發(fā)布時(shí)間：2017-12-21 20:22

  本文關(guān)鍵詞：非生物因素對(duì)人參皂苷生物合成途徑關(guān)鍵酶基因表達(dá)能力的影響　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：人參為五加科多年生草本植物,是一種珍貴的中藥材。人參皂苷是人參中主要的次生代謝產(chǎn)物,具有多種藥理作用,如提高免疫力、改善疲勞、抗衰老和抗腫瘤等,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥保健、美容化妝品和食品等行業(yè),因此人參皂苷具有廣闊的應(yīng)用前景及可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但野生人參資源較為匱乏,栽培周期較長,易受病害侵襲,種植技術(shù)要求較高,尤其是人參皂苷的含量較低,因此對(duì)人參的開發(fā)利用受到一定限制,難以滿足社會(huì)需求。研究表明,外界刺激因子(如非生物脅迫、外源激素處理等)能夠通過激活細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,將信號(hào)傳遞給脅迫應(yīng)答轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)節(jié)一系列相關(guān)關(guān)鍵酶基因的表達(dá),影響次生代謝產(chǎn)物的合成,從而使植物產(chǎn)生脅迫耐受。本研究討論了在鹽脅迫、低溫脅迫、外源MeJA和ABA等非生物因素處理下,人參轉(zhuǎn)錄因子基因WRKY、ERF、MYB以及人參皂苷生物合成途徑中3-羥基-3-甲基戊二酰CoA還原酶基因(HMGR)、達(dá)瑪烯二醇合成酶基因(DS)、原人參二醇合成酶基因(D12H)、原人參三醇合成酶基因(P6H)、原人參二醇三羥基一葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因(UGT-D-3OH-1)、原人參二醇三羥基二葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因(UGT-D-3OH-2)、原人參二醇二十羥基葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因(UGT-D-20OH)的表達(dá)情況,并分析比較了4種不同處理?xiàng)l件、3個(gè)人參轉(zhuǎn)錄因子基因、7個(gè)人參皂苷生物合成關(guān)鍵酶基因三者之間的關(guān)系。進(jìn)行如下研究:(1)成功克隆得到人參轉(zhuǎn)錄因子WRKY1基因的CDS序列,并將其命名為Pg WRKY1。測序結(jié)果顯示,PgWRKY1基因序列長度為1077 bp,可以編碼358個(gè)氨基酸。序列比對(duì)結(jié)果表明,PgWRKY1與西洋參PqWRKY1的核苷酸序列相似性為99.16%,氨基酸序列相似性為98.32%。將相關(guān)信息提交至GenBank,獲得檢索號(hào)為KU836935。(2)成功克隆得到人參轉(zhuǎn)錄因子ERF1基因的CDS序列,并將其命名為PgERF1。測序結(jié)果顯示,PgERF1基因序列長度為936 bp,可以編碼311個(gè)氨基酸。序列比對(duì)結(jié)果表明,PgERF1與西洋參PqERF1的核苷酸序列相似性為98.29%,氨基酸序列相似性為97.75%。將相關(guān)信息提交至GenBank,獲得檢索號(hào)為KU935742。(3)完成了PgHMGR、PgDS、PgD12H、PgP6H、PgUGT-D-3OH-1、Pg UGT-D-3OH-2、PgUGT-D-20OH、PgMYB、PgWRKY1、PgERF1基因核心片段的克隆。電泳檢測結(jié)果初步表明,PCR反應(yīng)程序設(shè)置比較合適,所用引物的準(zhǔn)確性和特異性較好。(4)在低溫脅迫和MeJA處理下,7個(gè)關(guān)鍵酶基因的表達(dá)量均上調(diào);在鹽脅迫下,PgHMGR、PgP6H、Pg UGT-D-20OH基因表達(dá)量上調(diào),PgD12H的表達(dá)量變化不明顯,PgDS、PgUGT-D-3OH-1、PgUGT-D-3OH-2表達(dá)量下調(diào);在ABA處理下,7個(gè)關(guān)鍵酶基因的表達(dá)量均下調(diào)。(5)在低溫脅迫下,轉(zhuǎn)錄因子基因PgMYB和PgERF1的表達(dá)量均上調(diào),Pg WRKY1的表達(dá)量變化不明顯;在鹽脅迫下,3個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基因的表達(dá)量均上調(diào);在MeJA處理下,PgMYB和PgWRKY1的表達(dá)量上調(diào),而PgERF1基因的表達(dá)量下調(diào);在ABA處理下,PgWRKY1和PgERF1的表達(dá)量均上調(diào),而PgMYB基因的表達(dá)量下調(diào)。(6)采用香草醛比色法進(jìn)行人參發(fā)根總皂苷含量的測定,檢測結(jié)果顯示,與對(duì)照組(未經(jīng)處理的)相比,經(jīng)MeJA處理、低溫脅迫、鹽脅迫處理的人參發(fā)根總皂苷含量分別提高了約50%、17%、8%,而經(jīng)ABA處理的總皂苷含量降低了約9%。(7)推測轉(zhuǎn)錄因子和關(guān)鍵酶之間的關(guān)系:PgMYB與PgD12H基因之間可能存在正相關(guān)關(guān)系,PgERF1與PgUGT-D-3OH-1、PgUGT-D-3OH-2基因之間可能存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q943.2;S567.51

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本文編號(hào)：1317061