【摘 要】
:
本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术初步探讨了冷杉醇合成基因CPS2的分子调控机制。以高香气品系8306为材料,选取8306 CPS2基因第二外显子区域序列,设计gRNA序列。将gRNA序列与载体构建成重组质粒,通过农杆菌介导法对烟草进行遗传转化,同时对转化植株进行叶面分泌物检测及相关基因表达量分析,采用转录组测序技术比较T0代转化植株与未编辑8306基因表达谱差异,分析差异表达基因相关代
论文部分内容阅读
本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术初步探讨了冷杉醇合成基因CPS2的分子调控机制。以高香气品系8306为材料,选取8306 CPS2基因第二外显子区域序列,设计gRNA序列。将gRNA序列与载体构建成重组质粒,通过农杆菌介导法对烟草进行遗传转化,同时对转化植株进行叶面分泌物检测及相关基因表达量分析,采用转录组测序技术比较T0代转化植株与未编辑8306基因表达谱差异,分析差异表达基因相关代谢通路,并作q-PCR验证。主要研究结果如下:1、利用CRISPR/Cas9系统对高香气烤烟品系8306中的CPS2基因进行定向编辑,设计了 CPS2的2个靶位点序列并连入CRISPR表达载体中,成功获得了 31株阳性转化植株。对植株进行PCR扩增和测序比对,得到7株靶位点序列突变的烟株。突变均发生在PAM上游第3碱基和第4碱基之间,突变类型为单碱基A/T/C的插入,导致编码的肽链提前终止。对T0代转化植株进行基因表达量和叶面分泌物检测,CPS2及ABS表达量显著降低,其冷杉醇和赖百当烯二醇含量显著降低。说明敲除CPS2抑制赖百当类合成途径。DXR表达量显著升高,GGPP含量也大幅提升。说明敲除CPS2促进上游途径中萜类基因表达,有助于上游途径中萜类合成前体GGPP的积累。CYC-1和CYP71D16表达量差异较大,有升高有降低,有些差异不显著,西柏三烯一醇含量有些升高,有些差异不显著,西柏三烯二醇除一株差异不显著其余均小幅降低。蔗糖酯、烷烃含量无明显规律变化。T0代转化植株的株高、茎围、叶间距、最大叶长、最大叶宽均显著增加,说明敲除CPS2使植株表型性状发生变化。2、采用RNA-seq技术分析T0代转化植株与8306基因表达模式差异,共得到255个差异表达基因,通过GO分析,其中有220个差异表达基因获得GO注释。许多基因显著富集在还原戊糖-磷酸循环(GO:0019253),光合作用及暗反应(GO:0019685),光呼吸(GO:0009853),固碳(GO:0015977),细胞代谢化合物(GO:0043094),胞外区(GO:0005576),核酮糖二磷酸羧化酶活性(GO:0016984),羧基裂解酶活性(GO:0016831)等GO条目上。另外,通过KOG分析,将190个差异表达基因分为5大类18小类,由KEGG分析显示,差异基因主要富集在环境适应、其他氨基酸代谢、运输和分解代谢、能量代谢、萜类化合物和聚酮的代谢、脂代谢、碳水化合物代谢上。具体包括植物-病原互作、牛磺酸和低牛磺酸代谢、内吞作用、光合生物固碳、柠檬烯和蒎烯降解、脂肪酸降解、α-亚麻酸代谢、角质、木质素和蜡生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢、花生四烯酸代谢。3、对获得的255个差异基因进行KEGG代谢通路分析可知,敲除CPS2,抑制赖百当类合成,促进CPS1、GA2ox和GA20ox基因的表达,进而促进赤霉素合成代谢。敲除CPS2,促进生长素信号转导,抑制脱落酸以及细胞分裂素信号转导。此外,敲除CPS2对咖啡因、类黄酮、维生素B6、蜡酯、甘油磷脂、甘油脂合成代谢有一定促进作用,对泛醌和其他萜类醌、叶酸碳池、α-亚麻酸、花生四烯酸合成代谢有一定抑制作用。敲除CPS2,对西柏烷类合成代谢影响不大。敲除CPS2,对植物-病原互作相关的基因也有一定作用,其中,钙调素、抗病蛋白RPM1、甲壳素诱导子受体激酶1、油菜素甾体受体激酶1基因上调表达,能够提高烟株对病虫害的防御能力。呼吸爆发氧化酶、LRR受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶FLS2基因下调表达,则对烟株病原体防御反应不利。
其他文献
香加皮多糖属于天然活性多糖的一种,自身分子量较大,结构复杂,具有特定的天然活性。在烟草应用中,香加皮多糖含有大量羟基,极性大,可作为天然保润剂添加进烟草制品中,可以提高烟丝持水能力,缓解刺激性,改善吃味;香加皮多糖结构复杂,表面积大且具有大量孔洞,可吸附大量香气物质,可用其作为增香剂的载体;香加皮多糖在自身热裂解或与混合烟丝热裂解的过程中,能够产生大量香气物质,可以在卷烟燃吸时起到增香补香的效果。
信息传播技术的不断发展,使得原有媒体格局、受众对象等发生了深刻变化,催生了媒体融合发展的新趋势。为积极适应新环境,中铁置业以坚守内容品质为基础,在转变传统思维、主动拥抱技术、深度跨界融合、严格规范管理等方面,积极推进新媒体宣传运营工作高质量发展。
金属卤化物钙钛矿(Cs Pb X3)因具有可调谐的带隙,高的载流子迁移率和超高色纯度等优异的光电特性,已经成为光电器件的研究热点。蓝光作为三基色之一,成为研究照明显示器件不可或缺的一环。但受限于缺陷容忍性差和稳定性差等问题,蓝光钙钛矿器件的性能远远落后于红光和绿光器件,是制约着蓝光钙钛矿发光器件应用的核心问题。蓝光钙钛矿因固有的空位点缺陷而形成非辐射复合中心,造成钙钛矿晶体的退化,器件发光效率和稳
为探明干旱胁迫对烤烟和香料烟二萜类物质合成的影响,研究了轻度干旱胁迫对香料烟及烤烟生长发育、叶片防御酶活性、碳氮代谢酶活性、渗透调节物质含量、光合作用、腺毛密度及二萜类分泌物含量的影响,通过全长转录组测序分析了不同类型烟草二萜合成差异的机理及二萜合成关键基因对干旱胁迫的响应。主要研究结果如下:1、轻度干旱胁迫条件下,烟株的生长发育缓慢。随着生育期的推进,烟株的株高、有效叶片数、最大叶长、最大叶宽都
在新媒体技术日益发展的时代背景下,要思考地质系统宣传工作如何借助新媒体平台优势,宣传贯彻落实党和国家赋予的新定位、新职责、新使命,更好地服务经济社会发展取得的成绩,及时回应社会各界对地质工作的关切,搭建起地质工作与经济社会方方面面沟通联系的窗口桥梁作用,为地质工作营造良好舆论氛围,推动地勘单位高质量发展。
<正>韧带样纤维瘤(desmoid-type fibromatosis,DF)又称硬纤维瘤病、侵袭性纤维瘤病,是一种罕见的源于间充质细胞的克隆性成纤维细胞增殖病变[1]。DF的特征是浸润性生长和术后易复发,但不发生转移,生物学行为介于良恶性之间。长期以来手术是首选的治疗方式[2]。随着对DF的深入研究与临床疗效分析,逐步发现“观察与等待”是一种更合理的治疗策略[3-9]。现多种指南和共识[10-1
从态势察觉、态势理解、态势预测3个层面,分析了战场态势感知当前面临的困难和挑战。针对态势信息数据量大、结构复杂的问题,探讨了大数据存储技术的应用;针对态势信息偶然性大、动态变化频繁的问题,探讨了大数据分析技术的应用;针对态势信息表现形式单一、不直观的问题,探讨了大数据展现技术的应用。
本文以K326(镉叶片积累型)和黄花烟(镉根系积累型)两个不同基因型烟草为研究对象,基于转录组学分析鉴定镉胁迫响应基因和代谢途径,研究筛选出可能的镉转运蛋白家族基因,并通过qRT-PCR分析比较了不同镉胁迫条件下其表达情况,找到镉积累差异相关候选基因,同时对获得的响应镉关键基因做生物信息学分析。研究主要结果如下:(1)本次试验的RNA-seq测序数据质量高,完全符合转录组研究对测序深度和准确性的质
本研究通过气象站监测、整理宜宾植烟区域近十年的气象数据,大量采集了土壤和烟叶精准对应样品,并采用聚类分析和因子分析等统计方法,结合生态因子在垂直空间上具体变化,对宜宾各区域进行了生态适应性评价;进一步细化了宜宾植烟区域,挖掘了各区域的生态基础及影响因素。探究了不同生态条件对烟叶中类胡萝卜素类降解产物的影响,明确了关键的生态影响因子。旨在摸清宜宾市的生态特点,为种植区域的合理划分、烤烟生产的科学管理