水稻萜烯合成酶基因Os08g07100的克隆與功能研究.pdf

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)MolecularcloningofterpenesynthasegeneOs08907100formriceanditstunctionalanalysl一-●lIThesissubmittedtoC乏ngdaoAgriculturalUniversityInFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofScienceXuQixia(DepartmentofAgronomy)Supervisor：GaoLingZhangYongjunQingdao．ChinaJune，2012萬(wàn)方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是

2、我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得青島農(nóng)業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。研究生簽名：徐約鑷時(shí)間：仙f2年4月f明關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解青島農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。同意青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的

3、全部或部分內(nèi)容。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)研究生簽名：導(dǎo)師簽名：徐殤鋰時(shí)間：伽l≯年g月f1，日時(shí)間：似I礦年f月ft日萬(wàn)方數(shù)據(jù)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要水稻萜烯合成酶基因0s08907100的克隆與功能研究摘要植物萜烯(單萜烯、倍半萜烯、雙萜烯)類化合物是植物在昆蟲取食誘導(dǎo)后最常見(jiàn)，最多樣的植物揮發(fā)物類群。水稻基因組中含有大量的萜烯合成酶基因，這些基因負(fù)責(zé)水稻萜烯類化合物的合成，參與水稻對(duì)植食性昆蟲的間接防御反應(yīng)。本研究利用水稻(日本晴)為研究材料，利用分子克隆、原核表達(dá)技術(shù)及氣質(zhì)聯(lián)用等技術(shù)，得出以下試驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)RACE末端特異性擴(kuò)增技術(shù)，克隆了水稻萜烯合成酶

4、基因Os8907100全長(zhǎng)序列．其ORF為1641b口，編碼564個(gè)氦．基酸，預(yù)測(cè)分子量為68．5kDa，等電點(diǎn)為5．59。氨基酸序列含有典型的植物TPS基因保守域(DDxxD和m，D)D(L，I，V)x(S，T)xxxE。軟件分析表明，水稻萜烯合成酶基因Os08907100沒(méi)有信號(hào)肽。根據(jù)已知物種的萜烯合成酶基因的氨基酸序列，建立系統(tǒng)發(fā)育樹。從系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)果可以看出，水稻的萜烯合成酶基因OsOS907100與被子植物的倍半萜烯合成酶基因中吉馬烯D合酶和Or．．石竹烯合酶的同源性最高，親緣關(guān)系最近，其次是B．法尼烯合酶。這表明，親緣關(guān)系越近，萜烯合成酶基因Os08907100氨

5、基酸序列的同源性越高。體外酶反應(yīng)中，通過(guò)GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀分析，并未發(fā)現(xiàn)蛋白與底物結(jié)合，很可能是因?yàn)榘w經(jīng)處理后，其特性發(fā)生變化而導(dǎo)致的；對(duì)未經(jīng)處理的包涵體進(jìn)行體外酶反應(yīng)，底物與蛋白仍然不結(jié)合，其原因可能是結(jié)合位點(diǎn)被包裹，從而影響了二者的結(jié)合。因此，還需進(jìn)一步調(diào)整誘導(dǎo)條件，使其在上清表達(dá)，從而進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證。對(duì)分蘗期及分蘗后期三種品系的水稻，進(jìn)行GUS活性檢測(cè)，及對(duì)其揮發(fā)物的氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)水稻植株在沉默基因Os08907100片段后，表型上缺失了包括揮發(fā)物limonene和㈣．B．famesene在內(nèi)的多種水稻揮發(fā)物的缺失。本研究發(fā)現(xiàn)，沉默水稻被二化螟誘導(dǎo)后表達(dá)量

6、特異性上調(diào)的基因Os08907100后，水稻缺失了limonene，說(shuō)明了水稻間接防御基因Os08907100對(duì)于水稻防御二化螟具有重要作用。在分蘗后期進(jìn)行揮發(fā)物的收集與鑒定后發(fā)現(xiàn)，水稻植株在沉默基因Os08907100片段后，分蘗后期缺失了9種揮發(fā)物，其中大部分是萜烯化合物。這些缺失的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)可能是水稻間接防御重要的防御性信息化學(xué)物質(zhì)。綜上所述，水稻基因OsO9907100是一種重要的與水稻揮發(fā)物合成相關(guān)的萜烯合成酶基因，具有重要意義，其沉默后導(dǎo)致缺失的揮發(fā)物正在進(jìn)一步的研究當(dāng)中。關(guān)鍵詞：水稻；萜烯合成酶基因；間接防御；分子克隆萬(wàn)方數(shù)據(jù)Molecularcloningo

7、fterpenesynthasegeneOs08907100formriceanditsfunctionalanalysiAbstract1bete甲ene8compoundS(monoterpenes，sesquiterpenes，andditerpenes)，inducedbyinsectfeedingareconsldered鸛themostcommonanddiversevolatilesgroups．Thericegenomecon劬lS1arge鋤。毗0f唧enesynth醛eg