苦荞光应答转录因子FtMYB5对黄酮合成的调控

发布时间：2023-11-04 15:09

　　苦荞(Fagopyrum tataricum)为蓼科荞麦属植物,是一种传统的药食两用小杂粮作物。苦荞富含芦丁等黄酮类化合物,具有防止血管硬化、抗衰老和增强机体免疫力等功效,在医药和保健食品领域具有广阔的应用前景。芦丁作为苦荞主要的质量性状,阐明芦丁合成调控机制成为苦荞研究重点,对提高苦荞黄酮含量意义重大。黄酮合成途径是植物苯丙烷代谢途径的一个分支,该代谢途径同时受多种转录因子的调控,其中R2R3-MYB转录因子家族是重要一员。本研究以苦荞品种“西荞2号”为材料,克隆获得转录因子FtMYB5序列,鉴定其分子特征,分析其表达的组织特异性和光应答特性,明晰其对烟草黄酮积累及黄酮合成相关基因表达的影响。本研究初步揭示了苦荞FtMYB5参与黄酮代谢调控的分子机理,为未来采用代谢工程技术提高苦荞黄酮含量提供了理论参考。主要研究结果如下:1.根据苦荞花期转录组数据,克隆获得一条与拟南芥AtMYB111同源的R2R3-MYB基因序列,命名为FtMYB5。构建pBridge-FtMYB5酵母表达载体,转化AH109酵母细胞,经SD/-Trp/-His双缺培养筛选获得阳性转化子。β-半乳糖苷酶活性滤纸分析...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
符号说明
第一章 文献综述
    1 植物黄酮
    2 植物黄酮的生物合成及调控
    3 植物MYB转录因子研究进展
        3.1 MYB转录因子的结构特征与功能
        3.2 MYB转录因子对植物黄酮代谢的调控
    4 苦荞黄酮类化合物的研究进展
    5 立题目的与意义
第二章 苦荞转录因子FtMYB5基因的克隆及分子鉴定
    1 材料与方法
        1.1 材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 菌株与载体
            1.1.3 主要试剂
            1.1.4 酵母单杂交所用培养基和溶液
            1.1.5 主要仪器
        1.2 方法
            1.2.1 苦荞FtMYB5基因cDNA序列的克隆
            1.2.2 苦荞FtMYB5基因DNA序列的克隆
            1.2.3 苦荞FtMYB5基因的生物信息学分析
            1.2.4 酵母单杂交重组载体的构建
            1.2.5 重组质粒pBridge-FtMYB5酵母转化
            1.2.6 β-半乳糖苷酶活性的滤纸分析
            1.2.7 FtMYB5亚细胞定位载体构建
            1.2.8 FtMYB5亚细胞定位质粒提取
            1.2.9 拟南芥原生质体制备及质粒转化
    2. 结果与分析
        2.1 苦荞FtMYB5 cDNA序列的扩增
        2.2 苦荞FtMYB5 DNA序列的扩增
        2.3 苦荞FtMYB5生物信息学分析
            2.3.1 氨基酸序列分析及多序列比对
            2.3.2 进化树分析
        2.4 FtMYB5酵母单杂交重组质粒的构建
        2.5 重组质粒的酵母转化
        2.6 阳性菌株β-半乳糖苷酶活性的滤纸分析
        2.7 FtMYB5亚细胞定位载体构建
        2.8 FtMYB5亚细胞定位分析
    3 讨论
第三章 苦荞FtMYB5基因表达量与黄酮含量分析
    1 材料与方法
        1.1 材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 主要试剂和药品
            1.1.3 主要仪器
        1.2 方法
            1.2.1 苦荞花期组织材料获得
            1.2.2 芽期苦荞光照及黑暗处理
            1.2.3 苦荞样品总RNA提取及cDNA制备
            1.2.4 荧光定量PCR
            1.2.5 苦荞总黄酮提取及测定
    2 结果与分析
        2.1 苦荞花期各组织黄酮含量分析
        2.2 花期苦荞黄酮合成相关基因表达量分析
        2.3 光照及黑暗条件下芽期苦荞黄酮含量分析
        2.4 光照对芽期苦荞黄酮合成相关基因表达量的影响
    3 讨论
第四章 苦荞FtMYB5启动子P_FtMYB5的克隆及功能鉴定
    1 材料与方法
        1.1 材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 菌株与载体
            1.1.3 主要试剂
            1.1.4 培养基
            1.1.5 主要仪器
        1.2 方法
            1.2.1 苦荞FtMYB5启动子P_FtMYB5的克隆
            1.2.2 苦荞FtMYB5启动子P_FtMYB5序列分析
            1.2.3 苦荞FtMYB5启动子P_FtMYB5表达载体的构建
            1.2.4 苦荞FtMYB5启动子P_FtMYB5表达载体的转化
            1.2.5 拟南芥转化
            1.2.6 转基因拟南芥种植
            1.2.7 拟南芥幼苗光照及黑暗处理
            1.2.8 拟南芥GUS染色
            1.2.9 拟南芥光照及黑暗处理条件下GUS基因表达量检测
    2 结果与分析
        2.1 苦荞FtMYB5启动子P_FtMYB5的克隆
        2.2 苦荞FtMYB5启动子P_FtMYB5的生物信息学分析
        2.3 苦荞FtMYB5启动子P_FtMYB5表达载体的构建
        2.4 阳性拟南芥的筛选和鉴定
        2.5 转基因拟南芥染色
        2.6 转基因拟南芥光照及黑暗处理
    3 讨论
第五章 苦荞转录因子FtMYB5的转基因功能鉴定
    1 材料与方法
        1.1 材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 菌株与载体
            1.1.3 主要试剂
            1.1.4 主要仪器
            1.1.5 培养基
        1.2 方法
            1.2.1 FtMYB5植物表达载体的构建
            1.2.2 FtMYB5植物表达载体转化农杆菌
            1.2.3 农杆菌介导的烟草遗传转化
            1.2.4 转基因烟草的阳性鉴定
            1.2.5 阳性转基因烟草的表型观察
            1.2.6 阳性转基因烟草中黄酮合成途径结构基因的表达量分析
            1.2.7 转基因烟草中总黄酮及花青素含量分析
            1.2.8 转基因烟草中黄酮醇含量分析
    2 结果与分析
        2.1 FtMYB5植物表达载体的构建
        2.2 转基因烟草的筛选和鉴定
        2.3 转基因烟草表型
        2.4 转基因烟草中黄酮和花青素含量分析
        2.5 转基因烟草中黄酮合成支路关键酶基因表达量分析
    3 讨论
参考文献
致谢
硕士期间发表论文



本文编号：3860544