枸杞 GGPS 基因的克隆及功能验证

报告人：贾翠翠

学 号： 2012220002

指导教师：季静教授 2013 . 9. 27

目 录

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研究背景

技术路线

目前研究成果及下一步计划

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时间安排

研究背景 牦牛儿基牦牛儿焦磷酸 ( GGPP) 是生物界普遍

存在的重要中间代谢产物 . 在植物中 , GGPP 参与叶绿素、类胡萝卜素、赤霉素、质体醌、维生素E 、单萜和苯醌等产物的合成 , 对植物光合作用、生长发育和产品品质等有重要影响 . 当 GGPP 缺乏时 , 赤霉素合成被抑制 , 植株呈现矮小的现象 . 该产物由牦牛儿基牦牛儿焦磷酸合成酶 ( GGPPsynthase, GGPS) 直接催化合成 . 编码 GGPS 酶的基因已从番茄、辣椒、白羽扇豆、长春花、拟南芥、白芥中得到克隆 .

类胡萝卜素代谢途径

• 研究目的 通过克隆牦牛儿基牦牛儿焦磷酸合成酶基因，并对其

进行功能验证，进而为解明类胡萝卜素代谢的研究，诠释维生素 A 原的合成奠定基础。

• 研究意义 β- 胡萝卜素是动物和人体内维生素 A 的合成前体物质

，维生素 A 对机体的生长发育和新陈代谢有重要的作用，维生素 A 缺乏（ VAD ）是全球性公共卫生，在很多的非洲国家非常严重，主要是由于主食如玉米、水稻和小麦中的维生素 A 原的含量非常低， VAD 病患者免疫系统薄弱，常伴有夜盲症、角膜瘢痕等疾病，大大增加了婴儿的传染病发病率和死亡率。

通过克隆类胡萝卜代谢途径中的关键酶基因，并把这些基因转入到玉米或者水稻等作物中，使之在作物中过量表达，从而直接提高类胡萝素含量，使人们远离 VAD 的困扰。

技术路线

实验结果• 枸杞总 RNA 的提取

克隆枸杞 GGPS 基因

5’ 末端 PCR 产物的电泳图

900bp

3‘RACE PCR 产物的电泳图 枸杞 GGPS基因中间片段 PCR 产物的电泳图

推测氨基酸序列

GTGGGGGGGAAGATTATTTGTAATACTTTATTTTTCAGGCTTGTGATTTGAATCTTGATTTAACAAGTGAAAATGAAAGGTGATTTGTTACTTAACCAATTTCTATTGTTAGAAATTGGATGTTAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

烟草转基因

转基因烟草的检测

下一步计划

1.Southern 杂交2. 实时定量 PCR3.HPLC4. 生理指标的测定

时间安排

• 2012-09 ～ 2012-12 试验材料筛选；枸杞 RNA 的提取；反转录拿到基因

• 2012-12 ～ 2013-03 对已得数据进行整理，对基因进行生物信息学分析

• 2013-03 ～ 2013-08 烟草转基因及烟草的培育；• 2013-08 ～ 2014-07 半定量和 RT-qPCR 表达分析，

HPLC 类胡萝素含量检测• 2014-07 ～ 2014-11 转基因烟草 T1相关类胡萝素

含量的检测，撰写及发表论文； • 2014-12 ～ 2015-03 补充试验、试验结果的整理；• 2015-03 ～ 2015-06 论文的撰写及答辩阶段。