编码植物萜类物质合成限速酶的基因特性分析及其在烟草中的转录调控研究

发布时间：2022-08-09 11:39

　　萜类物质是广泛存在于自然界中的一类化合物,具有广泛的生理功能,在植物生长发育的中发挥着不可或缺的作用。2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸途径（2-C-Methyl-D-erythritol-4-phosphate,MEP）是植物中萜类物质合成的主要途径,DXS（1‐deoxy‐D‐xylulose 5‐phosphate synthases）基因是整个合成途径的关键酶和限速酶,负责调控萜类物质在植物中的合成速率。而萜类物质是烟草香气物质的重要组成成分,通过对DXS基因的研究,可以增加对MEP途径的萜类物质合成的调控,进而改善烟草中作为香气物质的主要成分提高烟草的品质。基于公共数据平台的已知信息,本研究借助生物信息学和比较基因组学的方法,对9个植物物种的DXS基因的特征特性和进化方式进行了分析。同时根据烟草中的转录组数据,对DXS基因在烟草中表达模式进行研究,这对萜类物质在烟草中的合成以及提高烟草品质具有重要作用。对于DXS基因的特征特性研究结果如下:（1）基因组和基因组中各元件特性呈现多样性。其中外显子和编码序列CDS的平均长度浮动范围较小,但是其它元件的特征特性仍存在较大差异。本研究... 

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中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 萜类物质概述
        1.1.1 萜类化合物的种类
        1.1.2 萜类化合物的功能
        1.1.3 萜类化合物的合成途径
        1.1.4 植物中萜类化合物合成相关酶研究进展
    1.2 烟草中萜类物质概述
        1.2.1 烟草中的香气物质
        1.2.2 影响烟草香气品质的因素
    1.3 DXS基因的功能和特性研究进展
        1.3.1 DXS基因在MEP途径中的作用
        1.3.2 DXS基因对次生代谢产物合成的影响
    1.4 DXS基因家族的研究进展
        1.4.1 DXS基因家族的转录调控研究
        1.4.2 DXS基因家族的结构特性
    1.5 植物DXS基因家族进化分析
    1.6 课题研究目的与意义
    1.7 课题研究主要内容
2 材料与方法
    2.1 研究材料
    2.2 基础数据的获取和统计
    2.3 DXS基因的鉴定
    2.4 DXS基因的理化性质分析
    2.5 DXS基因的保守结构域和系统进化分析
    2.6 DXS的基因结构分析
    2.7 DXS基因家族的分子进化分析
    2.8 烟草中DXS基因的转录水平分析
3 结果与分析
    3.1 原始数据统计和整理
    3.2 DXS基因序列获取和命名
    3.3 DXS基因的聚类和系统发育树
    3.4 DXS的理化性质分析
    3.5 DXS蛋白序列组成和保守基序特征
    3.6 DXS的基因结构保守性和特异性
    3.7 自然选择对DXS基因的纯化作用
    3.8 烟草DXS基因的转录调控对萜类物质合成途径影响
4 讨论
    4.1 萜类化合物的生物合成和代谢调控研究进展
    4.2 DXS基因的获取和同源聚类研究
    4.3 DXS基因的物理和结构特性对基因功能的影响
    4.4 自然选择对DXS基因家族的进化影响
    4.5 烟草DXS基因参与调控萜类物质合成和对低温的响应
5 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况



本文编号：3672492