法尼基焦磷酸合成酶基因的原核表達(dá)及功能分析.pdf

1、分類號(hào)：0559磬級(jí)：公玨單位代碼：學(xué)號(hào)：10086法尼基焦磷酸合成酶基因的原核表達(dá)及功能分析ProkaryoticpressionandFunctionalAnalysisofProRaryotiexoresslonandunctionalAnalvsisofFarnesylPyrophosphateSynthaseGenes學(xué)位申請(qǐng)人：指導(dǎo)教師：學(xué)科專業(yè)：學(xué)位類別：授予單位：答辯日期：張虹郝志敏副教授張永軍研究員微生物與生化藥學(xué)理學(xué)

2、碩士河北農(nóng)業(yè)大學(xué)二。一六年五月三十日摘要陸地棉是世界最重要的纖維和油料經(jīng)濟(jì)作物，但是其產(chǎn)量受到害蟲和病原菌的嚴(yán)重威脅。蚜蟲和棉鈴蟲作為主要的農(nóng)業(yè)害蟲，使得每年陸地棉產(chǎn)量遭遇巨大損失。但是，由于害蟲抗藥性的出現(xiàn)以及農(nóng)藥對(duì)其他有機(jī)體(例如人和動(dòng)物)的負(fù)面作用，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，殺蟲劑在害蟲防治方面不是最好的選擇。當(dāng)被害蟲取食后，植物會(huì)散發(fā)一系列有機(jī)揮發(fā)物，這些揮發(fā)物可以吸引害蟲的天敵，從而擊退害蟲。因此，能夠調(diào)節(jié)蟲害誘導(dǎo)揮發(fā)物釋放的基因的發(fā)掘與鑒定

3、對(duì)于我們研究植物的自我防御的分子機(jī)制是相當(dāng)重要的。在本研究中，分別克隆和鑒定了陸地棉中2個(gè)用坶基因一一G力以S1和G辦刪，并對(duì)其基因序列特征、基因表達(dá)特點(diǎn)、酶活力以及煙蚜繭蜂對(duì)(E)fl一法尼烯的電生理和趨向反應(yīng)等方面做了全面研究。主要結(jié)果如下：1陸地棉FPS基因的克隆及序列分析：在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)陸地棉FPS基因序列比對(duì)表明，GhFPSl和來(lái)自亞洲薯、黃芪、烏拉爾甘草的FPS氨基酸序列具有810／089％的相似度。GhFPS2的氨基

4、酸序列和來(lái)自向日葵、人參、雷公藤的FPS氨基酸序列具有830／088％的相似性。聚類分析表明，陸地棉、亞洲棉和土沉香的法尼基焦磷酸合酶氨基酸序列屬于同一分枝，表明這些植物在FPS進(jìn)化方面具有較近關(guān)系。2陸地棉FPS的表達(dá)特性研究：運(yùn)用RTPCR方法對(duì)陸地棉中FPS表達(dá)特性分析表明，在未處理的陸地棉植株中，GhFPSJ和G辦刪在葉子中表達(dá)量明顯高于根、莖、葉柄等其它組織的表達(dá)量。當(dāng)陸地棉被茉莉酸甲酯處理16h后，被處理植株的4處組織中Gh

5、FPSJ和GhFPS2的表達(dá)量都高于未處理植株，并且在葉和莖中GhFPSJ『的表達(dá)量明顯高于G乃刪，根和葉柄中GhFPS2的表達(dá)量明顯高于GhFPSl。當(dāng)陸地棉植株被水楊酸甲酯處理16h后，被處理植株的根、莖、葉中GhFPSl的表達(dá)量明顯高于GhFPS2，然而在葉柄中G忍FPJ駝的表達(dá)量明顯高于僦即SJ『。3陸地棉FPS基因的酶活性分析：在大腸桿菌中表達(dá)GhF嬲J(rèn)和GhFPS2基因，與前體化合物IPP和GPP一起進(jìn)行體外催化反應(yīng)來(lái)檢測(cè)陸

6、地棉GhFPSl和GhFPS2的酶活性，產(chǎn)物通過(guò)GCMS檢測(cè)。通過(guò)質(zhì)譜檢測(cè)和與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比對(duì)，表明陸地棉法尼基焦磷酸合酶基因G辦即SJ和G辦FP∞都可以將底物IPP和GPP轉(zhuǎn)化為一種主要產(chǎn)物法尼醇。4煙蚜繭蜂對(duì)法尼醇和(E)fl法尼烯的電生理反應(yīng)及趨向行為研究。選取兩天左右大的煙蚜繭蜂(Aphidiusgifuensis)觸角來(lái)記錄其對(duì)法尼醇和EflF的電生理反應(yīng)，法尼醇和(E)fl法尼烯濃度分別為001、01、l、10、100∥gl。結(jié)