丹参漆酶及菘蓝转录因子WRKY34的功能研究

发布时间：2021-09-22 06:45

　　天然产物生物合成途径解析的现代研究主要包括两部分,一是通过对中间产物转化过程的研究,系统地打通代谢途径重建代谢流;二是通过对途径影响因子的研究,阐明代谢调控机制。两部分内容均依赖于功能基因的发掘及功能评价,前者是指在明确代谢流化学轮廓的基础上,探究代谢途径中每个转化环节的催化酶,尤其是限速步骤关键酶的发掘,在合成途径上是点对点的研究;而后者是指能够调控合成途径中某个或者某些转化过程的影响因子的发掘,是点对网络的研究。本课题组长期致力于药用植物中天然产物生物合成途径的解析工作,基于现代检测分析方法,分别提出针对催化酶基因及调控基因两种合成途径功能基因的发掘策略。在合成途径催化酶基因的发掘过程中,提出基于代谢流对目标反应过程进行合理推测,预测催化酶并结合天然产物的分布特征与酶基因的表达特征筛选候选基因的策略。根据该策略,在丹参酚酸类成分生物合成途径解析过程中,解析了丹酚酸B的生物合成,并确认迷迭香酸是丹酚酸B的直接前体,根据该反应的特点推测漆酶为该步骤的催化酶;结合丹酚酸B在丹参植物中的特异性表达特征,靶向筛选丹参漆酶家族中的候选基因。在合成途径调控基因的发掘过程中,借助组学数据获取表型差... 

【文章来源】：中国人民解放军海军军医大学上海市 211工程院校

【文章页数】：214 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 前言
    一、丹参漆酶在丹酚酸B生物合成途径的作用
        (一)丹参中酚酸类药效物质的生物合成途径
        (二)丹参漆酶催化迷迭香酸生成丹酚酸B的推测
            1.漆酶蛋白的分子结构及作用机理
            2.漆酶催化作用的应用及影响因素
            3.丹参漆酶催化迷迭香酸生成丹酚酸B的推测
    二、菘蓝木脂素化合物的生物合成及转录因子Ii WRKY34
        (一)转录因子Ii WRKY34 影响木脂素类成分的生物合成
        (二)WRKY转录因子家族与植物的次生代谢
            1.WRKY转录因子家族
            2.WRKY转录因子调控植物的次生代谢
    三、本文研究内容
第二章 丹参漆酶的功能研究
    一、目标丹参漆酶的筛选
        (一)四种漆酶催化迷迭香酸生成丹酚酸B的研究
            1.实验材料及方法
            2.实验结果与讨论
        (二)目标丹参漆酶的筛选
            1.实验工具及方法
            2.实验结果与讨论
        (三)漆酶与化合物的分子对接
            1.实验工具及方法
            2.实验结果与讨论
        (四)小结与讨论
    二、丹参漆酶的体内功能验证
        (一)实验工具及方法
            1.实验工具及材料
            2.实验方法
        (二)实验结果
            1.载体的构建
            2.毛状根的诱导、培养及鉴定
            3.基因编辑毛状根的表型鉴定
        (三)小结与讨论
    三、丹参漆酶的异源表达及功能验证
        (一)实验材料及方法
            1.载体的构建
            2.异源表达载体的挑选及遗传转化体系的建立
        (二)实验结果
            1.载体的构建
            2.异源表达载体植物的筛选,遗传转化体系的构建及表型鉴定
        (三)小结与讨论
    四、总结与讨论
第三章 菘蓝转录因子Ii WRKY34 的功能研究
    一、Ii WRKY34 转录因子的体内功能研究及代谢工程研究
        (一)实验材料与方法
            1.实验材料及工具
            2.实验方法
        (二)实验结果
            1.载体的构建及毛状根的诱导
            2.毛状根中IiWRKY34 基因的表达及化合物的含量
        (三)小结与讨论
    二、IiWRKY34 基因抑制表达及过量表达菘蓝毛状根的转录组分析
        (一)实验材料及方法
            1.实验材料及工具
            2.转录组测序及数据分析方法
        (二)实验结果
            1.转录组测序结果的拼接及注释
            2.基因的表达分析及差异表达基因的注释、富集及聚类分析
        (三)小结与讨论
    三、IiWRKY34 基因抑制表达及过量表达菘蓝毛状根的代谢组分析及基因-化合物相关性网络的构建
        (一)实验材料与方法
            1.实验材料
            2.代谢组检测及分析方法
            3.EMSA检测
        (二)实验结果
            1.代谢组分析
            2.菘蓝中“Ii WRKY34-木脂素生物合成途径基因-木脂素类成分生物合成”相关性网络的构建
        (三)小结与讨论
    四、Ii WRKY34 转录因子参与菘蓝毛状根抗环境胁迫作用
        (一)实验材料与方法
        (二)实验结果
        (三)小结与讨论
    五、总结与讨论
第四章 总结
    一、丹参漆酶的功能研究
    二、转录因子Ii WRKY34 的功能研究
参考文献
附录
文献综述
    参考文献
攻读学位期间发表论文和参加科研工作情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]外源茉莉素调控植物中萜类化合物生物合成的研究进展[J]. 石宏武,罗祖良,崔晟榕,马小军.  中国现代中药. 2017(11)
[2]天然产物生物合成途径解析策略[J]. 邹丽秋,匡雪君,孙超,陈士林.  中国中药杂志. 2016(22)
[3]丹参酚酸类成分生物合成途径及调控机制研究进展[J]. 曾慧婷,宿树兰,朱悦,谷巍,钱大玮,段金廒.  中草药. 2016(18)
[4]丹酚酸B在心血管疾病中药理作用研究进展[J]. 林超,刘兆国,钱星,姚远,徐斌,卞慧敏.  中国药理学通报. 2015(04)
[5]近5年丹参化学成分及药理作用研究进展[J]. 李巧玉,刘杨,包华音.  食品与药品. 2014(02)
[6]试述丹参的药理作用及临床应用[J]. 晏朝操.  实用中医药杂志. 2013(08)
[7]丹参的化学成分及药理作用概况[J]. 丰成相.  中国民族民间医药. 2012(02)
[8]基于高通量测序454 GS FLX的丹参转录组学研究[J]. 李滢,孙超,罗红梅,李西文,牛云云,陈士林.  药学学报. 2010(04)
[9]漆酶结构与催化机理[J]. 万云洋,杜予民.  化学通报. 2007(09)
[10]丹参药理学活性物质基础研究现状[J]. 刘艾林,李铭源,王一涛,杜冠华.  中国药学杂志. 2007(09)

博士论文
[1]过量表达棉花分泌型漆酶拟南芥对酚酸类物质和三氯苯酚的植物体外修复[D]. 王国栋.中国科学院研究生院（上海生命科学研究院） 2004

硕士论文
[1]丹参漆酶基因的克隆表达和功能研究[D]. 陈亮.福建中医药大学 2017
[2]茉莉酸信号途径关键转录因子SmMYC2调控丹参有效成分生物合成的功能解析[D]. 周阳云.福建中医药大学 2015
[3]基于改造茉莉酸甲酯生物合成途径的丹参次生代谢工程新策略[D]. 谷晓策.第二军医大学 2011



本文编号：3403326