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拟南芥脂肪族芥子油苷侧链修饰酶FMOGS-OX4,6,7的定位研究

作　者: 赵宇
导　师: 沙伟
学　校: 齐齐哈尔大学
专　业: 遗传学
关键词: 拟南芥 脂肪族芥子油苷 黄素单氧化酶 组织定位
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


芥子油苷（glucosinolates）是一类由氨基酸衍生而来的富含氮和硫的植物次生代谢产物，广泛存在于包括模式生物拟南芥和大量具有经济价值的蔬菜作物在内的十字花科植物中。芥子油苷被黑芥子酶降解后的产物在抵御昆虫、食草动物以及病原微生物的侵害等方面起到重要作用。对于人类而言，某些特定的芥子油苷的水解产物具有抗肿瘤的活性。芥子油苷的生物活性与其侧链的长度和结构密切相关。目前已知拟南芥中有五个黄素单氧化酶FMOGC-OX具有催化芥子油苷侧链上硫原子氧化的活性，使甲基硫烷芥子油苷转变为甲基亚磺酰烷芥子油苷。前期研究表明FMOGC-OX1、FMOGC-OX2、FMOGC-OX3、FMOGC-OX4及FMOGC-OX5基因缺失突变体中，除了fmogs-ox4外均表现出芥子油苷侧链结构变化的表型。为了深入揭示FMOGC-OX4的表达特性和它对芥子油苷侧链的修饰作用，利用GFP和GUS报告基因，系统地分析了FMOGC-OX4在不同组织中的表达情况。基因AT1g12130和AT1g12160在亲缘关系上与五个FMOGC-OX十分相近，分别过量表达这两个基因的植株也出现了甲基硫烷芥子油苷与甲基亚磺酰烷芥子油苷比例变化的表型，推测这两个基因也具有催化芥子油苷侧链硫原子氧化的活性，并分别命名为FMOGC-OX6和FMOGC-OX7。为了深入了解这两个基因的表达特性，利用GUS报告基因分析了FMOGC-OX6和FMOGC-OX7的组织定位情况。组织定位结果表明FMOGC-OX4主要在花梗、叶片及角果的维管组织中表达，在正常生长条件下，FMOGC-OX4表达的空间位置与芥子油苷的分布不重叠，因而酶与底物的分离可能是fmogs-ox4)没有明显表型的主要原因。FMOGC-OX6和FMOGC-OX7的表达模式与已知的五个FMOGC-OX基因相似，主要在根、叶片、角果及花的维管组织表达，与脂肪族芥子油苷合成过程中的其它调控基因的表达位点相同，因此结合已经获得的过表达植株的化学表型，可以初步确定FMOGC-OX6和FMOGC-OX7为脂肪族芥子油苷侧链修饰酶基因。

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学 > 植物基因工程
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