水稻萜烯合成酶的功能表征及对褐飞虱的影响

发布时间：2022-12-22 03:33

　　在植物的三大类次生代谢产物中,萜类化合物是数量最多的一类。它不仅能够吸引传粉者和种子传播者,还可以作为抗菌剂对病原菌产生抗性,或者吸引植食性害虫的寄生蜂或者自然天敌昆虫,发挥间接防御的作用。萜类化合物的前体中间物质包括异戊烯基焦磷酸和二甲基丙烯焦磷酸酯,分别由植物细胞胞质中的甲羟戊酸途径和质体中的甲基赤藓醇磷酸两条途径合成。异戊烯基焦磷酸和二甲基丙烯焦磷酸酯能够在酶的作用下首尾连接发生缩合反应,生成萜类化合物的前体物质法尼基焦磷酸（FPP）和牻牛儿基焦磷酸（GPP）,最终通过萜烯合成酶催化FPP和GPP产生结构多样、种类众多的萜类化合物,因此萜烯类合成酶是萜类化合物合成的关键酶。因此,萜类化合物的合成可以通过调控萜烯合成酶基因的表达来实现,进而影响植物体内的防御反应。水稻（Oryza sativa）全基因组测序已成功完成,其中含有许多萜烯合成酶基因。本课题通过基因克隆、原核表达、酶活性检测、亚细胞定位、空间表达以及室内实验等方法鉴定萜烯合成酶基因在水稻中的生态功能及对褐飞虱的影响。主要结果如下:1.萜烯合成酶的原核表达本课题成功从水稻中克隆出6个萜烯合成酶基因分别是OsTPS1、OsT... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
英文缩略表
第一章 文献综述及研究的目的与意义
    1.1 萜类化合物含义和分类
        1.1.1 单萜化合物
        1.1.2 倍半萜化合物
    1.2 萜类化合物的功能
    1.3 萜类化合物的合成途径
        1.3.1 甲羟戊酸途径
        1.3.2 甲基赤藓醇磷酸途径
        1.3.3 两种途径之间的交流
    1.4 萜类合成酶及其表达特征
        1.4.1 萜烯合成酶及其分类
        1.4.2 萜烯合成酶催化特征
        1.4.3 萜烯合成酶表达特征
    1.5 萜类合成酶的基因工程
    1.6 研究目的与意义
第二章 萜烯合成酶基因克隆和蛋白表达
    2.1 材料与方法
        2.1.1 植物材料及生长条件
        2.1.2 试剂及仪器
        2.1.3 水稻总RNA的提取及c DNA合成
        2.1.4 萜烯合成酶基因克隆及载体构建
        2.1.5 萜烯合成酶基因原核表达
        2.1.6 酶活测定
        2.1.7 荧光定量PCR
        2.1.8 亚细胞定位
    2.2 结果与分析
        2.2.1 萜烯合成酶基因的克隆
        2.2.2 萜烯合成酶载体构建
        2.2.3 萜烯合成酶原核表达
        2.2.4 酶活检测
        2.2.5 荧光定量PCR
        2.2.6 亚细胞定位
    2.3 讨论
第三章 萜烯合成酶遗传转化
    3.1 材料与方法
        3.1.1 供试材料
        3.1.2 实验方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 CRISPR载体构建
        3.2.2 突变体水稻植株获得
    3.3 讨论
第四章 突变体植株对褐飞虱的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 材料
        4.1.2 试剂与仪器
        4.1.3 试验方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 褐飞虱H-型嗅觉仪选择结果
        4.2.2 水稻挥发物分离鉴定
    4.3 讨论
第五章 结果与展望
    5.1 主要结果
    5.2 展望
参考文献
附录一 实验所用引物
附录二 gRNA区域
附录三 主要溶剂配方
附录四 测序结果比对
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]植物萜类合成酶及其代谢调控的研究进展[J]. 岳跃冲,范燕萍.  园艺学报. 2011(02)
[2]虫害诱导的水稻挥发物对褐飞虱的驱避作用[J]. 周强,徐涛,张古忍,古德祥,张文庆.  昆虫学报. 2003(06)

硕士论文
[1]不同施氮量条件下白叶枯病发生对水稻—褐飞虱—稻虱缨小蜂互作的影响[D]. 苏晓云.华中农业大学 2018
[2]苔藓植物萜类合成酶的功能鉴定[D]. 杨伟.陕西师范大学 2017
[3]水稻柠檬烯合酶的克隆与鉴定[D]. 杭宇.南京大学 2014
[4]水稻β-石竹烯和柠檬烯基因的克隆鉴定、原核表达及其遗传转化[D]. 戈林泉.扬州大学 2008



本文编号：3723362