基于基因组和代谢组学研究内生真菌调控三叶青根系生长的机理
发布时间:2022-11-07 20:33
三叶青(Tetrastigmatis hemsleyanum Diels et Gilg)属于葡萄科(Vitaceae)崖爬藤属(Tetrastigma),是我国珍稀的药用植物,以块根入药,且具有抗肿瘤等功效。三叶青在自然环境下生长缓慢且形成块根的年限较长,很难满足药材市场的需求。另外,植物内生菌是一类存在于植物体内、形态种类多样的微生物类群。在长期进化的过程中,植物内生菌与宿主之间形成了共生、互利的关系。部分植物内生菌对宿主有促进生长,提高宿主的抗盐、抗旱、抗病等作用。本研究所在的实验室前期从三叶青块根中分离获得了多个内生菌,其中内生真菌TH15具有明显的促进三叶青根系生长的作用,但其机理不明。为此,本研究通过ITS分子特征序列首先进一步确认了内生真菌TH15属于瘤痤孢科(Tuberculariaceae)镰刀菌属(Fusarium)。在此基础上,采用全基因组鸟枪法,基于Illumina Hi Seq+pacbio测序平台测定并分析了内生真菌TH15的全基因组序列;结合HPLC-MS和NMR分析,分类鉴别了内生真菌TH15发酵液(代谢物)中的活性成分;同时,利用ELISA酶联免疫反应...
【文章页数】:114 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 三叶青的研究进展
1.1.1 三叶青的繁育技术研究
1.1.2 三叶青的化学成分研究
1.1.3 三叶青的药理作用研究
1.2 植物内生菌的研究进展
1.2.1 植物内生真菌的活性研究
1.2.2 植物内生真菌的次生代谢物研究
1.2.3 植物内生真菌对宿主的影响研究
1.3 现代组学技术的研究进展
1.3.1 基因组学的研究进展
1.3.2 代谢组学的研究进展
1.4 本研究的目的及意义
2 内生真菌TH15的鉴定及初步分析
2.1 材料
2.1.1 实验材料
2.2 方法
2.2.1 内生真菌TH15的培养及纯化
2.2.2 内生真菌TH15的形态学与分子鉴定
2.2.3 序列测定与生物信息学分析
2.3 结果与分析
2.3.1 内生真菌TH15的培养结果
2.3.2 内生真菌TH15的分子鉴定及进化分析
2.4 讨论
3 内生真菌TH15全基因组序列的测序及其分析
3.1 材料
3.1.1 实验材料
3.2 方法
3.2.1 全基因组测序
3.2.2 基因序列拼装与分析
3.2.3 功能元件分析
3.2.4 功能注释分析
3.3 结果与分析
3.3.1 基因组DNA的提取结果
3.3.2 基因组拼装及评估完整性结果
3.3.3 重复序列结果
3.3.4 非编码RNA预测结果
3.3.5 内生真菌TH15基因组分析结果统计
3.3.6 功能注释分析结果
3.4 讨论
4 内生真菌TH15发酵液代谢组成分的测定及其分析
4.1 材料
4.1.1 实验材料
4.2 方法
4.2.1 TH15内生菌发酵液的准备
4.2.2 内生真菌TH15非靶向代谢组分析
4.2.3 内生真菌TH15靶向代谢组分析
4.3 结果与分析
4.3.1 发酵液非靶向代谢组分QC样品质谱TIC图
4.3.2 发酵液非靶向代谢组分LC-MS/MS样品质谱图
4.3.3 非靶向差异性代谢物分析结果
4.3.4 发酵液靶向代谢组分结果分析
4.4 讨论
5 内生真菌TH15代谢物玉米赤霉烯酮的测定及对植物生长的影响
5.1 材料
5.1.1 实验材料
5.1.2 实验仪器
5.2 方法
5.2.1 内生真菌TH15菌液中玉米赤霉烯酮含量的测定
5.2.2 不同处理下对植物生长的影响
5.2.3 数据统计
5.3 结果与分析
5.3.1 菌液中玉米赤霉烯酮含量测定的结果
5.3.2 不同处理因子对三叶青根生长影响的结果
5.3.3 不同处理因子对黄瓜和玉米生长影响的结果
5.4 讨论
结论与展望
结论
展望
参考文献
附录
附录一 内生真菌 TH15ITS rDNA 序列(1153bp)
附录二 缩略词(Abbreviation)
附录三 PDA 固体培养基
作者简历及在读期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]浙江三叶青与广西三叶青的生药学鉴别[J]. 黄真,胡瑛瑛,王庆秋,陈孔荣. 浙江中医药大学学报. 2007(06)
[2]三七三醇皂苷及制剂的LC-MS指纹图谱研究[J]. 冷静,杨华蓉,林大胜,傅超美,刘婧,曹科,万方. 华西药学杂志. 2009(05)
[3]真菌基因组数据库概况[J]. 周建芬,曾昭清,高元钢,余知和. 微生物学通报. 2008(08)
[4]大孔树脂分离纯化三叶青总黄酮的工艺研究[J]. 刘江波,傅婷婷,吕秀阳. 中国药学杂志. 2011(04)
[5]气相色谱-质谱分析血清代谢组前处理中的除蛋白及衍生方法[J]. 蔡品品,卢红梅. 分析化学. 2013(08)
[6]三叶青地上部分化学成分分析[J]. 蔡韦炜,陈丹,范世明,连赟芳,郑利,曾令军,吴泽卿. 福建中医药大学学报. 2013(05)
[7]生物技术在药用植物三叶青中的应用研究进展[J]. 杜苏瑞,向太和,李朦. 杭州师范大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]三叶青提取物诱导肺癌A549株细胞凋亡的研究[J]. 曾娟,周婷,童雪晴,刘燕丽,李遥,王小莉. 临床肺科杂志. 2012(04)
[9]三叶青提取物对肺癌细胞株A549的影响[J]. 王小莉,曾娟,周辉. 肿瘤药学. 2012(05)
[10]中药三叶青资源状况及其对策研究[J]. 蹇京蓉. 中国药物经济学. 2012(02)
硕士论文
[1]两种药用植物的化学成分及生物活性研究[D]. 郭晓江.山东大学 2013
[2]基于染色体核型和单拷贝核基因DNA序列的榆叶梅及其近缘种系统学研究[D]. 董山平.北京林业大学 2015
[3]茯苓不同药用部位化学成分分析及赤茯苓质量标准研究[D]. 王宏侠.河北医科大学 2016
[4]碱蓬内生菌对盐胁迫下水稻幼苗代谢组学及WRKY基因表达的影响[D]. 刘畅.沈阳师范大学 2019
[5]植物腐生、病原及内生真菌中CAZymes的比较基因组学分析[D]. 万仁鹏.江西师范大学 2019
本文编号:3704356
【文章页数】:114 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 三叶青的研究进展
1.1.1 三叶青的繁育技术研究
1.1.2 三叶青的化学成分研究
1.1.3 三叶青的药理作用研究
1.2 植物内生菌的研究进展
1.2.1 植物内生真菌的活性研究
1.2.2 植物内生真菌的次生代谢物研究
1.2.3 植物内生真菌对宿主的影响研究
1.3 现代组学技术的研究进展
1.3.1 基因组学的研究进展
1.3.2 代谢组学的研究进展
1.4 本研究的目的及意义
2 内生真菌TH15的鉴定及初步分析
2.1 材料
2.1.1 实验材料
2.2 方法
2.2.1 内生真菌TH15的培养及纯化
2.2.2 内生真菌TH15的形态学与分子鉴定
2.2.3 序列测定与生物信息学分析
2.3 结果与分析
2.3.1 内生真菌TH15的培养结果
2.3.2 内生真菌TH15的分子鉴定及进化分析
2.4 讨论
3 内生真菌TH15全基因组序列的测序及其分析
3.1 材料
3.1.1 实验材料
3.2 方法
3.2.1 全基因组测序
3.2.2 基因序列拼装与分析
3.2.3 功能元件分析
3.2.4 功能注释分析
3.3 结果与分析
3.3.1 基因组DNA的提取结果
3.3.2 基因组拼装及评估完整性结果
3.3.3 重复序列结果
3.3.4 非编码RNA预测结果
3.3.5 内生真菌TH15基因组分析结果统计
3.3.6 功能注释分析结果
3.4 讨论
4 内生真菌TH15发酵液代谢组成分的测定及其分析
4.1 材料
4.1.1 实验材料
4.2 方法
4.2.1 TH15内生菌发酵液的准备
4.2.2 内生真菌TH15非靶向代谢组分析
4.2.3 内生真菌TH15靶向代谢组分析
4.3 结果与分析
4.3.1 发酵液非靶向代谢组分QC样品质谱TIC图
4.3.2 发酵液非靶向代谢组分LC-MS/MS样品质谱图
4.3.3 非靶向差异性代谢物分析结果
4.3.4 发酵液靶向代谢组分结果分析
4.4 讨论
5 内生真菌TH15代谢物玉米赤霉烯酮的测定及对植物生长的影响
5.1 材料
5.1.1 实验材料
5.1.2 实验仪器
5.2 方法
5.2.1 内生真菌TH15菌液中玉米赤霉烯酮含量的测定
5.2.2 不同处理下对植物生长的影响
5.2.3 数据统计
5.3 结果与分析
5.3.1 菌液中玉米赤霉烯酮含量测定的结果
5.3.2 不同处理因子对三叶青根生长影响的结果
5.3.3 不同处理因子对黄瓜和玉米生长影响的结果
5.4 讨论
结论与展望
结论
展望
参考文献
附录
附录一 内生真菌 TH15ITS rDNA 序列(1153bp)
附录二 缩略词(Abbreviation)
附录三 PDA 固体培养基
作者简历及在读期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]浙江三叶青与广西三叶青的生药学鉴别[J]. 黄真,胡瑛瑛,王庆秋,陈孔荣. 浙江中医药大学学报. 2007(06)
[2]三七三醇皂苷及制剂的LC-MS指纹图谱研究[J]. 冷静,杨华蓉,林大胜,傅超美,刘婧,曹科,万方. 华西药学杂志. 2009(05)
[3]真菌基因组数据库概况[J]. 周建芬,曾昭清,高元钢,余知和. 微生物学通报. 2008(08)
[4]大孔树脂分离纯化三叶青总黄酮的工艺研究[J]. 刘江波,傅婷婷,吕秀阳. 中国药学杂志. 2011(04)
[5]气相色谱-质谱分析血清代谢组前处理中的除蛋白及衍生方法[J]. 蔡品品,卢红梅. 分析化学. 2013(08)
[6]三叶青地上部分化学成分分析[J]. 蔡韦炜,陈丹,范世明,连赟芳,郑利,曾令军,吴泽卿. 福建中医药大学学报. 2013(05)
[7]生物技术在药用植物三叶青中的应用研究进展[J]. 杜苏瑞,向太和,李朦. 杭州师范大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]三叶青提取物诱导肺癌A549株细胞凋亡的研究[J]. 曾娟,周婷,童雪晴,刘燕丽,李遥,王小莉. 临床肺科杂志. 2012(04)
[9]三叶青提取物对肺癌细胞株A549的影响[J]. 王小莉,曾娟,周辉. 肿瘤药学. 2012(05)
[10]中药三叶青资源状况及其对策研究[J]. 蹇京蓉. 中国药物经济学. 2012(02)
硕士论文
[1]两种药用植物的化学成分及生物活性研究[D]. 郭晓江.山东大学 2013
[2]基于染色体核型和单拷贝核基因DNA序列的榆叶梅及其近缘种系统学研究[D]. 董山平.北京林业大学 2015
[3]茯苓不同药用部位化学成分分析及赤茯苓质量标准研究[D]. 王宏侠.河北医科大学 2016
[4]碱蓬内生菌对盐胁迫下水稻幼苗代谢组学及WRKY基因表达的影响[D]. 刘畅.沈阳师范大学 2019
[5]植物腐生、病原及内生真菌中CAZymes的比较基因组学分析[D]. 万仁鹏.江西师范大学 2019
本文编号:3704356
本文链接:https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3704356.html
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