文档介绍：西南大学
硕士学位论文
颠茄pmt、trI、h6h双基因策略对颠茄毛状根托品烷类生物碱含
量的影响
姓名:卢衍
申请学位级别:硕士
专业:遗传学
指导教师:廖志华;陈敏
20120530
颠茄⒁浴⑵ㄆ龅乃ɑ虿呗远缘咔衙锤托品烷类生物碱含量的影响颠茄叶片。在畃、聊乒坍组合中,经检测⒖Ш团骹、坍基因后遗传学学专硕士研究生卢衍指导教师廖志华教授陈敏教授在托品烷类生物碱代谢途径中,朋厶坍和侵匾5幕颉F渲校骹为摘要毛状根和颠茄植株中,外源胛⒋ā砌的高度表达对莨菪碱和东莨菪碱含量的变化都是有所相关的:将烟草朋蜃H氚茁勇蓿馆屑畹暮刻岣倍多,作用尚不清楚。针对这点,在之前研究基础上,本文通过内源胛⒋、..胛扣诤蚿訨砌,转化“卸甲”;依次为淖躎含量约为空菌发根对照的颠茄是我国药典规定托品烷类生物碱来源的唯一药用植物,也是莨菪碱、东莨菪碱最主要的商业药源乙┑湮被。与莨菪碱相比,东茛菪碱副作用小、药理作用强,所以需求量十分巨大。野生颠茄中东莨菪含量非常低,而在商用栽培颠茄中,东莨菪碱含量也仅为干重的甇.%。近年来,随着托品烷类生物碱生物合成途径分子生物学研究的深入,使得在分子水平实现包括莨菪碱和东莨菪碱在内的锖铣傻拇坏骺厝〉昧酥匾=埂L乇鹗悄壳岸菪碱代谢途径上的一些功能基因的确定,为利用托品烷类代谢工程技术提高颠茄中东莨菪碱含量打下了基础。上游重要基因,坍为中间分支点基因,谖O掠沃匾;颉Q芯勘砻鳎诘咔东莨菪碱的含量提高抖啵辉诘咔阎懈叨缺泶锫勇薮ǎ馆屑畹暮刻岣吡倍多,东莨菪碱的含量提高了抖啵唤馆械膆导入到埃及莨菪中,最好的克隆产生了/亩馆屑睿嵌哉湛寺〉倍以上。而内源基因在其中的基因策略研究对颠茄毛状根莨菪碱和东莨菪碱含量的影响。成功筛选出鲎;蚍⒏担直鸾幸禾迮嘌┐笈嘌缓蠹觳馔衅吠槔生物碱亢突虮泶锪俊F渲杏个发根系的总’疉康玫搅颂岣撸倍;有龇⒏档暮课植槐浠蛎飨越档停ǘ馆屑畹暮坑兴岣摺]
倍和倍。除了的册虮泶锪康陀诳瞻锥哉眨溆嘧;蚍⒏档纳的实验结果证明了颠茄内源册⒁院娃衷诘咔淹衅吠槔嗌锛詈铣赏揪吨芯、慨,.和朋砌基因后成功筛选出鲎;蚍⒏担直鸾幸禾迮嘌、帆吞蚝蟪晒ι秆〕个转基因发根系,分别进行液体培养基因表达量上,除了牟醘基因表达量较空白发根低,其他转基因发根系的胛了提高,为耵畆,淖躎含量约为空菌发根的倍;朋嵌馆屑钌锖铣赏揪吨械牡谝桓鲋匾C富颍涔勘泶锬芄晃O掠和一虻谋泶锪慷急瓤瞻锥哉崭摺T赾.⒘牟穅砌组合中,,其基扩大培养然后检测亢突虮泶锪俊F渲杏个发根系的总康东莨菪碱含量也为最高,、队腲劬基因表达量与接近,;到了提高,为,淖堋疘’含量约为空菌发根对照的倍;有龇⒏档暮课植槐浠蛎飨越档停ǘ馆屑畹暮坑兴岣摺T谡个发根系中,。在畃甀酝组合中,经检测扩大培养然后检测亢突虮泶锪俊F渲杏个发根系的总康玫有龇⒏档暮拷档停ǘ馆屑畹暮坑兴岣摺]馆屑詈投馆屑詈巩基因的表达量有很大的提高。上述基因的具体表达量与含量水平之间并不完全一致,这可能是由于双转的基因在表达上产生了共抑制,使转基因发根在基因的高表达下反而含量保持不变或有所降低。但总体上,双基因策略在托品烷类生物碱合成途径中可能存在协同作用。转基因发根个体间托品烷类生物碱合成能力有个体差异,但是并没有改变两个基因过量表达能够提高东莨菪碱含量的趋势,说明双基因的遗传转化能够打破颠茄托品烷类生物碱合成途径中的限速反应步骤,从而推动代谢流更多的向托品烷类生物碱合成方向流动,提高了莨菪碱和东莨菪碱合成能力,最终表现为两者含量的提高。的东茛菪碱合成提供更为充足的前体物质:们是东莨菪碱生物合成途径中的一个分支点,使代谢流更多的流向东莨菪碱;砌是该途径中的最后一个重要酶基因,其超量表达能够高效转化来至于途径上游提供的代谢流,合成东莨菪碱。本研究有提高总饔茫=徊娇U沟咔训腡代谢工程提供了理论支持关键词:颠茄;托品烷类生物碱;丁二***.氮.***转移酶;托品***还原酶莨菪碱羟化酶西南大学硕士学位论文
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