【摘 要】
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大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)属十字花科(Cruciferae)芸薹属(Brassica)叶用蔬菜,是我国设施栽培中重要蔬菜作物之一。病虫害防治是设施农业栽培中长期存在的难题,而白菜中的硫苷不仅对植株防御病虫害具有重要作用,而且被证实对人体具有防癌抗癌的功效。硫代葡萄糖苷(glucosinolates,GS),简称硫苷,是主要存在于十字花科植物及相关双子叶被
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大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)属十字花科(Cruciferae)芸薹属(Brassica)叶用蔬菜,是我国设施栽培中重要蔬菜作物之一。病虫害防治是设施农业栽培中长期存在的难题,而白菜中的硫苷不仅对植株防御病虫害具有重要作用,而且被证实对人体具有防癌抗癌的功效。硫代葡萄糖苷(glucosinolates,GS),简称硫苷,是主要存在于十字花科植物及相关双子叶被子植物中的富含氮、硫的次生代谢物,其水解产物具有较强的抗病虫能力。本试验通过克隆大白菜‘chiifu’中的BrCYP79B2(BrCYP79B2-2、BrCYP79B2-3)和BrCYP79B3基因,构建超表达载体,转化拟南芥cyp79b2cyp79b3双突变体,分析它们催化合成吲哚-3-乙醛肟的能力,研究这些基因在吲哚硫苷合成过程和IAA合成途径里具体的功能分化。主要结果如下:(1)采用Brassica Database和BrGDB Query确定BrCYP79B2/BrCYP79B3基因序列,用软件Primer 5设计特异性引物。克隆到大白菜BrCYP79B2(BrCYP79B2-2、BrCYP79B2-3)和BrCYP79B3基因,构建其超表达载体。(2)转化拟南芥并获得T0代BrCYP79B2/B3转基因植株。采用花序浸染法转化拟南芥cyp79b2cyp79b3双突变体。利用含50 mg/L卡那霉素的MS培养基进行筛选并获得T1代转基因植株,并通过GUS染色方法对获得的有卡那霉素抗性的转基因植株进行进一步鉴定。(3)采用RNA-Seq技术对拟南芥cyp79bcyp2b3双突变体及其BrCYP79B2-1转基因植株进行转录组测序分析。与cyp79bcyp2b3双突变体相比,BrCYP79B2-1转基因植株中上调基因2181个,下调基因2340个;cyp79b2cyp79b3双突变体中特异表达的基因有950个,BrCYP79B2-1转基因植株中特异表达的基因有834个。富集显著的GO条目主要是在叶绿体类囊体、核糖体结构组成、角质素生物合成等方面。KEGG代谢通路中差异基因功能主要表现在核糖体形成、卟啉和叶绿素代谢、光合作用、植物激素信号传递等信号通路中。
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