收藏本站
《山东农业大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

番茄叶绿体ω-3脂肪酸去饱和酶基因(LeFAD7)的克隆及其在温度逆境下的功能分析

刘训言  
【摘要】: 温度是限制植物生长、发育及产量的重要环境因子。当植物遭受温度逆境胁迫时,生物膜系统被认为是最先受到伤害的部位。植物体内膜脂不饱和脂肪酸含量越高,膜脂相变温度就越低,低温抗性就越强。反之,则相变温度越高,高温抗性越强。 ω-3脂肪酸去饱和酶是不饱和脂肪酸合成途径中催化16:2(7,10)或18:2(9,12)转化为16:3(7,10,13)或18:3(9,12,15)的关键酶。其含量的变化能改变膜脂中脂肪酸的组成,尤其是三烯脂肪酸的水平,进而影响相变温度,改变植株对温度胁迫的抗性。本研究从番茄叶片中分离到番茄叶绿体ω-3脂肪酸去饱和酶基因。表达模式和功能分析表明,该基因的表达受低温、水分、盐胁迫诱导,受高温胁迫抑制。抑制该基因表达可提高番茄植株的耐热性,而过量表达该基因则增强番茄植株的耐冷性。主要结果如下: 1.利用同源序列设计简并引物,先通过RT-PCR的方法从番茄叶片克隆到叶绿体ω-3脂肪酸去饱和酶基因的中间片段,然后采用RACE的方法分别克隆到5′片段和3′片段,拼接后设计特异引物扩增到全长cDNA。该基因全长为1683 bp,ORF为1308 bp,编码435个氨基酸,分子量约为50 kD。将其在GenBank注册,注册号为AY157317。 2.同源序列比较发现,番茄叶绿体ω-3脂肪酸去饱和酶基因的序列与马铃薯、甜椒、烟草、芥菜型油菜的质体型ω-3脂肪酸去饱和酶基因同源性很高,分别为96%、92%、89%和85%。同时,进化分析表明,该基因聚类到叶绿体型FAD7类ω-3脂肪酸去饱和酶,因此将其命名为LeFAD7基因。该酶蛋白为膜蛋白,有三个跨膜信号区, N端有一段叶绿体转运肽。结构同源性分析表明LeFAD7有四个序列保守的结构域,其中后三个保守区富含组氨酸,是维持其膜结合类酶特性所必须的。 3. Southern杂交结果表明,LeFAD7基因在番茄基因组中是单拷贝的,是编码番茄ω-3脂肪酸去饱和酶多基因家族中的一员。Northern杂交结果表明LeFAD7基因在不同器官中呈非特异性表达,在叶绿素含量高的组织中表达量较高,尤以幼嫩叶片中表达量最高,且受发育时期的调控。同时,该基因在所有生长温度范围内(4-40℃)均有表达,受低温、水分(20% PEG)、盐(200 mM NaCl)胁迫诱导,且在三种胁迫下叶片内源表达量呈现先升高,然后降低,接着再升高的双峰表达模式,高温胁迫抑制其表达。 4.将获得的LeFAD7基因与含有35S启动子的pBI121载体重组,分别构建了正义和反义表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转入番茄中,通过5‰的卡那霉素筛选,获
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S641.2

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘春香;冷传远;刘福;;CsFAD7基因转化烟草的研究[J];北方园艺;2012年11期
2 曹福亮;王欢利;郁万文;程华;;高等植物脂肪酸去饱和酶及编码基因研究进展[J];南京林业大学学报(自然科学版);2012年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 高岩;拟南芥fad8基因在烟草叶绿体基因组表达研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
2 黄永伟;GeneFishing技术解析华南忍冬高钙环境下基因表达的差异[D];华中科技大学;2011年
3 梅菊芬;茶树冷驯化过程中基因表达差异的初步分析[D];南京农业大学;2007年
4 张玉梅;低温敏感植物白银豆中三个脂肪酸去饱和酶基因的克隆与表达分析[D];浙江师范大学;2010年
5 袁飞;转基因大麦光合生理特性研究[D];东北大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾乃燕,何军贤,赵文,梁厚果;低温胁迫期间水稻光合膜色素与蛋白水平的变化[J];西北植物学报;2000年01期
2 段伟,李新国,孟庆伟,赵世杰;低温下的植物光抑制机理[J];西北植物学报;2003年06期
3 陈昆松,张上隆,李三玉,叶明儿,吴光林;高温处理对温州蜜柑幼果膜脂过氧化作用和乙烯生成的影响[J];果树科学;1994年04期
4 林多,杨延杰,范文丽,魏毓棠;低温对蕃茄幼苗叶片活性氧代谢的影响[J];辽宁农业科学;2001年05期
5 刘东焕,赵世伟,高荣孚,张佐双,姜闯道,刘玉军;植物光合作用对高温的响应[J];植物研究;2002年02期
6 徐天宇;利用生物技术生产廿碳五烯酸和廿二碳六烯酸[J];食品与发酵工业;1995年01期
7 张羽航,鲍时翔,王延平,郑学勤,姚汝华;脂肪酸脱饱和的应用进展[J];生物工程进展;2001年02期
8 费云标,舒念红,黄涛,赵淑慧;植物寒冻损伤与抗性的细胞化学及生物化学[J];生物工程进展;1994年03期
9 庞金安,马德华,张延军;高温处理对黄瓜幼苗蛋白质含量的影响[J];天津农业科学;2001年01期
10 任昌福,陈安和,刘保国;高温影响杂交水稻开花结实的生理生化基础[J];西南农业大学学报;1990年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 代玉华;低温弱光胁迫对黄瓜叶片光抑制和类囊体膜脂的影响[D];山东农业大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王克安,何启伟,陈运起,焦自高,王冰,孙小镭;低温对黄瓜幼苗根系活力及生物学产量影响的研究[J];山东农业科学;2000年04期
2 刘鹏,李勃,刘庆忠,赵红军,孟庆伟;冷锻炼诱导甜椒抗冷力的生化机理研究[J];山东农业科学;2003年03期
3 胡春梅,王秀峰;不同抗冷剂叶面喷施对瓜尔豆幼苗耐寒性的影响[J];山东农业科学;2003年05期
4 刘鹏,刘庆忠,王勇,李新华;喜温作物的低温损伤及其抗冷性的研究进展[J];山东农业科学;2004年02期
5 费素娥;王秀峰;刘吉刚;;育苗基质中氮磷钾配比对番茄穴盘苗质量的影响[J];山东农业科学;2006年01期
6 马方放;杨洪强;;磷对平邑甜茶根系质膜H~+-ATPase活性的调控[J];山东农业科学;2006年04期
7 梁超;张学英;杨秀凤;张秀田;王玮;;耐盐丰产小麦品种德抗961的耐盐生理机制[J];山东农业科学;2007年01期
8 于明礼;孙丽萍;;多效唑对高羊茅草坪草生长和抗旱性的影响[J];山东农业科学;2007年01期
9 任丽丽;李海雷;高辉远;;一年生野生大豆对低温弱光胁迫抗性的研究[J];山东农业科学;2007年04期
10 徐小明;徐坤;于芹;;不同茄子砧木幼苗生长特性比较[J];山东农业科学;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈庆全;;水稻耐热性研究进展[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 周书栋;杨博智;戴雄泽;张竹青;陈文超;李雪峰;马艳青;;壳聚糖对低温胁迫下辣椒幼苗抗寒性的影响[A];园艺学文集5[C];2010年
3 高健洲;马丽茹;刘燕;;温室芍药生长发育及光合特性研究[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
4 冯立娟;苑兆和;甄红丽;王晓慧;丁雪梅;尹燕雷;;多效唑对大丽花生长与光合特性的影响[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
5 邢震;姚霞珍;张启翔;刘灏;旦巴桑布;;白柳光合特性研究初报[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
6 高莉萍;蔡璇;邹晶晶;王彩云;;桂花花芽分化过程中几种营养物质和激素的变化[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
7 刘晓丽;张伟;杜运鹏;何恒斌;贾桂霞;;5种百合抗寒性生理指标早期筛选的研究[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
8 房晓君;王奎玲;刘庆超;刘庆华;;铃兰耐阴性研究[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
9 李晓光;张建光;高颖;王金鑫;程子义;;光照强度对鸭梨叶片净光合速率和抗氧化特性的影响[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
10 刘宇;谷建;华兰英;;黄花补血草化学成分及药理活性研究进展[A];中药饮片质量分析与中药鉴别技术交流研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆莲;苹果多胺和脯氨酸合成代谢相关基因的功能鉴定[D];山东农业大学;2009年
2 王俊忠;施氮对高产夏玉米源库代谢特征的调控[D];甘肃农业大学;2010年
3 杨彩红;交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理[D];甘肃农业大学;2010年
4 贺春燕;施肥对枸杞产量和品质的影响及效应研究[D];甘肃农业大学;2009年
5 李瑛;延迟荧光信息处理技术在植物光合及逆境生理检测中的应用[D];大连海事大学;2010年
6 王润元;中国西北主要农作物对气候变化的响应[D];兰州大学;2010年
7 李玉华;高山离子芥再生苗响应低温和干旱的生理机制研究[D];兰州大学;2010年
8 张荣华;鸭茅对不同利用方式的生理生态响应研究[D];新疆农业大学;2010年
9 李培英;新疆草坪用野生偃麦草种质资源评价[D];新疆农业大学;2010年
10 王俊峰;氮、水和温度对羊草有性生殖及克隆生长的影响[D];东北师范大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于晓霞;三个扇子花品种对光照与土壤的适应性及对高温与干旱胁迫生理响应[D];华中农业大学;2010年
2 高艳平;蓖麻成熟期胚抑制消减cDNA文库构建及其差异表达基因分析[D];华中农业大学;2009年
3 艾青;水稻耐高温遗传基础研究及基因表达谱分析[D];华中农业大学;2009年
4 陈卫卫;耐高温水稻资源高温诱导表达蛋白鉴定与分析[D];华中农业大学;2010年
5 李秋丽;4个狗牙根品种(系)的耐寒性评价[D];华中农业大学;2010年
6 秦华伟;黄瓜再生体系的建立及耐热材料的筛选[D];华中农业大学;2010年
7 华斌;西瓜断根嫁接育苗技术优化研究[D];华中农业大学;2010年
8 曹玉江;黄瓜显微结构及类黄酮和类胡萝卜素关键酶基因表达差异的初步研究[D];华中农业大学;2010年
9 高岩;拟南芥fad8基因在烟草叶绿体基因组表达研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
10 李魏;油茶β-酮脂酰-CoA合酶基因的全长cDNA克隆[D];中南林业科技大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘鹏,刘庆忠,王勇,李新华;喜温作物的低温损伤及其抗冷性的研究进展[J];山东农业科学;2004年02期
2 熊燕;张万民;;中国野生葡萄抗寒研究利用[J];安徽农业科学;2007年11期
3 姚立新;朱锐;马雯彦;续九如;;植物抗旱、抗寒性鉴定与生理生化机理研究进展[J];安徽农业科学;2009年25期
4 蔡昭艳;欧阳杰;刘滔;曾纪睛;张明永;;水稻寡肽转运基因OsPTR1~10酵母异源表达载体的构建及转化[J];安徽农业科学;2009年32期
5 杨菲菲;;基因差异表达的研究方法[J];现代农业科技;2007年17期
6 周莎莎;;基因克隆与表达研究进展[J];现代农业科技;2008年22期
7 蔡永萍,陶汉之,程备久;对生玉米叶片蒸腾、光合若干特性的研究[J];安徽农业大学学报;1996年04期
8 吴建民,幸华,赵志光,安黎哲;植物抗冻蛋白的研究进展及其应用[J];冰川冻土;2004年04期
9 牛立新;贺普超;;葡萄枝叶脯氨酸含量与其抗寒性关系探讨[J];北方园艺;1989年06期
10 丁元丰;;植物耐低温的分子机理[J];北京农业职业学院学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张明永;曾纪睛;黄淑婷;蔡昭艳;;水稻基因组中的寡肽运输蛋白基因家族分析[A];中国遗传学会植物遗传和基因组学专业委员会2007年学术研讨会摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 吴耿;西南岩溶地区典型植物适应岩溶高钙环境的机制[D];华中科技大学;2011年
2 马翠兰;柚(Citrus grandis Osbeck)对盐胁迫的生理反应及适应性研究[D];福建农林大学;2002年
3 孙淑斌;盐胁迫下库拉索芦荟cDNA消减文库的构建筛选及NADP-苹果酸酶基因的盐诱导表达[D];南京农业大学;2003年
4 罗通;麻疯树的抗冷性和SAD基因的克隆及表达研究[D];四川大学;2006年
5 周洲;转脂肪酸去饱和酶基因PtFAD2和PtFAD3银腺杨84K的抗寒性研究[D];中国林业科学研究院;2007年
6 徐盛春;烟草种子和幼苗多胺代谢的调控及与其耐寒性关系的研究[D];浙江大学;2009年
7 陈方见;拟南芥叶绿体核糖体PSRP-3超表达的功能研究[D];兰州大学;2008年
8 于超;温度胁迫下番茄内质网ω-3脂肪酸去饱和酶基因的表达和功能研究[D];山东农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 沈洪波;杏品种抗寒性研究[D];山东农业大学;2002年
2 马庆华;冬枣实生后代主要性状遗传变异规律及枣实生苗抗寒性研究[D];河北农业大学;2004年
3 沈奇;转拟南芥FAD8基因油菜脂肪酸代谢及抗寒性的研究[D];贵州大学;2007年
4 叶华勋;播娘蒿硬脂酸脱饱和酶的基因克隆及其功能研究[D];四川大学;2007年
5 赵竹露;Fibrillin转基因油菜的再生及其光合特性的检测[D];四川大学;2007年
6 王伟伟;转BADH基因烟草提高抗冷性的研究[D];山东农业大学;2008年
7 王美玲;紫甘蓝光合特性的研究[D];山东农业大学;2008年
8 张晶;光诱导的豌豆类囊体膜蛋白复合物研究[D];北京林业大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 马丽;李洪梅;张秀君;韩晓伟;尚帅;刘宗现;何文兴;;沙棘ω-6脂肪酸去饱和酶基因的分子进化[J];济南大学学报(自然科学版);2013年04期
2 刘春香;潘爽;薛瀚;刘福;;大白菜FAD8基因的转录调控研究[J];实验技术与管理;2014年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张言朝;FAD2基因表达载体构建及转化南瓜的研究[D];东北农业大学;2012年
2 桂丽娟;EPA合成相关酶基因对棉花的遗传转化[D];山东农业大学;2013年
3 赖恭梯;福建香蕉种质资源试管保存及野生蕉ISSR与抗寒性分析[D];福建农林大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱世东;茄果类幼苗低温伤害与膜脂过氧化作用[J];安徽农学院学报;1991年02期
2 郑彩霞,高荣孚;光系统I的异质性及其在类囊体膜上分布的研究进展[J];北京林业大学学报;1999年05期
3 曾乃燕,何军贤,赵文,梁厚果;低温胁迫期间水稻光合膜色素与蛋白水平的变化[J];西北植物学报;2000年01期
4 马德华,庞金安,霍振荣,李淑菊;高温对黄瓜幼苗膜脂过氧化作用的影响[J];西北植物学报;2000年01期
5 马德华,孙其信;温度逆境对不同品种黄瓜幼苗膜保护系统的影响[J];西北植物学报;2001年04期
6 李学柱;关于温州蜜柑异常落果问题[J];中国柑桔;1985年04期
7 郭培国,李荣华;提高环境 C O2 浓度和环境温度对植物光合作用的影响[J];广州师院学报(自然科学版);1999年05期
8 刘明池;提高黄瓜幼苗抗冷性研究[J];华北农学报;1994年03期
9 许传桢,元生朝,蔡士玉;高温对杂交水稻结实率的影响[J];华中农学院学报;1982年02期
10 苏维埃,王洪春;膜脂不饱和度在水稻抗冷性中的作用[J];科学通报;1983年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶静;胡海涛;王长春;杨玲;;植物脂肪酸去饱和酶与抗冷性研究进展[J];广东农业科学;2011年12期
2 郁颖;梁旭方;李观贵;何珊;谢骏;白俊杰;;日本鳗鲡脂肪酸去饱和酶和延长酶基因的克隆与分析[J];水生态学杂志;2009年05期
3 李明珠;马洪明;;海水鱼类必需脂肪酸的合成能力[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2010年S1期
4 李观贵;梁旭方;何珊;郁颖;陈晓艳;黄柏炎;程龙球;;斜带石斑鱼脂肪酸去饱和酶和延长酶基因全长cDNA序列的克隆与分析[J];热带海洋学报;2009年06期
5 林萍;齐力旺;汪阳东;张守攻;;植物抗寒工程中脂肪酸去饱和酶研究进展[J];分子植物育种;2006年03期
6 曹英萍;石金磊;李钟;明凤;;水稻OsFAD2、OsFAD6的克隆及其家族成员对非生物胁迫的响应[J];遗传;2010年08期
7 魏雯雯;张波;徐昌杰;陈昆松;;脂肪酸去饱和酶基因家族与果实成熟衰老研究进展[J];果树学报;2011年04期
8 李观贵;梁旭方;郁颖;黎家成;李锦光;;鳜鱼(Siniperca chuatsi)脂肪酸去饱和酶和延长酶基因全长cDNA序列的克隆与分析[J];海洋与湖沼;2010年06期
9 李新国,张建霞,孙中海;植物抗寒基因工程研究进展(综述)[J];亚热带植物科学;2004年04期
10 马建忠;膜脂与植物的抗寒性[J];生物技术通报;1997年02期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 张玉梅;杨玲;;白银豆脂肪酸去饱和酶与其低温敏感性[A];第六届中国植物逆境生理学与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2010年
2 李春阳;杜道海;于水燕;周志刚;;缺刻缘绿藻ω3脂肪酸去饱和酶基因的特性以及在氮限制条件下相对转录量的分析[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
3 石娟;潘克厚;王晓青;周蜜;朱葆华;卿人韦;;小新月菱形藻△5脂肪酸去饱和酶功能鉴定[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
4 董蕊;郭长虹;;ω-3脂肪酸去饱和酶基因叶绿体转化载体的构建[A];北方遗传资源的保护与利用研讨会论文汇编[C];2010年
5 马艳;沈以红;鲁成;;家蚕脂肪酸去饱和酶基因的克隆及功能分析[A];中国蚕学会第八届暨国家蚕桑产业技术体系家(柞)蚕遗传育种及良种繁育学术研讨会论文集[C];2011年
6 周蜜;卿人韦;兰利琼;傅华龙;;三角褐指藻△15脂肪酸去饱和酶的基因克隆及功能研究[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
7 陈芳;李远友;王树启;姜丹莉;朱文娣;游翠红;;金钱鱼HUFA合成关键酶基因的克隆与特性分析[A];渔业科技创新与发展方式转变——2011年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 石金磊;水稻ω-6脂肪酸去饱和酶基因克隆与功能研究[D];复旦大学;2011年
2 石娟;三角褐指藻和微拟球藻EPA合成的去饱和酶研究[D];中国海洋大学;2007年
3 迟晓元;微藻脂肪酸去饱和酶基因的比较基因组学分析及重要基因功能的验证[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
4 陈玥;脂肪酸去饱和酶转基因小鼠及发育相关通路Sonic Hedgehog的研究[D];吉林大学;2013年
5 陈高;多不饱和脂肪酸生物合成途径相关酶基因的克隆及在集胞藻PCC6803中的表达研究[D];山东师范大学;2012年
6 李明珠;皱纹盘鲍Δ5脂肪酸去饱和酶研究[D];中国海洋大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张玉梅;低温敏感植物白银豆中三个脂肪酸去饱和酶基因的克隆与表达分析[D];浙江师范大学;2010年
2 张东辉;球等鞭金藻Δ6脂肪酸去饱和酶基因的克隆、鉴定及橘林油脂酵母发酵条件的优化[D];中国农业科学院;2012年
3 郭兵;两株海洋微藻中Δ4-脂肪酸去饱和酶基因和Δ5-脂肪酸延长酶基因的克隆以及功能验证[D];中国农业科学院;2011年
4 傅咏;ω-3脂肪酸去饱和酶基因△17真核表达载体的构建表达与功能研究[D];山东农业大学;2012年
5 刘冬梅;三角褐指藻AA和EPA合成的Δ5脂肪酸去饱和酶研究[D];中国海洋大学;2011年
6 陈晓瑛;ω-3脂肪酸去饱和酶转基因羊的研究[D];山东农业大学;2011年
7 郁颖;四种不同生境鱼类脂肪酸去饱和酶和延长酶基因cDNA全序列的克隆与分子进化分析[D];暨南大学;2011年
8 王子东;亚麻脂肪酸去饱和酶基因FAD3B表达载体构建、鉴定与表达研究及牛转基因细胞中内参基因稳定性评价[D];内蒙古大学;2012年
9 曹英萍;水稻OsFAD6的克隆及其家族成员在低温等非生物胁迫中的作用[D];复旦大学;2010年
10 高岩;拟南芥fad8基因在烟草叶绿体基因组表达研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026