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    《重慶師范大學》 2019年
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    紫蘇防御素和茉莉酸羥基甲基轉移酶基因的克隆及功能研究

    白輝楊  
    【摘要】:紫蘇(Perilla frutescens)在中國約有2000年的種植歷史,是常見的食用、藥用植物。紫蘇葉、梗、果均可入藥,具有良好的抗菌活性。植物防御素(Plant defensins)是抗菌肽家族的主要成員,是植物先天免疫系統的重要組成部分。它們在結構上相似,但序列差異較大,這決定著它們功能的多樣性。雖然幾乎每種植物都有一系列編碼防御素的基因,但許多對特定的病原體無效而導致植物易感染疾病。因此,深入研究各種植物防御素的性質和確切的抗菌作用,并將這些數據整合,可以為設計針對特定病原體的抗性基因提供參考。茉莉酸羥基甲基轉移酶(jasmonic acid carboxyl methyltransferase,JMT)是植物茉莉酸甲酯生物合成的關鍵酶,JMT通過調節茉莉酸及其衍生物的濃度,在植物防御和發育及相應各種脅迫反應中發揮重要作用。因此,將來自紫蘇種子的防御素和茉莉酸羥基甲基轉移酶基因應用于改良作物品種,在理論上具有一定的食品安全性以及良好的抗性。本研究通過對紫蘇防御素和茉莉酸羥基甲基轉移酶基因的克隆及表達分析,及構建植物表達載體進行遺傳轉化,對紫蘇防御素和茉莉酸羥基甲基轉移酶基因進行研究。主要研究結果如下:1、基因克隆得到了7個紫蘇防御素基因,分別命名為PfDEF1-PfDEF7。他們均為Ⅰ類植物防御素,和擬南芥AtPDF2類植物防御素相似。組織特異性分析發現PfPDF1、PfPDF2和PfPDF4在莖、葉、花、種子中均有表達,PfPDF3在葉和種子中表達,PfPDF5、PfPDF6和PfPDF7只在種子中表達。遺傳轉化得到了PfDEF2的轉基因油菜。2、基因克隆得到了1個紫蘇茉莉酸羥基甲基轉移酶基因,命名為PfJMT。PfJMT在紫蘇根和莖中的相對表達量最低,葉和花中的相對表達量比根和莖中略高,在開花后5d的種子中的表達量最高,并且隨著種子的發育表達逐漸下調,說明JMT在種子發育中起著重要作用。在使用外源MeJA和SA處理的紫蘇根、葉組織中,PfJMT表達均顯著下調,這一結果支持JMT可能不直接參與防御反應,而是通過調節JA水平間接參與植物防御的理論。遺傳轉化得到了PfJMT的轉基因煙草。
    【學位授予單位】:重慶師范大學
    【學位級別】:碩士
    【學位授予年份】:2019
    【分類號】:Q943.2;S567.219

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