管花肉苁蓉花中查耳酮合酶的基因克隆、功能鉴定与表达分析

目的 研究管花肉苁蓉Cistanche tubulosa花中查耳酮合酶（chalcone synthase）Ct CHS蛋白的功能和Ct CHS基因在白、红、紫3种颜色花中的表达模式。方法 利用RT-PCR克隆Ct CHS基因并进行生物信息学分析。将p ET-28a-CtCHS质粒转入大肠杆菌通过IPTG诱导蛋白表达。将Ct CHS重组蛋白与底物4-香豆酰辅酶A、丙二酰辅酶A孵育并利用HPLC和MS检测产物。将p CAMBIA1300-35S-GFP-CtCHS质粒转入拟南芥原生质体观察CtCHS蛋白亚细胞定位。利用q RT-PCR检测Ct CHS基因在3种颜色管花肉苁蓉花中的表达模式。结果 克隆出1条Ct CHS基因，开放阅读框（open reading frame,ORF）长度为1173 bp，编码390个氨基酸，蛋白相对分子质量为42 800，具有查耳酮合酶保守的催化残基Cys164、His303、Asn336。利用大肠杆菌外源表达Ct CHS蛋白并纯化获得重组蛋白。Ct CHS蛋白能够催化4-香豆酰辅酶A与丙二酰辅酶A生成柚皮素查耳酮。Ct CHS蛋白主要定位于细胞质。Ct C...     

红花二氢吡啶二羧酸合酶基因片段的分离及表达分析

目的克隆红花Carthamus tinctorius赖氨酸合成途径关键酶二氢吡啶二羧酸合酶(dihydrodipicolinate synthase,DHDPS)基因并研究其在不同发育时期红花籽粒中的表达量。方法根据红花转录组文库注释信息筛选出与红花DHDPS(Ct DHDPS)基因相关的Unigenes,设计引物,以红花总RNA的反转录产物为模板,采用RT-PCR技术克隆Ct DHDPS基因片段,连接p EASY-T1克隆载体,经PCR和酶切鉴定,筛选阳性克隆并测序。同时利用荧光定量PCR技术对其在红花籽粒不同发育时期基因表达量进行分析。结果分离到长度为396 bp的Ct DHDPS基因片段,系统发育树分析表明该基因与其他物种的DHDPS基因具有较高的同源性。结论克隆了Ct DHDPS基因的核心片段,根据Ct DHDPS基因片段设计引物,对不同品种不同发育时期红花种子进行基因表达量分析,Ct DHDPS基因在红花品种川红1号初花后14 d表达量最高。     

调控红花类黄酮合成MYB转录因子基因克隆及表达分析

目的在红花Carthamus tinctorius中克隆调控类黄酮合成的MYB转录因子基因,通过序列及表达分析初步鉴定参与调控类黄酮合成的MYB转录因子基因。方法对已报道调控类黄酮合成MYB转录因子进行序列比对,设计简并引物克隆核心序列,采用RACE技术克隆MYB转录因子基因全长,利用生物信息学方法分析基因序列,采用半定量PCR分析基因在红花不同组织及不同花期的表达情况。结果克隆得到3个调控类黄酮合成候选MYB转录因子基因,命名为CtFRMYB1、CtFRMYB2及CtFRMYB3。序列全长分别为1 223、1 080、1 348 bp,蛋白质相对分子质量分别为17 878.15、28 766.45、27 987.89。序列分析表明3个转录因子都具DNA结合功能,属MYB转录因子家族。进化分析表明CtFRMYB1和CtFRMYB2同AtMYB12关系较近。表达分析表明CtFRMYB1和CtFRMYB2仅在花中表达且在花期3(开花第3天)表达量较高。结论成功克隆3个调控类黄酮合成候选MYB转录因子基因CtFRMYB1、CtFRMYB2及CtFRMYB3,经生物信息学及表达分析初步鉴定到2个调控红花类黄酮合成MYB转录因子基因CtFRMYB1及CtFRMYB2,为红花类黄酮合成的调控机制研究奠定基础。     

珊瑚菜GlPS1、GlPS2基因克隆及表达分析

目的克隆珊瑚菜Glehnia littoralis补骨脂素合成酶(psoralen synthase,PS)基因全长cDNA序列,并进行生物信息学和表达量分析。方法在前期珊瑚菜转录组测序的基础上,筛选出表达量较高的2条PS基因GlPS1和GlPS2序列。利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)方法对2个基因cDNA序列3’端进行克隆,DNAMAN拼接后得到基因全长cDNA序列,并对其编码蛋白进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法检测GlPS1和GlPS2基因的组织特异性表达。结果 GlPS1和GlPS2基因cDNA序列全长分别为1 885 bp和1 971 bp,编码495和502个氨基酸残基,蛋白相对分子质量分别为55 740.7和56 363.9,等电点为8.28和6.62,均属于细胞色素P450超家族,含有1个跨膜区,为亲水性蛋白。系统进化分析表明,GlPS1和GlPS2与伞形科欧防风Pastinaca sativa、旱芹Apium graveolens、大阿米芹Ammi majus PS蛋白亲缘关系较近。RT-qPCR结果显示GlPS1基因在根中表达量较高,在叶中表达量较低,而GlPS2基因在花中表达量较高,在根中表达量较低。结论首次获得珊瑚菜GlPS1和GlPS2基因的全长cDNA序列并进行了表达分析,为进一步开展珊瑚菜补骨脂素合成酶基因的功能和遗传调控机制研究奠定基础。     

红花中2个倍半萜的分离和鉴定

目的 研究菊科植物红花Carthamus tinctorius的化学成分.方法 通过大孔吸附树脂、硅胶柱色谱、Sephadex LH-2O 色谱以及制备HPLC等方法进行分离纯化,并鉴定化合物的结构.结果 从红花水提部分得到2个倍半萜类化合物,通过波谱学方法分别鉴定为(-)-methyl dihydrophaseate(1)和(-)-(9E)-methyl dihydrophaseate (2).结论 其中化合物2为新化合物,命名为红花酯A.     

颠茄精氨酸脱羧酶基因的克隆与表达分析

目的克隆颠茄Atropa belladonna精氨酸脱羧酶(arginine decarboxylase,ADC)基因并进行生物信息学、组织表达谱和诱导谱分析。方法以颠茄总RNA反转录的cDNA为模板,采用RACE技术克隆颠茄ADC基因的全长cDNA序列,利用BLAST和PBIL等在线工具进行生物信息学分析,采用实时定量PCR(q RT-PCR)技术对ADC基因进行组织表达谱和诱导谱分析。结果克隆到2个ADC基因,分别命名为AbADC1(登录号KT802752)和AbADC2(登录号KT802751)。AbADC1基因cDNA全长为2 817 bp,编码712个氨基酸残基;AbADC2基因cDNA全长为2 992 bp,编码715个氨基酸残基。蛋白质序列比对表明,AbADC1与马铃薯Solanum tuberosum ADC的相似性较高,为89%;AbADC2与曼陀罗Datura stramonium ADC的相似性较高,为90%。q RT-PCR检测结果表明,AbADC1在须根中的表达量最高,而AbADC2在主根中的表达量最高;AbADC1和AbADC2均不受盐胁迫响应,AbADC2受低温胁迫响应。结论首次克隆并获得了2条颠茄ADC基因全长序列,为进一步研究颠茄托品烷类生物碱的代谢合成奠定了基础。     

茅苍术DXS基因的克隆与分析

目的:克隆茅苍术萜类化合物生物合成关键酶1-脱氧木糖-5-磷酸合酶(DXS)基因,并进行序列特征分析和组织特异性表达分析。方法:根据转录组测序所得的DXS基因片段,克隆出全长c DNA序列。运用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR),以tublin为内参基因,检测DXS基因在不同组织中的表达量。结果:克隆得到的DXS基因全长c DNA序列为2 151 bp,编码716个氨基酸,并在Gen Bank注册(登录号KY659208)。氨基酸序列系统发育分析表明,该序列与甜叶菊等菊科植物DXS基因有较高的同源性。Real-time PCR法检测发现茅苍术DXS在叶片中表达量最高,其次为花,而在根茎和根中表达很低。结论:获得了茅苍术DXS基因的全长c DNA序列,对其进行了初步生物信息学分析,揭示了其组织差异性表达特征,为进一步阐述该基因在茅苍术萜类成分生物合成途径中的功能奠定了基础。     

壳聚糖絮凝法精制红花水提液工艺的研究

目的优选壳聚糖精制红花水提液的工艺。方法采用L9(34)正交设计表,以羟基红花黄色素A得率为指标,应用高效液相色谱法测定含量,对壳聚糖精制红花工艺进行优化。结果最佳工艺为A3B2C1,即将药液浓缩至生药∶药液=1∶6,壳聚糖加入量为0.4 ml/g生药,放置时间6 h。结论壳聚糖絮凝法澄清效果好,经济实用,可用于红花水提液的精制。     

红花黄酮醇合成酶基因片段的克隆及表达分析

目的克隆红花花瓣中的黄酮醇合成酶(flavonol synthase,FLS)基因并研究其在不同开花时期的表达量。方法根据红花花瓣转录组测序结果挑选FLS基因的设计引物,以红花花瓣总RNA为模板,采用RT-PCR的方法扩增FLS基因片段并连接到PEASY-T1载体上,阳性克隆经PCR检测后进行测序。结果获得了224 bp的序列,将获得的序列在NCBI上进行Blast比对,该基因与其他物种的FLS基因具有较高的同源性。结论克隆了红花FLS基因中间片段,根据FLS基因片段设计引物,对红花不同品种不同开花时期进行荧光定量PCR分析,红花FLS基因在吉红油姊妹系的盛花期表达量最高。     

红花光调控信号途径关键基因CtHY5的克隆及表达分析

目的 以药用植物红花Carthamus tinctorius为研究对象,克隆光信号途径关键转录因子HY5基因,并对其进行生物信息学和表达模式分析,为红花HY5基因的功能研究提供参考。方法 以红花转录数据为参考,设计引物,采用PCR扩增方法从红花中克隆得到HY5的全长cDNA和DNA序列。运用生物信息学方法对该基因进行分析,预测编码蛋白的结构与功能,并通过荧光定量PCR方法检测CtHY5基因在红花不同组织及花发育不同时期的表达情况。结果 CtHY5基因的cDNA全长为462 bp,编码153个氨基酸,DNA全长为1941 bp,包含4个外显子和3个内含子。生物信息学分析表明,CtHY5为亲水性蛋白,定位于细胞核中。系统进化树及模体结构分析结果表明CtHY5与来自菊科的刺菜蓟、黄花蒿、薇甘菊、向日葵、莴苣中的HY5进化关系较近。定量分析表明,在白色红花和红色红花中,CtHY5基因均在花中表达量最高,其次为茎和苞片,在根中表达量最低。此外,除了根外,CtHY5基因在白色红花各组织中的表达量要明显高于红色红花。结论 首次从红花中克隆得到了光信号途径关键转录因子CtHY5基因,并研究了该基因在不同花色红花品系中的表达模式,为进一步研究其生物学功能奠定了基础。     

红花化学成分 药理作用研究进展及质量标志物预测分析

红花为常用活血化瘀药,临床主要用于治疗高血压、冠心病、脑血栓等心脑血管疾病。红花含有黄酮、生物碱、聚炔、亚精胺、甾醇、木脂素、多糖等类化学成分,具有抗心肌缺血、调节血流动力学、抗炎、镇痛、抗氧化、调节免疫力等药理作用。对红花主要化学成分及其药理作用研究进展进行综述,在此基础上,结合质量标志物的研究思路,从化学成分、临床药效、药动学及网络药理学等方面进行红花质量标志物预测分析,为其质量综合评价及临床应用研究提供参考。     

注射用红花提取物纯化方法优选

目的优选注射用红花提取物的纯化方法。方法以红花黄色素(safflor yellow,SY)或羟基红花黄色素A(hydroxy safflor yellow A,HSYA)的转移率、质量分数,杂质的清除效果和复溶性作为考察指标,采用明胶沉淀法、澄清剂法、石硫醇法、碱性醇沉法和大孔吸附树脂法进行纯化,优选纯化条件,并对纯化结果进行比较。结果采用大孔吸附树脂纯化红花提取物,HSYA的转移率及纯度较高,杂质清除效果较好,复溶性较好。结论通过对不同纯化方法的比较,大孔吸附树脂法可提高红花提取物的纯化效果,优于其他纯化方法。     

红花转录因子CtMYB1基因的克隆及原核表达

目的 从红花Carthamus tinctorius 花瓣中克隆转录因子基因CtMYB1,并进行序列分析和原核表达载体的构建。方法 根据红花转录组测序结果中得到的高表达的Unigene123933序列,利用RT-PCR和RACE技术从红花花瓣中扩增得到CtMYB1基因的全长cDNA序列,并进行生物信息学分析;以CtMYB1基因的全长cDNA序列为模板,PCR扩增得到CtMYB1基因的开放阅读框(ORF)序列,构建原核表达载体pEASY-E1-CtMYB1。转化大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导表达。结果 成功从红花中克隆1个MYB基因,命名为CtMYB1,GenBank登录号为KJ524853。CtMYB1基因全长893 bp,ORF为750 bp,编码249个氨基酸。同时,成功构建了该基因的原核表达载体。SDS-PAGE结果显示该蛋白的大小约30 000,与预测的蛋白相对分子质量一致。结论 成功克隆了CtMYB1基因,构建了原核表达载体,初步证明该基因在大肠杆菌中成功表达。     

雷公藤牻牛儿基焦磷酸合酶基因TwGPPS克隆与表达分析

根据雷公藤悬浮细胞转录组数据设计特异引物,采用cDNA末端快速扩增技术克隆雷公藤牻牛儿基焦磷酸合酶基因TwGPPS1,TwGPPS2全长cDNA,并进行生物信息学分析和蛋白表达研究。首次克隆得到TwGPPS1核苷酸的完整开放阅读框长度为1 278 bp,编码425个氨基酸蛋白,预测蛋白等电点为6.68,相对分子质量为47.189 kDa;TwGPPS2核苷酸的完整开放阅读框长度为1 269 bp,编码422个氨基酸蛋白,预测蛋白等电点为6.71,相对分子质量为46.774 kDa;进一步构建了原核重组表达载体pET-32a-TwGPPS1,pET-32a-TwGPPS2,并成功诱导出TwGPPS1,TwGPPS2重组蛋白,为深入研究此关键酶基因功能和雷公藤萜类生物合成途径奠定基础。     

山茱萸CoDXR基因的克隆与分析

目的克隆山茱萸关键酶基因1-脱氧-D-核酮糖5-磷酸还原酶(CoDXR)的全长cDNA序列,为山茱萸的进一步研究提供依据。方法以本实验室获得的山茱萸转录组数据中的转录本序列c147202_g1为模板,通过Primer Premier 5.0设计特异性引物,利用RT-PCR技术克隆CoDXR基因的全长cDNA序列,并通过相关的生物信息学软件对其进行相关的生物信息学分析和功能预测。结果 CoDXR基因长度为1 505 bp,ORF长度是729 bp,编码242个氨基酸。而通过SignalP4.0Server和HMMTOP对CoDXR蛋白预测分析结果可知,该蛋白不具有信号肽和跨膜区,为疏水性蛋白。系统进化树分析结果表明CoDXR蛋白与野茶树(Camelliasinensis)的DXR蛋白序列相似性最高。结论在山茱萸果实和叶片转录组测序的基础上成功克隆了山茱萸萜类合成途径中的关键酶基因CoDXR,对其进行相关的生物信息学分析,为深入研究CoDXR基因在山茱萸萜类合成途径中的功能奠定了基础。     

化州柚花不同花期黄酮类成分含量的动态变化研究

目的掌握化州柚不同花期黄酮类成分含量的动态变化规律。方法采用UV法测定花的总黄酮含量;HPLC法测定花中柚皮苷、野漆树苷含量。结果谢花期、幼果期、盛花期、现蕾期花中总黄酮含量分别为306.90mg.g-1、277.93mg.g-1、215.55mg.g-1、162.74mg.g-1,柚皮苷含量分别为246.31mg.g-1、213.93mg.g-1、175.94mg.g-1、130.90mg.g-1;野漆树苷含量在4个花期中基本一致。结论化州柚花期总黄酮和柚皮苷含量以谢花期为最高。     

红花调控皮肤色素沉着网络药理学分析及实验验证＊

目的 利用网络药理学预测分析和动物模型试验验证的方法，对红花调控皮肤色素沉着的调控机制进行研究。方法 利用TCMSP数据库筛选红花的有效成分和相应的作用靶点，在GeneCards数据库收集皮肤色素沉着疾病的靶点，通过String数据库分析潜在靶点的蛋白互作，并利用David数据库对通路进行富集分析，随后采用Cytoscape3.7.2 软件构建有效成分-靶点-通路的网络。通过UVB豚鼠动物模型和蛋白芯片技术检测MAPK通路中关键蛋白的含量。结果 网络药理学预测了红花有22个活性成分和351个靶点，色素沉着疾病有203个靶点，红花活性物调控色素沉着的交集靶点有26个。其中，红花调控皮肤色素沉着的主要活性成分为槲皮素、木犀草素、黄芩素等；潜在的靶点为AKT1、MAPK1、EGFR等；核心通路为黑色素瘤、P13K-Akt信号通路、MAPK信号通路等。动物蛋白芯片的实验结果显示，红花提取物参与调控MAPK/MITF通路，可抑制p38、p-JNK、p-MAPK1、MITF的表达水平。结论 本研究预测了红花治疗皮肤色素沉着可能的作用机制，为红花治疗皮肤色素沉着的应用和研究提供了参考。     

红花无公害生产技术探讨

红花生产中的不规范使用农药、农残及重金属超标等问题,是制约红花产业可持续发展重要因素之一,无公害生产是保障红花高品质的有效措施。本文综述了红花无公害生产的产地环境、适合当地红花生产 的优良品种及其特性、规范化的综合农艺管理措施及无公害合理施肥技术,并提出无公害红花病虫害防治应遵 循“预防为主,综合防治”的原则,优先选用农业措施、生物防治、物理防治,结合安全、低毒的化学防治。通过构 建红花无公害病虫害的综合防治技术体系,实现红花生产的标准化、产业化,促进红花种植产业的健康发展,达 到无公害化标准。     

丹参F3'5'H基因克隆及其序列分析

目的:为了验证丹参类黄酮-3′,5′-羟基化酶(Flavonoid 3′,5′-hydroxylase,F3′5′H)基因与丹参花色表型的相关性,本研究克隆并分析了紫花丹参99-3株系和一些白花丹参中的F3′5′H基因。方法:本研究通过提取紫花丹参和白花丹参中的总RNA,再将其反转录得到cDNA,以此cDNA为模板,利用PCR方法扩增获得F3′5′H基因全长序列。再利用生物信息学分析方法,分析了该基因编码蛋白质的理化性状、结构域、系统进化等特点,并预测了该蛋白质的亚细胞定位、跨膜区等;利用实时定量PCR方法检测了该基因的表达特异性;利用毛状根遗传转化方法获得了该基因的过表达阳性毛状根株系。结果:F3′5′H基因全长1551 bp,编码516个氨基酸,相对分子质量为57.4 kDa。该基因在丹参花中高丰度表达。在42份(紫花25份;白花17份)丹参样品中发现一个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)位点在紫花和白花丹参中呈现与花色相关的稳定变化。系统发育分析表明丹参F3′5′H与美女樱的F3′5′H具有较高序列同源性。获得了过表达F3′5′H的毛状根株系。结论:本研究在丹参中克隆到F3′5′H基因,对其序列进行了分析,为进一步研究丹参F3′5′H基因的功能奠定基础。