川桑原花青素合成关键酶基因LAR和ANR的鉴定与功能研究

发布时间：2021-05-21 02:44

　　原花青素是广泛存在于植物中重要的一种次级代谢产物,在植物体内起到抗逆作用。除此之外,在人体内还具有抗氧化、抗肿瘤、抗血栓形成等多项生理活性。研究桑树中原花青素生物合成途径,对改良桑树的品质具有重要意义。本实验研究了川桑（Morus notabilis）中原花青素合成途径中两个重要基因:无色花青素还原酶基因（Leucoanthocyanidin reductase,LAR）和花青素还原酶基因（Anthocyanidin reductase,ANR）,研究结果如下:1、MnANR和MnLAR基因的鉴定与信息学分析利用生物信息学方法,在川桑基因组数据库中鉴定到了1个ANR和1个LAR基因,基因结构分析,发现两个基因与其他植物中的同源基因含有相同的的内含子数量和位置,且含有相同的保守结构域。多序列比对显示它们与其他物种中的同源基因高度相似。在进化分析中,MnANR和MnLAR与双子叶木本植物的同源基因密切相关。2、不同果色桑果成熟过程中ANR和LAR的表达分析组织特异性分析可知ANR和LAR在桑叶中表达量最高,桑果中其次。在各个组织中LAR的表达量远高于ANR。定量分析两种果色桑果成熟过程中A... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
    1.1 概述
    1.2 原花青素简介
    1.3 原花青素结构
    1.4 原花青素合成途径及关键酶基因
    1.5 原花青素的生理功能
        1.5.1 原花青素的抗氧化作用
        1.5.2 原花青素的抗癌作用
        1.5.3 原花青素的抗菌作用
        1.5.4 原花青素在植物体内的抗胁迫作用
        1.5.5 原花青素对植物的抗菌作用
    1.6 原花青素的提取以及检测方法
第2章 引言
    2.1 研究目的及意义
    2.2 主要研究内容
    2.3 技术路线
第3章 桑树原花青素生物合成的关键酶基因Mn ANR和 Mn LAR的鉴定、克隆及信息学分析
    3.1 实验材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 序列信息获得
        3.1.3 主要使用软件
    3.2 主要试剂及配置方法
        3.2.1 主要试剂
        3.2.2 主要溶液配方
        3.2.3 主要仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 桑树花青素还原酶基因以及无色素还原酶基因的鉴定
        3.3.2 RNA的提取及质量检测
        3.3.3 cDNA合成
        3.3.4 原花青素生物合成基因的克隆
        3.3.5 花青素还原酶与无色花色素还原酶基因的多序列比对与系统发生分析
    3.4 结果分析
        3.4.1 桑树中ANR和 LAR基因的克隆及生物信息学分析
        3.4.2 ANR和 LAR启动子序列分析
    3.5 小结与讨论
第4章 桑树MnANR和 MnLAR基因的表达分析以及原花青素含量测定
    4.1 生物材料
    4.2 主要使用试剂及溶液配制方法
        4.2.1 主要试剂
        4.2.2 主要仪器
        4.2.3 主要配方
    4.3 实验方法
        4.3.1 RNA提取及质量检测
        4.3.2 cDNA的合成
        4.3.3 目的基因在川桑组织以及果实成熟过程中的表达量分析
        4.3.4 目的基因在不同逆境胁迫下的表达量
        4.3.5 桑树原花青素的提取及UPLC检测
    4.4 结果与分析
        4.4.1 原花青素生物合成相关基因在川桑中组织表达分析
        4.4.2 珍珠白和粤椹大10中MnANR和 MnLAR基因在果实成熟过程中的表达分析
        4.4.3 桑葚原花青素UPLC的定量检测
        4.4.4 川桑MnANR基因和MnLAR基因在不同逆境胁迫下的表达
    4.5 小结与讨论
第5章 桑树ANR和 LAR基因在烟草中功能初探
    5.1 生物材料
    5.2 主要使用试剂及溶液配方
        5.2.1 主要试剂
        5.2.2 主要仪器
        5.2.3 主要溶液配方
    5.3 实验方法
        5.3.1 转基因过表达载体的构建
        5.3.2 农杆菌感受态细胞的制备和转化
        5.3.3 农杆菌感受态细胞转化及单克隆菌液制备步骤
        5.3.4 烟草叶盘转化及转基因阳性植株的筛选
        5.3.5 转基因阳性植物的继代和生根
        5.3.6 转基因植株中目的基因表达水平的检测
        5.3.7 DMACA染色
        5.3.8 灰霉菌对烟草叶片的处理方法
        5.3.9 在固体培养基上培养灰霉菌的方法
    5.4 结果与分析
        5.4.1 转基因植株的检测
        5.4.2 川桑中的MnANR和 MnLAR基因在烟草中的异源表达
        5.4.3 转基因植株的抗病性检测
        5.4.4 桑树MnANR和 MnLAR基因转入烟草后对烟草花颜色的影响
    5.5 小结与讨论
第6章 综合与讨论
参考文献
在读期间发表文章
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]李子皮原花青素的提取及抗氧化活性研究[J]. 喻秀娟,郭达,韦琴,范文佳,黄未末,杜琴.  广州化工. 2018(04)
[2]浅谈桑树作为经济树种栽植的价值[J]. 王晨阳,黄凡哲,阎伟.  农民致富之友. 2017(18)
[3]不同植物无色花青素还原酶及其基因的生物信息学分析[J]. 李蒙,鲍锋.  江西农业学报. 2017(09)
[4]杨树MYB基因应答非生物胁迫的表达特性[J]. 冯波,朱腾飞,张弛,董博,周博如.  东北林业大学学报. 2017(04)
[5]大豆紫色酸性磷酸酶基因GmPAP4启动子结构与活性分析[J]. 孔佑宾,李喜焕,张彩英.  中国农业科学. 2017(03)
[6]谷子MYB转录因子家族与抗旱关系的研究[J]. 程璐,张彬,张耀元,苏彦冰,魏东,郭展,李红英.  山西农业大学学报(自然科学版). 2016(12)
[7]桑树花青素还原酶基因MaANR的克隆和表达分析[J]. 李军,梁燕梅,赵爱春,刘长英,吕蕊花,刘晓清,余茂德.  蚕业科学. 2016(04)
[8]葡萄籽原花青素对金黄色葡萄球菌的抑菌研究[J]. 董晓敏,韩瑞芳,刘天明.  食品工业. 2015(08)
[9]桑树的分类及研究简史[J]. 夏明炯.  中国蚕业. 2015(03)
[10]Grape seed proanthocyanidin protects liver against ischemia/reperfusion injury by attenuating endoplasmic reticulum stress[J]. Zhen-Chao Xu,Jie Yin,Bo Zhou,Yu-Ting Liu,Yue Yu,Guo-Qiang Li.  World Journal of Gastroenterology. 2015(24)

博士论文
[1]玫瑰类黄酮合成相关基因的克隆和功能解析[D]. 罗平.华中农业大学 2016
[2]甘肃红豆草原花青素合成途径的两个关键酶基因的克隆和功能分析[D]. 陈春艳.甘肃农业大学 2016
[3]茶树原花青素的积累形态及缩合反应的研究[D]. 蒋晓岚.安徽农业大学 2015
[4]黑莓花青素苷、原花色素的合成代谢及相关基因克隆和表达研究[D]. 陈清.四川农业大学 2012
[5]紫花苜蓿浓缩单宁合成途径中DFR和ANR基因的分离及遗传转化[D]. 董洁.中国农业科学院 2012
[6]葡萄籽原花青素分离提纯、组分鉴定及抗氧化性研究[D]. 吴朝霞.沈阳农业大学 2005

硕士论文
[1]紫花苜蓿皂苷合成途径中重要相关基因的克隆、表达分析及遗传转化[D]. 张俏燕.中国农业科学院 2016
[2]黄金茶鲜叶中原花青素单体含量及与ANR、LAR表达的关系[D]. 唐云涛.吉首大学 2014
[3]ANS、ANR和LAR基因在草莓花青素代谢途径中的调控作用[D]. 张晓楠.四川农业大学 2013
[4]杨树单宁合成关键酶基因LARs和ANR的功能分析[D]. 袁丽.西南大学 2012
[5]新疆特色果品的原花青素成分分析及资源综合利用评价[D]. 秦玉玲.新疆农业大学 2009
[6]地榆中原花青素的提取、分离及其体外抗氧化活性研究[D]. 丁辉煌.陕西师范大学 2008
[7]甘蓝型油菜及其亲本物种BAN基因家族的克隆与比较基因组学分析[D]. 林蓓蓓.西南大学 2007



本文编号：3198894