也参与植物抗逆调节。鞘脂Δ8去饱和酶是脂肪酸去饱和酶的一类,通过改变鞘脂的不饱和度参与植物的逆境调控,目前已在拟南芥、烟草等植物中被研究,但在花生中研究较少。基于以上背景,本文的研究主要内容如下:以高油酸中油花生品系F18和低油酸低油的品种鲁花6号作为研究材料,通过表达谱芯片数据分析,发现两品种（系）在30、40、60 DAP时期显著差异表达的基因分别有130、3 556和2 783个;通过维恩图分析,找到两个品种（系）在40和60 DAP共同差异表达的基因1 074个;各时期的GO注释和富集结果都显示,差异表达的基因主要富集在metabolic process（GO:0008152）途径中;KEGG富集结果显示,差异基因显著富集到脂肪酸合成和光合途径中。根据GO注释信息,分别从40...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脂肪酸代谢途径[20]
（SP1）作为重要的信号分子，与逆境胁迫下植物的气孔关闭有关。酵母对抵御高温环境具有重要作用，SLD-1 突变的酵母菌不能再高温环境中生人为添加外源性植物鞘氨醇（t18:1）后突变酵母菌恢复了抵抗高温的能力[5 植物鞘脂代谢途径脂的从头合成是在内质网中进行[20]（图 1-2），丝氨酸棕榈酰转移酶（SP物丝氨酸和棕榈酰辅酶 A 缩合形成 3-酮基二氢鞘氨醇，该产物被 3-酮基原酶还原为长链碱基（LCB）的前体—鞘氨醇。LCB 在不同生物中的链和度和羟化程度不同。在高等植物中鞘氨醇的代谢分为三种途径：（1） C4-羟化酶作用下生成 4-羟基鞘氨醇(植物鞘氨醇)；（2）在鞘氨醇去饱SD）作用下去饱和形成不饱和的鞘氨醇；前两种途径的产物鞘氨醇在鞘作用下生成神经酰胺；（3）第三种途径是鞘氨醇在神经酰胺合酶作用下二氢神经酰胺。神经酰胺是鞘脂合成过程中的重要中间产物，在随后的神经酰胺在神经酰胺激酶作用下磷酸化生成神经酰胺-1-磷酸，也可以在酶作用下生成鞘磷脂。
不同分为两种，一种是鞘脂Δ4 去饱和酶，另一种是鞘脂生 3 种不同的催化产物（图 1-3）。鞘脂Δ8 去饱和酶细胞色素 b5 结构域，1998 年由 Petra Sperling 最先从去饱和酶在植物油脂代谢中起到重要作用，拟南芥叶鞘脂Δ8 去饱和酶（SLD）产生的顺式或反式Δ8 双键花草(Stylosanthes hamata)的 LCB Δ8 去饱和酶具有顺酶的异源表达增加了鞘脂中顺式Δ8 不饱和 LCB 的比耐铝性。拟南芥Δ8鞘脂去饱和酶突变体对SDS和寒冷 处理时，AtSLD1 和 AtSLD2 双突变的拟南芥的根长仅在 0 ℃处理 4 周后与对照相比叶子褪绿，处理 8 周后菁中分离得到了 4 种Δ8 去饱和酶（BrDA/B/C/D）,将异源表达，发现不同 SLD 基因的表达可以改变产物中例[55]。SLD 相比于其它脂肪酸去饱和酶，研究较少，等模式植物中，在花生中鲜有报道。
【参考文献】：
期刊论文
[1]花生籽仁不同发育时期的转录组测序分析[J]. 和小燕,胡晓锋,王允,张幸果,李贺敏,崔党群,殷冬梅. 分子植物育种. 2016(11)
[2]花生AhFAD2-1基因与油酸/亚油酸比值的关系[J]. 迟晓元,郝翠翠,陈明娜,潘丽娟,陈娜,王通,王冕,杨珍,梁成伟,禹山林. 花生学报. 2016(04)
[3]外源脱落酸和油菜素内酯对干旱胁迫下大豆幼苗抗旱性的影响[J]. 魏鑫,倪虹,张会慧,王晶英. 中国油料作物学报. 2016(05)
[4]甘蔗捕光叶绿素a/b结合蛋白基因ScLhca3的克隆及表达[J]. 翟玉山,邓宇晴,董萌,徐倩,程光远,彭磊,林彦铨,徐景升. 作物学报. 2016(09)
[5]亚基水平上花生蛋白组成、结构和功能性质研究进展[J]. 徐飞,刘丽,石爱民,刘红芝,胡晖,王强. 食品科学. 2016(07)
[6]花生AhFAD2的基因型与O/L值的相关性分析[J]. 王允,张幸果,李贺敏,甄愿愿,崔党群,殷冬梅. 分子植物育种. 2015(06)
[7]东南景天捕光叶绿素a/b结合蛋白基因SaLhcb2的分离及功能[J]. 李真,刘明英,韩小娇,乔桂荣,蒋晶,邢世岩,卓仁英. 浙江农林大学学报. 2014(06)
[8]利用基因芯片技术进行小麦遗传图谱构建及粒重QTL分析[J]. 陈广凤,李青芳,张晗,师翠兰,孙彩铃,邓志英,刘凯,谷植群,田纪春. 中国农业科学. 2014(24)
[9]中国花生生产现状及发展趋势[J]. 潘月红,钱贵霞. 中国食物与营养. 2014(10)
[10]花生中UDP-葡萄糖基转移酶基因的克隆及在非生物胁迫下的表达研究[J]. 陈娜,胡东青,潘丽娟,迟晓元,陈明娜,王通,王冕,杨珍,禹山林. 中国油料作物学报. 2014(03)
博士论文
[1]花生ABA途径抗逆基因AhLOS5克隆与抗逆性研究[D]. 武晓亮.山东农业大学 2017
[2]低温胁迫下番茄PSII捕光天线蛋白基因LeLhcb2的功能分析[D]. 邓永胜.山东农业大学 2014
[3]IL-24与CXCL-13基因在膝关节骨性关节炎发病中的作用及意义研究[D]. 任红革.延边大学 2013
硕士论文
[1]铲链式花生起收机翻转放铺装置的试验研究[D]. 王得伟.沈阳农业大学 2016
[2]花生AhbHLH1参与调控FAD2基因在种子中表达的研究[D]. 刘玮.山东大学 2016
[3]油料作物含油量差异原因的初步分析[D]. 王志慧.中南民族大学 2013
本文编号：3213176
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脂肪酸代谢途径[20]
（SP1）作为重要的信号分子，与逆境胁迫下植物的气孔关闭有关。酵母对抵御高温环境具有重要作用，SLD-1 突变的酵母菌不能再高温环境中生人为添加外源性植物鞘氨醇（t18:1）后突变酵母菌恢复了抵抗高温的能力[5 植物鞘脂代谢途径脂的从头合成是在内质网中进行[20]（图 1-2），丝氨酸棕榈酰转移酶（SP物丝氨酸和棕榈酰辅酶 A 缩合形成 3-酮基二氢鞘氨醇，该产物被 3-酮基原酶还原为长链碱基（LCB）的前体—鞘氨醇。LCB 在不同生物中的链和度和羟化程度不同。在高等植物中鞘氨醇的代谢分为三种途径：（1） C4-羟化酶作用下生成 4-羟基鞘氨醇(植物鞘氨醇)；（2）在鞘氨醇去饱SD）作用下去饱和形成不饱和的鞘氨醇；前两种途径的产物鞘氨醇在鞘作用下生成神经酰胺；（3）第三种途径是鞘氨醇在神经酰胺合酶作用下二氢神经酰胺。神经酰胺是鞘脂合成过程中的重要中间产物，在随后的神经酰胺在神经酰胺激酶作用下磷酸化生成神经酰胺-1-磷酸，也可以在酶作用下生成鞘磷脂。
不同分为两种，一种是鞘脂Δ4 去饱和酶，另一种是鞘脂生 3 种不同的催化产物（图 1-3）。鞘脂Δ8 去饱和酶细胞色素 b5 结构域，1998 年由 Petra Sperling 最先从去饱和酶在植物油脂代谢中起到重要作用，拟南芥叶鞘脂Δ8 去饱和酶（SLD）产生的顺式或反式Δ8 双键花草(Stylosanthes hamata)的 LCB Δ8 去饱和酶具有顺酶的异源表达增加了鞘脂中顺式Δ8 不饱和 LCB 的比耐铝性。拟南芥Δ8鞘脂去饱和酶突变体对SDS和寒冷 处理时，AtSLD1 和 AtSLD2 双突变的拟南芥的根长仅在 0 ℃处理 4 周后与对照相比叶子褪绿，处理 8 周后菁中分离得到了 4 种Δ8 去饱和酶（BrDA/B/C/D）,将异源表达，发现不同 SLD 基因的表达可以改变产物中例[55]。SLD 相比于其它脂肪酸去饱和酶，研究较少，等模式植物中，在花生中鲜有报道。
【参考文献】：
期刊论文
[1]花生籽仁不同发育时期的转录组测序分析[J]. 和小燕,胡晓锋,王允,张幸果,李贺敏,崔党群,殷冬梅. 分子植物育种. 2016(11)
[2]花生AhFAD2-1基因与油酸/亚油酸比值的关系[J]. 迟晓元,郝翠翠,陈明娜,潘丽娟,陈娜,王通,王冕,杨珍,梁成伟,禹山林. 花生学报. 2016(04)
[3]外源脱落酸和油菜素内酯对干旱胁迫下大豆幼苗抗旱性的影响[J]. 魏鑫,倪虹,张会慧,王晶英. 中国油料作物学报. 2016(05)
[4]甘蔗捕光叶绿素a/b结合蛋白基因ScLhca3的克隆及表达[J]. 翟玉山,邓宇晴,董萌,徐倩,程光远,彭磊,林彦铨,徐景升. 作物学报. 2016(09)
[5]亚基水平上花生蛋白组成、结构和功能性质研究进展[J]. 徐飞,刘丽,石爱民,刘红芝,胡晖,王强. 食品科学. 2016(07)
[6]花生AhFAD2的基因型与O/L值的相关性分析[J]. 王允,张幸果,李贺敏,甄愿愿,崔党群,殷冬梅. 分子植物育种. 2015(06)
[7]东南景天捕光叶绿素a/b结合蛋白基因SaLhcb2的分离及功能[J]. 李真,刘明英,韩小娇,乔桂荣,蒋晶,邢世岩,卓仁英. 浙江农林大学学报. 2014(06)
[8]利用基因芯片技术进行小麦遗传图谱构建及粒重QTL分析[J]. 陈广凤,李青芳,张晗,师翠兰,孙彩铃,邓志英,刘凯,谷植群,田纪春. 中国农业科学. 2014(24)
[9]中国花生生产现状及发展趋势[J]. 潘月红,钱贵霞. 中国食物与营养. 2014(10)
[10]花生中UDP-葡萄糖基转移酶基因的克隆及在非生物胁迫下的表达研究[J]. 陈娜,胡东青,潘丽娟,迟晓元,陈明娜,王通,王冕,杨珍,禹山林. 中国油料作物学报. 2014(03)
博士论文
[1]花生ABA途径抗逆基因AhLOS5克隆与抗逆性研究[D]. 武晓亮.山东农业大学 2017
[2]低温胁迫下番茄PSII捕光天线蛋白基因LeLhcb2的功能分析[D]. 邓永胜.山东农业大学 2014
[3]IL-24与CXCL-13基因在膝关节骨性关节炎发病中的作用及意义研究[D]. 任红革.延边大学 2013
硕士论文
[1]铲链式花生起收机翻转放铺装置的试验研究[D]. 王得伟.沈阳农业大学 2016
[2]花生AhbHLH1参与调控FAD2基因在种子中表达的研究[D]. 刘玮.山东大学 2016
[3]油料作物含油量差异原因的初步分析[D]. 王志慧.中南民族大学 2013
本文编号：3213176
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3213176.html
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