稻壳素生物合成基因簇的起源和进化

发布时间：2023-04-07 01:15

　　稻壳素(momilactone)是一种具有生物活性的二萜类化合物,在植物病原体防御和化感中发挥重要作用,最早在稻壳中发现。绝大部分植物暂未有稻壳素研究报道,只有部分禾本科植物与非维管束苔藓植物大灰藓(Insomniella plumaeforme原拉丁名Hypnum plumaeforme)能分泌稻壳素,其中栽培水稻、野生稻和稗草基因组中都含有稻壳素生物合成基因簇。大灰藓与禾本科植物属于完全不同的植物学分类,便在进化上引出了稻壳素起源的问题。为进一步探究大灰藓基因组中稻壳素生物合成基因的分子结构及不同物种中稻壳素生物合成基因的进化关系,我们对基部植物大灰藓基因组进行测序、组装和注释,同时测定了稗草合成稻壳素的能力,并进行植物基因组稻壳素基因簇的大规模分析。获得如下主要结果:(1)大灰藓基因组中存在一个150 Kb大小的区域,该区域内包含串联排列的两个细胞色素P450基因,Ip DTC1/Hp DTC1基因和稻壳素A合酶(MAS)基因。酶功能预测和应激性诱导实验证明了这些成簇基因是负责大灰藓稻壳素生物合成的功能性基因簇;(2)稻田稗草可在稻瘟病菌诱导下合成稻壳素;(3)对已测序植物大范围...

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致谢
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 水稻化感
        1.1.1 化感作用
        1.1.2 水稻的化感作用
        1.1.3 化感物质稻壳素的发现
        1.1.4 稻壳素的作用
        1.1.5 稻壳素的合成机制
    1.2 基因簇
        1.2.1 基因簇起源模型
        1.2.2 基因簇的鉴定
        1.2.3 稻壳素基因簇相关基因
    1.3 其他植物与稻壳素
        1.3.1 稗草与稻壳素
        1.3.2 大灰藓与稻壳素
    1.4 研究内容和目的意义
2.材料与方法
    2.1 实验材料与测序
    2.2 生物信息学分析和实验验证
        2.2.1 基因组拼接、组装和注释
        2.2.2 系统发生树和分化时间估计
        2.2.3 植物基因组中稻壳素基因簇的鉴定
        2.2.4 RNA提取和定量RT-PCR
        2.2.5 IpMAS基因功能鉴定
        2.2.6 裂殖酵母中3OH-syn-pimaradienolide的生物转化
        2.2.7 IpCYP1和IpCYP2 基因功能鉴定
3.结果
    3.1 大灰藓基因组拼接、组装和注释
    3.2 大灰藓基因组的进化
    3.3 大灰藓基因组中稻壳素基因簇的鉴定
    3.4 稻壳素成簇基因的酶功能
    3.5 稗草中稻壳素的测定
    3.6 植物中稻壳素基因簇的进化
4.小结与讨论
参考文献
附录
硕士期间发表的论文



本文编号：3784793