TCP类转录因子调控青蒿素生物合成的分子机制研究
发布时间：2022-10-23 20:18
青蒿（Artemisia annua L.）是我国传统中药。青蒿素是青蒿中最重要的药用成分。基于青蒿素的联合疗法（Artemisinin-based combination therapy,ACT）是世界卫生组织（WHO）推荐的治疗疟疾的首选疗法,但青蒿素在野生青蒿中的含量很低,因此,提高青蒿中青蒿素的含量成为国内外研究的热点。研究发现外施茉莉酸（Jasmonate,JA）和脱落酸（Abscisic acid,ABA）等植物激素可以提高青蒿中青蒿素的含量,但是JA和ABA调控青蒿素生物合成的分子机制尚不明确。目前青蒿中虽有少数关于激素响应转录因子包括JA响应转录因子AaORA（Octadecanoid-derivatie Responsive AP2-domain protein）参与调控青蒿素生物合成的报道,但是其分子作用机制并不清楚。TCP（TEOSINTE BRANCHED 1/CYCLOIDEA/PROLIFERATING CELL FACTOR）类蛋白是植物特有的转录因子,在植物次生代谢中具有重要作用。在拟南芥中,TCP类转录因子调控黄酮类物质的合成,以及叶绿素和类胡萝卜素的...
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词表
第一章 文献综述
1.1 青蒿和青蒿素简介
1.2 青蒿素生物合成途径的解析及其转录调控
1.3 茉莉酸在植物次生代谢中的作用
1.3.1 茉莉酸影响长春花中长春花碱的生物合成
1.3.2 茉莉酸影响烟草中尼古丁的生物合成
1.3.3 茉莉酸影响丹参中丹参酮的生物合成
1.3.4 茉莉酸影响青蒿中青蒿素的生物合成
1.4 TCP类转录因子
1.4.1 TCP类转录因子在植物生长发育中的研究
1.4.2 TCP类转录因子在植物激素信号中的研究
1.4.3 TCP类转录因子在植物生物钟信号中的研究
1.4.4 TCP类转录因子在植物防御中的研究
1.4.5 TCP类转录因子在植物次生代谢调控中的研究
1.5 本研究的目的与技术路线
第二章 AaTCP14-AaORA复合体参与JA调控的青蒿素生物合成
2.1 引言
2.2 材料和方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.3 结果和讨论
2.3.1 AaORA间接激活青蒿素合成关键酶基因
2.3.2 AaORA互作蛋白筛选以及候选蛋白Aa TCP14 分析
2.3.3 AaORA和 AaTCP14 蛋白互作分析
2.3.4 AaTCP14和Aa ORA具有相似的表达模式,并且Aa TCP14 蛋白定位在细胞核中
2.3.5 过表达或沉默AaTCP14 增加或减少青蒿素含量
2.3.6 AaTCP14 可以直接结合和激活DBR2和ALDH1 的启动子
2.3.7 AaTCP14和Aa ORA协同增加青蒿素的生物合成,并且AaORA的功能依赖于AaTCP
2.3.8 AaJAZ8 负向调控青蒿素的生物合成
2.3.9 AaJAZ8与AaORA和 Aa TCP14 在体外体内都相互作用
2.3.9 AaJAZ8 抑制Aa TCP14和AaORA的互作
2.3.10 AaJAZ8 抑制AaTCP14-AaORA复合体的转录激活活性
2.3.11 讨论和小结
第三章 AaMYC2-AaGSW1-AaTCP15/AaORA转录级联正向调控青蒿素的生物合成
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.3 结果和讨论
3.3.1 青蒿AaTCPs家族基因表达谱分析与候选AaTCP15 进化、序列分析
3.3.2 AaTCP15 表达模式和亚细胞定位分析
3.3.3 过表达或沉默AaTCP15 增加或减少青蒿素含量
3.3.4 AaTCP15 直接结合和激活DBR2和ALDH1 启动子
3.3.5 AaTCP15与Aa ORA互作并且协同调控DBR2 启动子的活性
3.3.6 AaMYC2、Aa GSW1、AaORA、AaERF1和AabZIP1 激活AaTCP15 的表达
3.3.7 讨论和小结
第四章 总结与展望
4.1 研究总结
4.2 研究创新点
4.3 后续工作展望
参考文献
附录
附表
致谢
攻读博士期间发表的学术论文目录
攻读博士期间已授权和公开的发明专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]丹参4-（5′-二磷酸胞苷）-2-C-甲基-D-赤藓醇激酶的cDNA全长克隆及其诱导表达分析[J]. 王学勇,崔光红,黄璐琦,高伟,袁媛. 药学学报. 2008(12)
[2]茉莉酸甲酯对丹参毛状根中丹参酮类成分积累和释放的影响[J]. 王学勇,崔光红,黄璐琦,邱德有. 中国中药杂志. 2007(04)
本文编号：3697055
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词表
第一章 文献综述
1.1 青蒿和青蒿素简介
1.2 青蒿素生物合成途径的解析及其转录调控
1.3 茉莉酸在植物次生代谢中的作用
1.3.1 茉莉酸影响长春花中长春花碱的生物合成
1.3.2 茉莉酸影响烟草中尼古丁的生物合成
1.3.3 茉莉酸影响丹参中丹参酮的生物合成
1.3.4 茉莉酸影响青蒿中青蒿素的生物合成
1.4 TCP类转录因子
1.4.1 TCP类转录因子在植物生长发育中的研究
1.4.2 TCP类转录因子在植物激素信号中的研究
1.4.3 TCP类转录因子在植物生物钟信号中的研究
1.4.4 TCP类转录因子在植物防御中的研究
1.4.5 TCP类转录因子在植物次生代谢调控中的研究
1.5 本研究的目的与技术路线
第二章 AaTCP14-AaORA复合体参与JA调控的青蒿素生物合成
2.1 引言
2.2 材料和方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.3 结果和讨论
2.3.1 AaORA间接激活青蒿素合成关键酶基因
2.3.2 AaORA互作蛋白筛选以及候选蛋白Aa TCP14 分析
2.3.3 AaORA和 AaTCP14 蛋白互作分析
2.3.4 AaTCP14和Aa ORA具有相似的表达模式,并且Aa TCP14 蛋白定位在细胞核中
2.3.5 过表达或沉默AaTCP14 增加或减少青蒿素含量
2.3.6 AaTCP14 可以直接结合和激活DBR2和ALDH1 的启动子
2.3.7 AaTCP14和Aa ORA协同增加青蒿素的生物合成,并且AaORA的功能依赖于AaTCP
2.3.8 AaJAZ8 负向调控青蒿素的生物合成
2.3.9 AaJAZ8与AaORA和 Aa TCP14 在体外体内都相互作用
2.3.9 AaJAZ8 抑制Aa TCP14和AaORA的互作
2.3.10 AaJAZ8 抑制AaTCP14-AaORA复合体的转录激活活性
2.3.11 讨论和小结
第三章 AaMYC2-AaGSW1-AaTCP15/AaORA转录级联正向调控青蒿素的生物合成
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.3 结果和讨论
3.3.1 青蒿AaTCPs家族基因表达谱分析与候选AaTCP15 进化、序列分析
3.3.2 AaTCP15 表达模式和亚细胞定位分析
3.3.3 过表达或沉默AaTCP15 增加或减少青蒿素含量
3.3.4 AaTCP15 直接结合和激活DBR2和ALDH1 启动子
3.3.5 AaTCP15与Aa ORA互作并且协同调控DBR2 启动子的活性
3.3.6 AaMYC2、Aa GSW1、AaORA、AaERF1和AabZIP1 激活AaTCP15 的表达
3.3.7 讨论和小结
第四章 总结与展望
4.1 研究总结
4.2 研究创新点
4.3 后续工作展望
参考文献
附录
附表
致谢
攻读博士期间发表的学术论文目录
攻读博士期间已授权和公开的发明专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]丹参4-（5′-二磷酸胞苷）-2-C-甲基-D-赤藓醇激酶的cDNA全长克隆及其诱导表达分析[J]. 王学勇,崔光红,黄璐琦,高伟,袁媛. 药学学报. 2008(12)
[2]茉莉酸甲酯对丹参毛状根中丹参酮类成分积累和释放的影响[J]. 王学勇,崔光红,黄璐琦,邱德有. 中国中药杂志. 2007(04)
本文编号：3697055
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