基于组学的德国洋甘菊挥发性萜类物质相关基因研究
基于组学的德国洋甘菊挥发性萜类物质相关基因研究
【摘要】： 德国洋甘菊(Matricaria chamomilla.L)为菊科母菊属一年生草本植物,富含挥发性萜类物质,具有抗炎、抑菌、抗氧化、降血压、降血脂和抑制肿瘤细胞生长等作用。本文通过对德国洋甘菊挥发性萜类成分检测结果与转录组测序数据比较分析,筛选萜类物质合成的相关基因,构建了共表达网络;并对其中的关键基因法呢基焦磷酸合成酶基因(farnesyl pyrophosphate synthase,FPS)进行了分子克隆和功能研究。主要结果如下:1.应用BGISEQ-500平台对德国洋甘菊不同器官和不同发育时期的花进行转录组测序,平均产出23.99 M数据,与基因集的平均比对率为81.61%;共检测到110,463条Unigenes。2.结合顶空固相微萃取(HS-SPEM)技术与气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对德国洋甘菊不同器官和不同发育时期的花进行挥发性成分检测,共检测出118种挥发性物质,其中倍半萜类物质51种,单萜类物质18种,酯类物质21种及其他类物质28种。3.结合转录组数据与挥发性萜类物质检测的结果,构建了萜类物质与相关基因的共表达网络。共筛选出152条与萜类合成相关的Unigenes,其中91条Unigenes显示与34种挥发性萜类物质具有相关性。4.克隆了FPS基因,其开放阅读框长度为1,032 bp,编码343个氨基酸,氨基酸分子量为39.5 k Da。同时构建了p ET-32a-FPS原核表达载体,并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,对纯化得到的目的蛋白进行体外酶活性检测,结果表明,FPS蛋白在体外具有生物学活性。5.利用实时荧光定量PCR技术(qPCR)分析了FPS在不同器官中表达量差异,结果表明,FPS在管状花中表达量最高,其次是舌状花、叶和茎,在根中表达量最低。6.利用Gateway技术构建了pK7GWF2.0-FPS载体,转入农杆菌EHA105,注射烟草叶片进行瞬时表达,激光共聚焦显微镜下拍照分析,结果表明重组FPS蛋白定位于叶绿体上。
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
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