荷叶生物碱代谢路径关键基因的挖掘

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1、密级：＾中圃科学院大学ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｙ硕±学位论文荷忡生物碱代谢路径关键基因的挖掘作者姓名：朱務平指导教师：刘艳務副研究员学位类别：农学硕±学科专业：园林植物与观赏园巧培养单化：中国科学晚武汉植物园２０巧年４月■一．■．．■？—？？－．－；Ｉｄｅｎ杜技ｃａｔｉｏｎｏｆｋｅｖｇｅｎｅｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｍｅｔａｂｏｌｉｃｐａｔｈｗａｙｏｆｌｏｔｕｓ

2、ｌｅａｆａｌｋａｌｏｉｄｓＢｙＬｉｎｉｎＺｈｕｇｐｇＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ！；〇ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｐｑＦｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｇＭａｓｔｅｒｏｆＡｒｉｃｕＭｕｒｅｇＷｕｈａｎＢｏｔａｎｉｃａｌＧａｒｄｅｎ，Ｃｈｉｎ的ｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｙＡｐｒｉｌ，２０１５原创性声明，本人郑重

3、声明：所呈交的学位论文《荷叶生物碱代谢路径关键基因的挖掘》是本人在导师刘艳玲的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经引用的巧容外，本文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体。，均已在文中明确方式表明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年名月曰／学位论文版权使用授权书本人同意《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社提交，同意编入ＣＮＫＩ学位论Ｋ＂

4、比对资源库文全文数据库并充实到学位论文学术不端行为检测系统，同意按章程规定旱觉相关权益。保密论文在解密后遵守此规定。论文级别（：□博±？麵±（５学科专业：齒林植齡穗周＇、委矣轉如舶渝婚、论文题目：精＂婚碱巧嘶嚇ｔ尸论文作者签名：指导教师签名：曰期：脾知ｆ日曰期：７＞月曰兴萨厚（摘要摘要荷叶为莲属植物的成熟叶片一，是种药食两用的天然植物原料。生物碱为荷叶中的主要活性成分，因具有显著的降脂抑菌作用而备受关注。当前荷叶生物碱的药效及其作用机理己较为清晰，但其遗传背景和生物合成机制

5、尚未完全被揭示。本文课题组己构建的莲高密度遗传连锁图谱和＇中国古代莲’全基因组信息为基础，分别采用ＱＴＬ定位和基因克隆两种手段开展荷叶生物碱合成路径关键基因的挖掘。主要结果如下：１ＤＮＡ．＾＾亲本间具较高序列多态性且荷叶碱含量存在显著差异的Ｆ分离群体ｌ－－为研究材料，利用高效液相色谱质谱联用仪（ＨＰＬＣＵＶ／ＭＳ）测定成熟叶片中５种主要荷叶生物碱及总碱含量；基于己构建的莲遗传连锁图谱和Ｈ年表型数据，采用ＭａｐＱＴＬ５软件的区间作图法共检测到１２个与荷叶息碱及５种单体成分相关的显著性一Ｌ经整合得到

6、４个控制多种生物碱含量的－ＱＴ，致性ＱＴＬ，分别为：控制０甲基荷叶碱－－－ｌ－、荷叶碱、总荷叶生物碱含量的ＣｏｎｔｌＣ２０甲基荷叶碱、荷叶碱、番磊ｑ；控制－ｔ－－２？枝碱和总荷叶生物碱含量的ＣｏｎｑｌＣ２；控制ｉＶ甲基荷叶碱、荷叶碱、总荷叶生物－－－－ｔ３－－碱含量的ＣｏｎｑｌＣ２；控制０甲基荷叶碱、荷叶碱含量的ＣｏｎｑｔｌＣ４。结合莲基因组注释信息，获得４个ＱＴＬ区间注释的５８８个候选基因，包括１７个抗逆性相关蛋白基一个节基异唾琳生物碱合成主干路径的关键基因ＣＴ因及７巧０及的类似基因。’２ＲＴ－ＰＣＲ和５

7、ＲＡＣＥ的．采用方法从莲叶片中克隆了王类荷叶生物碱合成路径一关键酶基因，分别为：节基异哇嘛路径第个关键酶换去甲乌药碱合酶（ＮＣＳ）基因ＡＷＶＣ５７、沿、ＡＷＶＧ化其开放阅读框（ｏｐｅｎｒｅａ出ｎｇｆｒａｍｅ，ＯＲＦ）分别为４８６、’４８９－、４６８ｂ４ｉＶｗｌｐ；甲基乌药碱哲化酶基因ＮｎＣＴ巧触／、ＴＣＴＷ公２、ｉＶｎＣｌＴＷ度义其０ＲＦ分别为１４５８、１５２１、１４９１ｂ；催化韦基异哇晰途径走向阿朴啡路径的关键酶ｐ＇＇＇＇－基因ＷｎＣＺＰＷＧ，其０ＲＦ为１４６１ｂｐ。检测露茗莲（高荷叶碱品种）和１

8、０４８（低荷叶碱品种）６个不同发育时期叶片和４个不同组织中主要荷叶生物碱含量，并通过ｑＲＴ－ＰＣＲ分析７个关键酶基因在两个莲品种中的时空表达和组织特异性表达模＇＇＇式，结果显示：（１）露茗莲的荷叶生物碱主要在叶片中合成和累积，被选为高＇