CYP71Z18在玉米萜类植保素生物合成中的功能鉴定及应用

发布时间：2023-01-12 19:36

　　玉米（Zea mays L.）作为种植最广泛的粮食作物,具有重要的经济价值,然而玉米受到胁迫后引起的产量和品质下降给农业生产带来巨大损失。当受到病原菌侵害后,玉米会产生植保素来抵御胁迫。萜类植保素是植保素的一种,是萜烯被细胞色素P450氧化酶氧化形成的衍生物。水稻植保素生物合成途径中的P450已被深入研究,参与玉米萜类植保素生物合成的P450还未见报道。因此,鉴定玉米萜类植保素生物合成中的P450基因及其功能,是解析植保素生物合成途径的重要步骤,进而为其代谢调控研究及抗性育种提供基础。本研究通过挖掘前人报道的禾谷镰刀菌侵染玉米后的转录组数据,结合水稻同源基因系统进化分析,筛选玉米萜类植保素生物合成途径中相关的P450基因CYP71Z18。克隆该基因并用大肠杆菌代谢工程手段进行重组表达,通过GC-MS和NMR分析鉴定催化产物的结构,结果表明CYP71Z18具有催化合成倍半萜植保素zealexin A1的功能。通过分析CYP71Z18及上游基因的表达模式,阐明了其参与玉米萜类植保素zealexinA1生物合成的功能。该P450具有广泛的底物适应性,能够与二萜ent-（iso）kaurene... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
英文缩写符号与中英文对照表
1 文献综述
    1.1 植保素
    1.2 萜类植保素的生物合成途径
    1.3 细胞色素P450氧化酶
    1.4 萜类的微生物代谢工程
    1.5 农杆菌介导的水稻遗传转化
    1.6 研究目的与意义
2 材料与方法
    2.1 材料
        2.1.1 植物材料及处理
        2.1.2 试剂与仪器
        2.1.3 载体及菌株
    2.2 试验方法
        2.2.1 生物信息学分析
        2.2.2 DNA、RNA的提取与反转录
        2.2.3 基因的克隆
        2.2.4 基因表达模式的检测
        2.2.5 表达载体的构建
        2.2.6 原核表达和微生物代谢工程
        2.2.7 农杆菌介导的水稻遗传转化
3 结果与分析
    3.1 CYP71Z18的功能鉴定
        3.1.1 CYP71Z18的系统进化分析
        3.1.2 CYP71Z18的催化功能鉴定
        3.1.3 CYP71Z18的基因表达模式
    3.2 CYP71Z18的功能应用
4 讨论与结论
    4.1 讨论
        4.1.1 CYP71Z18在玉米zealexins植保素合成中的作用
        4.1.2 CYP71Z18的多功能催化特性
        4.1.3 利用CYP71Z18改造水稻二萜植保素合成途径
        4.1.4 CYP71Z18应用于微生物代谢工程
    4.2 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的论文



本文编号：3730347