干旱胁迫条件下长春花Str和Pme基因表达变化的研究

论文摘要

异胡豆苷合成酶（Strictosidine synthase,STR）是长春花吲哚生物碱合成中的关键限速酶,在干旱胁迫下（缺水至复水连续过程）,对异胡豆苷合成酶基因表达的研究还未见报道。果胶酯酶（Pectinmethylesterase,PME）与细胞壁重要组成部分果胶的变化密切相关。本实验以长春花叶片为材料,在干旱胁迫下,通过测定过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性变化检测干旱胁迫程度,研究与次生代谢途径密切相关的异胡豆苷合成酶基因Str的表达变化;在干旱和光的联合胁迫影响下,研究与初生代谢细胞壁伸长生长相关的果胶酯酶基因Pme的表达情况。在干旱及复水的连续过程中,通过同源序列扩增法获得Str基因,利用定量的RT-PCR对Str基因表达情况进行研究,结果表明:①在适度干旱胁迫下,POD酶活性先稍有减弱,然后明显增强直至第19天达到对照的2.19倍,Str基因表达先下调后逐渐上调;19天后POD酶活性逐渐减弱,表明干旱胁迫严重,Str基因表达继续上调,22天达到最强,之后下调;②恢复浇水后POD酶活性逐渐增强恢复至对照水平;Str基因表达逐渐下调至正常水平。研究表明长春花Str基因表达与干旱胁迫过程密切相关,推测Str基因表达变化进一步影响了次生代谢产物的合成。干旱和光的联合胁迫影响下,通过同源序列扩增法获得Pme基因,利用定量的RT-PCR对Pme基因表达情况进行的研究,结果表明:①干旱胁迫条件下,Pme基因表达稍有上调;②光胁迫条件下,Pme基因表达明显强于正常光,呈现上调趋势,Pme基因表达与光胁迫的关系为正调控。说明光胁迫条件是Pme基因表达变化的主要影响因素。③在干旱和光联合胁迫下,Pme基因表达整体较强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 长春花简介
• 1.1.1 长春花的起源
• 1.1.2 长春花的药用价值
• 1.1.3 长春花类药物作用机理
• 1.2 植物次生代谢概述
• 1.3 长春花生物碱的生物合成
• 1.3.1 长春花单萜吲哚生物碱（MIA）的生物合成途径
• 1.3.2 异胡豆苷合成酶（strictosidine synthase,STR）
• 1.4 干旱胁迫对长春花MIA积累的影响
• 1.4.1 干旱胁迫对过氧化物酶（peroxidase,POD）的影响
• 1.4.2 干旱胁迫对长春花生物碱生成和积累的影响
• 1.5 果胶酯酶（pectinesterase,PME）
• 1.5.1 果胶酯酶的分子量及分子组成
• 1.5.2 植物果胶酯酶
• 1.5.3 果胶酯酶分子生物学研究
• 1.5.4 果胶酯酶作用机理
• 1.6 课题的研究目的和意义
• 2 干旱胁迫条件下长春花叶片中POD酶活性的测定
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验材料
• 2.3 实验仪器试剂
• 2.3.1 主要仪器
• 2.3.2 主要试剂
• 2.4 实验方法
• 2.5 结果与分析
• 2.6 本章小结
• 3 干旱胁迫下长春花叶片Str基因的分子克隆与鉴定
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 RNA的提取
• 3.2.2 cDNA的制备
• 3.2.3 RT-PCR扩增基因
• 3.2.4 PCR产物的回收
• 3.2.5 基因的克隆
• 3.2.6 测序
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 RNA提取结果分析
• 3.3.2 长春花Str基因的克隆结果及分析
• 3.3.3 长春花Str基因表达变化检测结果与分析
• 3.4 本章小结
• 4 干旱和光联合胁迫下长春花叶片中Pme基因的分子克隆与鉴定
• 4.1 实验材料
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 RNA的提取
• 4.2.2 cDNA的制备
• 4.2.3 RT-PCR扩增基因
• 4.2.4 PCR产物的回收
• 4.2.5 基因的克隆
• 4.2.6 测序
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 RNA提取结果分析
• 4.3.2 长春花Pme基因的克隆结果及分析
• 4.3.3 长春花Pme基因表达变化检测结果与分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录——缩略词表
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢