ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 芦笋甾体皂苷合成通路及其下游关键基因的功能分析/.成钦著/.毛自朝指导 |
出版发行项: | 2023.5.24 |
载体形态项: | 99页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 农学与生物技术学院, 学号2020210118 |
提要文摘: | 芦笋(Asparagus officinalis L.)系天门冬科天门冬属多年生宿根性草本植物,具有极高的营养价值和药用价值。芦笋因富含氨基酸、维生素、微量元素等营养成分而被国际公认为“蔬菜之王”,同时又因富含甾体皂苷、多糖、类黄酮等活性成分而被用于多种疾病的治疗。药理学研究表明芦笋提取物对多种癌细胞均具有抑制作用,同时还具有降血压、降血脂、抗衰老、提高免疫力、利尿等功能。甾体皂苷是芦笋药理活性的重要物质基础,也是甾体类药物的重要生产原料。目前对于甾体皂苷的生物合成只在重楼、盾叶薯蓣、葫芦巴等少数几个物种中得到阐述,而在芦笋中关于甾体皂苷上游合成途径基因(即胆固醇合成基因)已经有了初步预测,但对于下游合成途径中的合成基因以及甾体皂苷合成调控相关的转录因子至今未见报道。 本研究以绿色和紫色两个品种芦笋的根、嫩茎和花为材料进行研究。通过广泛靶向代谢组共检测到437种代谢化合物,其中甾体化合物有18种,根据化学结构大致可归纳为螺甾型、异螺甾型和呋甾型三种类型的甾体皂苷;大部分甾体化合物在芦笋根部有很高的丰度。此外,采用紫外分光光度法对两种芦笋各组织中的总皂苷含量进行测定,结果表明芦笋根中的总皂苷含量显著高于茎和花。 通过Ilumina高通量测序获得约1.3 G的干净数据,平均读长为150 bp,与芦笋参考基因组的平均比对率达到74.26 %。通过主成分分析、差异表达分析、加权基因共表达网络分析、关联分析、同源搜索等多种生物信息学方法,挖掘到与芦笋甾体皂苷生物合成相关的45个基因,其中下游合成通路中的10个基因是首次被鉴定出来,包括参与甾体骨架羟基化和氧化修饰的5个CYP450基因:甾醇C22-羟化酶基因(evm.model.AsparagusV1_03.698),甾醇C22,C16-双氧化酶基因(evm.model.AsparagusV1_03.2424),甾醇C26-羟化酶基因(evm.model.AsparagusV1_08.1961,evm.model.AsparagusV1_08.2077,evm.model.AsparagusV1_02.1932等),1个甾醇3β糖基转移酶基因(evm.model.AsparagusV1_04.386)和3个糖苷水解酶基因(evm.model.AsparagusV1_09.1129,evm.model.AsparagusV1_09.871,evm.model.AsparagusV1_Unassigned.906)。结合从芦笋中检测到的三种类型的甾体皂苷的化学结构和挖掘到的甾体皂苷生物合成基因,首次系统推测了芦笋中甾体皂苷生物合成通路。通过与甾体皂苷合成通路基因表达量的相关性分析以及转录因子-转录因子结合位点互作预测,挖掘到可能与甾体皂苷合成调控相关的16个转录因子。通过Iso-seq数据优化挖掘到的所有甾体皂苷合成、调控基因结构。 成功克隆到芦笋中参与甾体骨架修饰的3个CYP450基因(03.2424,08.1961和02.1932)并构建了一系列酿酒酵母异源表达载体,通过产胆固醇的工程酿酒酵母RH6829异源表达初步分析了这3个基因的催化功能。 |
并列题名: | Steroidal saponins biosynthesis pathway and functional analysis of key genes of downstream path in Asparagus officinalis L. |
题名主题: | 芦笋 甾体皂苷 转录组 代谢组 酿酒酵母 学位论文 |
中图分类: | S644.6-533 |
个人名称等同: | 成钦 著 |
个人名称次要: | 毛自朝 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240301 |