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斑地锦(Euphorbia maculata) chs2基因的表达与槲皮素累积量的关系

分子植物育种 2023年

作者：郭三保宋美玲桂明明张永康苏慧黄胜和江西中医药高等专科学校医学基础部南昌大学抚州医学院江西中医药高等专科学校药学系

为了探究斑地锦(Euphorbia maculata) chs2基因表达模式与槲皮素累积量的相关性，本研究综合运用转录组测序、RACE和Tail-PCR技术克隆了斑地锦chs2基因，将其命名为Emchs2 (GenBank登录号为OP751804)。生物信息学分析结果显示，Emchs2... 详细信息

为了探究斑地锦(Euphorbia maculata) chs2基因表达模式与槲皮素累积量的相关性，本研究综合运用转录组测序、RACE和Tail-PCR技术克隆了斑地锦chs2基因，将其命名为Emchs2 (GenBank登录号为OP751804)。生物信息学分析结果显示，Emchs2开放阅读框(ORF)全长为1 194 bp，编码397个氨基酸，相对分子质量为43.09 kD，理论等电点为5.63，为结构稳定的亲水性非分泌蛋白，不含跨膜区域，定位于细胞质，二级结构以α-螺旋和无规卷曲结构为主，与其他植物chs基因相似性较高。RT-qPCR结果显示，Emchs2在斑地锦各组织中表达水平存在差异，且随着斑地锦的成熟，相同组织Emchs2基因表达水平呈下调趋势。HPLC结果显示，随着斑地锦的成熟，相同组织槲皮素累积量呈下降趋势。结果表明不同生长期相同组织Emchs2基因表达水平与槲皮素累积量呈正相关，推测Emchs2基因可能是斑地锦槲皮素生物合成途径中主效基因之一。进一步分析启动子序列显示，Emchs2表达水平可能受光照、激素(赤霉素，茉莉酸甲酯)等因素的影响，这有望为后续的表达调控研究提供重要线索。本研究不仅丰富了斑地锦的chs基因资源，也为深入研究chs2基因功能、表达调控机制以及培育高槲皮素含量斑地锦品种提供了基础。

关键词：斑地锦(Euphorbia maculata) chs2 槲皮素生物信息学分析基因表达

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镰刀菌几丁质合成酶chs1和chs2基因小片段RNA干扰功能分析

镰刀菌几丁质合成酶Chs1和Chs2基因小片段RNA干扰功能分析

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作者：蒋金河华中农业大学

学位级别：硕士

小麦赤霉病(Fusarium Head Blight,FHB)是由镰刀菌(Fusarium)引起的一种世界性真菌病害。小麦作为世界第二大粮食作物,缺乏对赤霉病的天然抗性,易造成大规模的赤霉病害的爆发,导致产量的大幅下降甚至颗粒无收。因此需要一种有效的方法... 详细信息

小麦赤霉病(Fusarium Head Blight,FHB)是由镰刀菌(Fusarium)引起的一种世界性真菌病害。小麦作为世界第二大粮食作物,缺乏对赤霉病的天然抗性,易造成大规模的赤霉病害的爆发,导致产量的大幅下降甚至颗粒无收。因此需要一种有效的方法来增强小麦对赤霉病的抵抗力。RNAi技术的出现对小麦抗性的提高提供了一个新思路。几丁质是一种真菌细胞壁的重要组成成分,是由几丁质合成酶(chitin synthases,chs)催化合成的,病原真菌通常含有多个几丁质合成酶基因,而植物中未发现几丁质合成酶的存在,因此几丁质合成酶是抗真菌药物的理想靶标。本研究利用Gateway技术构架了不同的几丁质合成酶(chs1,chs2)基因小片段的RNAi表达载体,通过RNAi技术筛选出对亚洲镰刀菌生长发育和致病力影响较大的基因小片段,为小麦的抗病改良提供材料。1.将几丁质合成酶(chs1)基因分成5个基因片段,每个基因段都构建成具有单个茎环结构的RNAi表达载体,通过原生质体转化法,将基因小片段导入野生型亚洲镰刀菌5035,定点整合到PLS基因位点,在其体内表达产生干扰小片段。结果表明,与野生型5035相比,chs1基因各段RNAi转化子生长迟缓,分生孢子的产量有不同程度的降低,致病力下降了48.2%-68.6%,细胞壁几丁质含量也下降了11%-23%。2.与chs1构建方法相同,将chs2分为5个基因片段,每个片段构建成单茎环的RNAi载体。通过原生质体转化法,得到真菌转化子,高渗透压和酸性环境下,生长明显比野生型5035缓慢;产孢量上也有不同程度的下降;在△chs2-3,△chs2-4,△chs2-5这3个片段的转化子中几丁质含量下调了9%-25.3%;与野生型5035相比,chs2基因RNAi真菌转化子致病力降低了61.1%-73.6%。

关键词：亚洲镰刀菌赤霉病 RNAi chs1 chs2

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