谭嫣:金柑类黄酮糖基转移酶基因的筛选与克隆论文

谭嫣:金柑类黄酮糖基转移酶基因的筛选与克隆论文

本文主要研究内容

作者谭嫣(2019)在《金柑类黄酮糖基转移酶基因的筛选与克隆》一文中研究指出:金柑(Kumquat)原产于我国,是芸香科(Rutaceae)金柑属(Fortunella)植物,为常绿灌木或小乔木。类黄酮是金柑果实中最重要的次生代谢产物之一,某些类黄酮成分具有清除人体内产生的自由基,预防心脑血管疾病、抗衰老及抗癌等营养保健功效。类黄酮在植物中主要以糖基化的形式存在,糖基化修饰提升了类黄酮的稳定性和水溶性,增加了其在植物体内的积累。糖基化修饰主要由UDP-糖基转移酶(UDP-glycosyltransferase,UGT)催化完成的。植物中UGT基因通常以基因家族的形式存在,且数量众多。如何从这些家族成员中准确筛选出参与类黄酮糖基化修饰的UGT,是功能研究中最为关键的一步。本研究以浏阳金柑(Fortunella crassifolia Swingle)果实为实验材料,首先利用靶向代谢组学技术对金柑果实各发育时期类黄酮进行了种类鉴定与相对定量分析,再通过转录组测序技术筛选了高表达的UGT基因,并结合相应生物信息学方法及代谢组实验确定了与金柑类黄酮合成相关的UGT候选基因,并完成了部分基因的克隆与测序工作。研究结果为进一步的功能鉴定等研究奠定了一定的基础。本实验取得的主要结果如下:1.利用液相色谱-高分辨质谱联用仪(UPLC G2-S QTOF)对浏阳金柑果实类黄酮种类进行了检测,鉴定出了11种类黄酮,包括2种C-葡糖苷类黄酮、5种C-新橙皮糖苷类黄酮及4种O-新橙皮糖苷类黄酮,分别为维采宁-2(Apigenin-6,8-di-C-glucoside)、3’,5’-双碳-β-D-吡喃葡萄糖基根皮素(3’,5’-di-C-β-glucopyranosylphloretin)、木犀草素-8-C-新橙皮糖苷(Luteolin-8-CNeohesperidoside)、木犀草素-6-C-新橙皮糖苷(Luteolin-6-C-neohesperidoside)、芹菜素-8-C-新橙皮糖苷(Apigenin-8-C-neohesperidoside)、刺槐黄素-8-C-新橙皮糖苷(Acacetin-8-C-neohesperidosid)、刺槐黄素-6-C-新橙皮糖苷(Acacetin-6-C-neohesperidoside)、野漆树苷(Apigenin7-O-neohesperidoside)、柚皮苷(Naringenin-7-O-neohesperidoside)、金柑苷(Acacetin7-O-neohesperidoside)、枸橘苷(Isosakuranetin7-O-neohesperidoside)。2.通过液相色谱峰面积,对浏阳金柑果实中含量较高的5种类黄酮(3’,5’-双碳-β-D-吡喃葡萄糖基根皮素、芹菜素-8-C-新橙皮糖苷、刺槐黄素-8-C-新橙皮糖苷、刺槐黄素-6-C-新橙皮糖苷、金柑苷)做了相对定量分析,探讨了其含量在浏阳金柑果实各发育阶段的变化规律。结果发现,芹菜素-8-C-新橙皮糖苷的含量在果皮中呈现先下降后上升再下降的趋势,在果肉中整体呈下降趋势;其他类黄酮的变化趋势基本一致,整体呈下降趋势,且前期下降较快;3’,5’-双碳-β-D-吡喃葡萄糖基根皮素在浏阳金柑果实整个发育过程中的含量最高;另外,结果显示浏阳金柑果皮中类黄酮的含量普遍高于果肉。3.通过高通量测序技术对6个不同发育时期10个浏阳金柑果实样品进行转录组测序,以克莱门氏小柑橘(Citrus clementine)的基因组为参考对转录组数据进行分析,最终获得高表达基因11350个。利用克莱门氏小柑橘蛋白数据库对上述基因进行注释及基序(Motif)检测,最终界定49个高表达的FcUGT基因。4.基于转录组FPKM值分析基因表达模式,结果发现不同基因表达模式差异显著。在果皮中,以花后99天为分界点,将这49个FcUGT基因分为两种表达模式。第一种模式包含了24个FcUGT基因,我们发现这些基因在“花后99天”,这个分界点之前有更高的表达量;第二种模式包含了25个FcUGT基因,这些基因在“花后99天”,这个分界点之后有更高的表达量。相较于果皮,49个基因中的大部分基因在果肉中呈现一个低表达模式。5.以49个FcUGT基因和39个功能已知UGT基因的编码蛋白序列构建进化树,并结合浏阳金柑果实中类黄酮糖元的种类及结构,对FcUGT基因功能进行预测。发现其中25个高表达的UGT可能参与了类黄酮糖基化修饰,并完成了8个糖基转移酶候选基因的克隆与测序工作。

Abstract

jin gan (Kumquat)yuan chan yu wo guo ,shi yun xiang ke (Rutaceae)jin gan shu (Fortunella)zhi wu ,wei chang lu guan mu huo xiao qiao mu 。lei huang tong shi jin gan guo shi zhong zui chong yao de ci sheng dai xie chan wu zhi yi ,mou xie lei huang tong cheng fen ju you qing chu ren ti nei chan sheng de zi you ji ,yu fang xin nao xie guan ji bing 、kang cui lao ji kang ai deng ying yang bao jian gong xiao 。lei huang tong zai zhi wu zhong zhu yao yi tang ji hua de xing shi cun zai ,tang ji hua xiu shi di sheng le lei huang tong de wen ding xing he shui rong xing ,zeng jia le ji zai zhi wu ti nei de ji lei 。tang ji hua xiu shi zhu yao you UDP-tang ji zhuai yi mei (UDP-glycosyltransferase,UGT)cui hua wan cheng de 。zhi wu zhong UGTji yin tong chang yi ji yin jia zu de xing shi cun zai ,ju shu liang zhong duo 。ru he cong zhe xie jia zu cheng yuan zhong zhun que shai shua chu can yu lei huang tong tang ji hua xiu shi de UGT,shi gong neng yan jiu zhong zui wei guan jian de yi bu 。ben yan jiu yi liu yang jin gan (Fortunella crassifolia Swingle)guo shi wei shi yan cai liao ,shou xian li yong ba xiang dai xie zu xue ji shu dui jin gan guo shi ge fa yo shi ji lei huang tong jin hang le chong lei jian ding yu xiang dui ding liang fen xi ,zai tong guo zhuai lu zu ce xu ji shu shai shua le gao biao da de UGTji yin ,bing jie ge xiang ying sheng wu xin xi xue fang fa ji dai xie zu shi yan que ding le yu jin gan lei huang tong ge cheng xiang guan de UGThou shua ji yin ,bing wan cheng le bu fen ji yin de ke long yu ce xu gong zuo 。yan jiu jie guo wei jin yi bu de gong neng jian ding deng yan jiu dian ding le yi ding de ji chu 。ben shi yan qu de de zhu yao jie guo ru xia :1.li yong ye xiang se pu -gao fen bian zhi pu lian yong yi (UPLC G2-S QTOF)dui liu yang jin gan guo shi lei huang tong chong lei jin hang le jian ce ,jian ding chu le 11chong lei huang tong ,bao gua 2chong C-pu tang gan lei huang tong 、5chong C-xin cheng pi tang gan lei huang tong ji 4chong O-xin cheng pi tang gan lei huang tong ,fen bie wei wei cai ning -2(Apigenin-6,8-di-C-glucoside)、3’,5’-shuang tan -β-D-bi nan pu tao tang ji gen pi su (3’,5’-di-C-β-glucopyranosylphloretin)、mu xi cao su -8-C-xin cheng pi tang gan (Luteolin-8-CNeohesperidoside)、mu xi cao su -6-C-xin cheng pi tang gan (Luteolin-6-C-neohesperidoside)、qin cai su -8-C-xin cheng pi tang gan (Apigenin-8-C-neohesperidoside)、ci huai huang su -8-C-xin cheng pi tang gan (Acacetin-8-C-neohesperidosid)、ci huai huang su -6-C-xin cheng pi tang gan (Acacetin-6-C-neohesperidoside)、ye qi shu gan (Apigenin7-O-neohesperidoside)、you pi gan (Naringenin-7-O-neohesperidoside)、jin gan gan (Acacetin7-O-neohesperidoside)、gou ju gan (Isosakuranetin7-O-neohesperidoside)。2.tong guo ye xiang se pu feng mian ji ,dui liu yang jin gan guo shi zhong han liang jiao gao de 5chong lei huang tong (3’,5’-shuang tan -β-D-bi nan pu tao tang ji gen pi su 、qin cai su -8-C-xin cheng pi tang gan 、ci huai huang su -8-C-xin cheng pi tang gan 、ci huai huang su -6-C-xin cheng pi tang gan 、jin gan gan )zuo le xiang dui ding liang fen xi ,tan tao le ji han liang zai liu yang jin gan guo shi ge fa yo jie duan de bian hua gui lv 。jie guo fa xian ,qin cai su -8-C-xin cheng pi tang gan de han liang zai guo pi zhong cheng xian xian xia jiang hou shang sheng zai xia jiang de qu shi ,zai guo rou zhong zheng ti cheng xia jiang qu shi ;ji ta lei huang tong de bian hua qu shi ji ben yi zhi ,zheng ti cheng xia jiang qu shi ,ju qian ji xia jiang jiao kuai ;3’,5’-shuang tan -β-D-bi nan pu tao tang ji gen pi su zai liu yang jin gan guo shi zheng ge fa yo guo cheng zhong de han liang zui gao ;ling wai ,jie guo xian shi liu yang jin gan guo pi zhong lei huang tong de han liang pu bian gao yu guo rou 。3.tong guo gao tong liang ce xu ji shu dui 6ge bu tong fa yo shi ji 10ge liu yang jin gan guo shi yang pin jin hang zhuai lu zu ce xu ,yi ke lai men shi xiao gan ju (Citrus clementine)de ji yin zu wei can kao dui zhuai lu zu shu ju jin hang fen xi ,zui zhong huo de gao biao da ji yin 11350ge 。li yong ke lai men shi xiao gan ju dan bai shu ju ku dui shang shu ji yin jin hang zhu shi ji ji xu (Motif)jian ce ,zui zhong jie ding 49ge gao biao da de FcUGTji yin 。4.ji yu zhuai lu zu FPKMzhi fen xi ji yin biao da mo shi ,jie guo fa xian bu tong ji yin biao da mo shi cha yi xian zhe 。zai guo pi zhong ,yi hua hou 99tian wei fen jie dian ,jiang zhe 49ge FcUGTji yin fen wei liang chong biao da mo shi 。di yi chong mo shi bao han le 24ge FcUGTji yin ,wo men fa xian zhe xie ji yin zai “hua hou 99tian ”,zhe ge fen jie dian zhi qian you geng gao de biao da liang ;di er chong mo shi bao han le 25ge FcUGTji yin ,zhe xie ji yin zai “hua hou 99tian ”,zhe ge fen jie dian zhi hou you geng gao de biao da liang 。xiang jiao yu guo pi ,49ge ji yin zhong de da bu fen ji yin zai guo rou zhong cheng xian yi ge di biao da mo shi 。5.yi 49ge FcUGTji yin he 39ge gong neng yi zhi UGTji yin de bian ma dan bai xu lie gou jian jin hua shu ,bing jie ge liu yang jin gan guo shi zhong lei huang tong tang yuan de chong lei ji jie gou ,dui FcUGTji yin gong neng jin hang yu ce 。fa xian ji zhong 25ge gao biao da de UGTke neng can yu le lei huang tong tang ji hua xiu shi ,bing wan cheng le 8ge tang ji zhuai yi mei hou shua ji yin de ke long yu ce xu gong zuo 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西南大学的谭嫣,发表于刊物西南大学2019-09-24论文,是一篇关于金柑论文,靶向代谢组分析论文,转录组分析论文,类黄酮糖基转移酶论文,基因克隆论文,西南大学2019-09-24论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西南大学2019-09-24论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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