小麦叶黄素合成关键酶基因ε-lcy克隆及遗传转化

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheMasterDegreeofScienceCloningandGeneticTransformationofε-LCY,EncodingKeyEnzymeinPhytoxanthinBiosynthsisPathwayinWheat(TriticumaestivumL.)Candidate:MaChengMajor:BiologicalandPharmaceuticalEngineeringSupervisor:Prof.HeGuangyuanHuazhon

2、gUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay.16,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。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：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论

3、文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打”√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要小麦是世界上总产量第二的粮食作物，提高其营养品质是小麦遗传育种研究的重要目标之一。类胡萝卜素作为人类饮食结构中不可或缺的重要成分，不同种类的类胡萝卜素在人类健康中起着不同的生理作用。由于人体及动物体内无法合成类胡萝卜素，必须通过外界摄

4、入膳食来供给，但普通小麦中类胡萝卜素的含量相对较低（4μg/g以下），所以如何提高小麦中类胡萝卜素的含量显得尤为重要。叶黄素属类胡萝卜素类的一种，对人类的健康有重要的作用。它是构成人眼视网膜黄斑区域的主要色素。人类的眼睛有高含量的叶黄素，这种色素是人体内无法合成的，必须靠摄入外源叶黄素来补充，缺乏这种物质会导致失明。此外，叶黄素还具有抗氧化活性，有助于预防机体衰老引发的心血管硬化、冠心病和肿瘤疾病。它无毒、安全，具有优异的生理功效，常常作为食品添加剂使用。本研究根据已发表的小麦类胡萝卜素合成途径关键酶—番茄红素ε环化酶（ε-LCY）的基因全序列（GenBank编号：EU64

5、9786.1），采用RT-PCR技术分离克隆了其开放阅读框全长cDNA序列1,611bp，其编码的酶蛋白含有536个氨基酸残基。将ε-LCY基因编码框序列正向插入到质粒pAHC25的泛素广谱表达启动子与Nos终止子之间，成功构建了小麦过表达载体pAHC25-ε-LCY。进而用基因枪法将pAHC25-ε-LCY载体导入到小麦的幼胚中，经组织培养获得转基因植株后，提取小麦叶片DNA由PCR鉴定共得到了16株阳性转基因材料。本研究通过基因工程技术成功获得的转ε-LCY基因的转基因小麦，为深入了解类胡萝卜素生物合成途径关键酶ε-LCY的功能并通过小麦遗传育种获得高营养品质的小麦新品

6、种奠定了基础。关键词：小麦、类胡萝卜素、叶黄素、番茄红素环化酶（ε-LCY）、基因枪转化I华中科技大学硕士学位论文AbstractWheatistheworld'ssecondlargestfoodcrop,andimprovingthenutritionalqualityofwheatisoneoftheimportantissuesinwheatbreeding.Carotenoidsisonekindofindispensablecomponentsinthehumandiet,anddifferentcarotenoidsonhumanhealthhavediffe

7、rentphysiologicalroles.Becausehumanandanimalbodycannotsynthesizecarotenoidsandmustrelyondailyfoodsupply,whilethecontentofcarotenoidsinwheatisrelativelylow(4μg/gorless),therefore,howtoincreasecarotenoidcontentinwheatisespeciallyimportant.Luteinplaysanimportantr