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类异戊二烯

  萜类化合物,又称类异戊二烯,是已知最大的一类次生代谢产品,从种种生物中察觉的萜类物质有领先55000种。很众植物源的萜类化合物正在植物与境况的互相效力中阐发主要成效。单萜、倍半萜和少数二萜、三萜分子量较小,具有较低的蒸气压,从而不妨以气态局势被植物开释,是植物种群间、植物-虫豸间的主要化学信号引子。本论文旨正在体例地舆会判定茶树倍半萜类挥发物品种、开采茶树倍半萜类合成合系基因、真切倍半萜类合成酶成效,进而揭示倍半萜类物质代谢对各类劫持的呼应机制。本文以茶种Camellia sinensis(L.)O.Kuntze的普洱茶变种C.sinensis var.assamica和茶变种C.sinensis var.sinensis茶树花为资料,扫数解析了茶树构成性萜类挥发物;通过非生物和生物劫持统治,理会了茶树诱导性萜类挥发物。兴办了2个茶树变种的花转录组和虫害诱导茶变种的叶片构制转录组数据库,开采了茶树萜类MVA和MEP代谢途径的合头基因,验证了其成效。判袂了10个茶树萜类合成酶,通过体外面达检测了其酶活性;以拟南芥为形式植物,转基因验证了茶树萜类合成酶基因1(CsTPS1)成效。比力了茶树对品味式和刺吸式害虫为害的分歧呼应,开端外明了茉莉素(Jasmonates,JAs)是虫害诱导茶树萜类代谢的主导信号。全体钻探结果如下:1、茶花是茶树构成性萜类物质天生的重要器官,普洱茶变种茶树花萜烯挥发物总量很大,包含约10种足下的单萜和27种倍半萜挥发物,个中倍半萜是重要萜烯产品,但茶变种茶树花萜类物质总量至极少,仅开释少量单萜,且重要是芳樟醇氧化物,根基无倍半萜形成。无论是种植正在杭州的普洱茶变种茶树资源,仍是漫衍正在云南各地的同类种质资源,它们花中含有的萜类因素根基相同,不受境况等身分影响,这分析普洱茶变种和茶变种茶树花从外型和遗传上都显示了进化上的明显分歧。生物和非生物劫持不妨诱导茶树开释萜烯挥发物,两者的诱导效应分明差异。虫害相当明显的诱导α-法尼烯α-farnesene和反式橙花叔醇trans-nerolidol,个中trans-nerolidol是其特异诱导萜烯挥发物。2、兴办了虫害叶片转录组和茶花转录组数据库,通过重新测序(de novo)拼接开采茶树萜类合成合系成效基因。得回10个全长茶树萜类合成酶基因,其卵白一级组织显示8个成员是倍半萜合成酶基因,1个具有单萜合成酶特质,1个为双萜合成酶基因。判袂了茶树萜烯MVA途径第一步限速酶HMGS的2个基因成员CsHMGR1-2,MEP途径第一步限速酶DXR的1个基因CsDXR。还评释了MEP途径的2个DXS基因,JAs信号途径效力元件合系基因COI1a-b、JAZ1-2、CsMYC2a-b等,以进一步钻探茶树萜类代谢的信号调控机制。CsHMGR1不妨被茶尺蠖和小绿叶蝉明显诱导,分析虫害不妨诱导该基因外达,推进萜类物质天生。CsDXR正在细菌中可能明显推进pAC-BETA质粒合成胡萝卜素,分析它具备合成萜烯前体物的成效。从虫害叶片转录组和茶花转录组平分离的萜类合成酶基因有序列上的同源性,有的同时存正在于两个转录组中,有的则只正在虫害诱导要求下外达,有的则仅正在花中外达,担负花香中单萜和倍半萜挥发物的合成开释。3、本钻探判袂的这些茶树萜类合成酶基因,虽然它们都具有范例的植物萜类合成酶特质,但通过原核外达,酶活理会察觉这些茶树TPS活性众数很弱,仅能合成微量倍半萜。依照对普洱茶变种茶树花萜类挥发物的理会和其它植物TPS的钻探经历鉴定,茶树的TPS或者正在差异茶树变种之间形成成效分别,这种进化导致根源于茶变种即小叶种茶树的TPS倍半萜合成技能退化或遗失。正在小菜蛾为害统治下,茶树CsTPS1转基因拟南芥株系的长叶烯longifolene开释比野生型植株增进6-26倍,且抗虫性明显强于野生型拟南芥。判袂了茶树三萜角鲨烯合成酶基因CsSQS,原核外达和酶活性理会显示,去除跨膜卵白的突变CsSQS-mutant1可能缩合2分子FPP,天生角鲨烯squalene,并察觉了1个茶花中含有大宗角鲨烯的特异茶树资源。手机购彩4、品味式害虫茶尺蠖和刺吸式害虫小绿叶蝉对茶树萜烯挥发物的诱导效应差异,茶尺蠖不妨诱导茶树开释出单萜3-蒈烯和倍半萜橙花叔醇,而叶蝉为害则不行诱导这2种萜类挥发物,分析品味式害虫茶尺蠖对茶树萜烯的诱导效力更分明。当然虫害的诱导效应受茶树的树龄和发展状况、虫豸取食技能、境况因子等身分影响。HMGR的抑低剂洛伐他汀lovastatin统治茶苗,不妨抑低虫害后茶树环长叶烯longicyclene和长叶烯longifolene这两种倍半萜的开释,外明体外信号的统治可能调控茶树萜烯代谢。用JAs信号抑低剂布洛芬Ibuprofen预先统治茶苗,同样能分明抑低虫害茶树环长叶烯longicyclene和长叶烯longifolene这两种倍半萜的开释,分析JAs是萜烯代谢的主导信号分子。……


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