人参皂苷合成生物学关键元件HMGR基因克隆与表达分析

3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme-A reductase,HMGR)是甲羟戊酸途径中的第一个限速酶,直接催化人参皂苷的生物合成,是人参皂苷合成生物学研究中的重要元件之一。本研究克隆了人参(Panax ginseng)中一个新HMGR(命名为PgHMGR2)的编码区序列,并对其编码的蛋白进行生物信息学预测及基因表达分析。PgHMGR2与GenBank中的另一条人参HMGR的序列同源性仅为71.6%,因此,PgHMGR2是人参中HMGR基因家族的一个新成员。PgHMGR2基因全长1 770 bp,编码589个氨基酸残基。生物信息学预测PgHMGR2编码蛋白不含信号肽,包含两个跨膜区,具有HMGR催化作用的活性中心结构域。PgHMGR2编码蛋白与西洋参(Panax quinquefolius)的HMGR(GenBank登录号为ACV65036)具有99%的序列相似性。实时荧光定量PCR检测到PgHMGR2在人参花中表达量最高,其次为叶和根,茎中表达量最低。本研究是国内外首次获得的人参PgHMGR2基因的全长序列,为进一步鉴定PgHMGR2的功能及开展人参皂苷的合成生物学研究奠定基础。     

AFLP分析唐古特大黄、掌叶大黄和药用大黄的亲缘关系研究

目的研究《中国药典》2005年版收载蓼科大黄属3种大黄(唐古特大黄、掌叶大黄和药用大黄)的亲缘关系。方法对3种大黄44份样品进行AFLP分析,同时利用NTSYSpc-2.11F软件分析其亲缘关系。结果8对选择性扩增引物中,扩增得到1 255条稳定清晰的条带,其中多态性条带1 209条,多态性带占总带数的96.2%。将44份大黄样品分为2组2个亚组。四川若尔盖唐古特大黄聚为第一组,第二组分为两个亚组,分别为药用大黄和掌叶大黄。另外,大黄的AFLP分子标记谱带显示,3种大黄和不同来源的大黄样品间除了具有共有带外,还有一些特异带,说明种间甚至不同来源的样品间有一定程度的特异性。结论《中国药典》规定的3种正品大黄中,药用大黄和掌叶大黄亲缘关系较唐古特大黄近,表明利用AFLP技术分析3种大黄的亲缘关系可行。     

基于流式细胞分析技术的茯苓基因组大小测定

目的:茯苓是担子菌多孔菌科的著名传统中药.本研究的目的在于测定茯苓的基因组大小并考察了其倍性与基因组的关系.方法:真菌材料的前处理参考文献报道[1],并用DNA特异性染料碘化丙啶进行染色,通过调节离心转速、染色时间等条件对样品进行核分离的优化.DNA含量用流式细胞仪进行分析,通过比较茯苓与内参黑曲霉G0/G1期峰比值计算得出.结果:茯苓的基因组大小测定为55.79±3.03Mb,或相对DNA含量为0.12±0.01pg(1pgDNA=0.965×109bp).在结果中可以检测出黑曲霉和茯苓的G2/M期峰.结论:本研究探索了用流式细胞仪分析茯苓基因组大小的方法,所得数据可为基因组学研究提供了参考.     

本草基因组学

中医药学对世界医药学发展作出了巨大贡献,随着现代科学技术的发展,特别是人类基因组计划的提出和完成,对人类疾病的认识和治疗开启了全新篇章。在此背景下,笔者将组学技术引入中药学研究,提出本草基因组学(Herbgenomics)学科概念,即利用组学技术研究中药基原物种的生物遗传信息及其调控网络,阐明中药防治人类疾病分子机制的学科,从基因组水平研究中药及其对人体作用的前沿科学。主要内容涉及结构基因组、功能基因组、蛋白质组、转录组、代谢组、表观基因组、宏基因组、药用模式生物、基因组辅助分子育种、DNA鉴定、中药合成生物学、中药基因组学、生物信息学及数据库等理论与实验技术。本草基因组学为中药药性研究提供理论基础,为中草药次生代谢产物的生物合成和代谢工程提供技术支撑,为中药配伍研究提供科学依据,指导药物开发及合理用药,为实现个体化精准医疗提供重要信息和技术保障,为中药道地品种改良和基因资源保护奠定基础,推动中药农业的科学发展,对培养多学科人才充实到传统药物研究具有引领作用。本草基因组学正促进前沿生命科学技术应用到中药领域,对中药现代化进程具有重大战略性科学意义。     

药用植物羌活种子DNA条形码鉴定研究

基于ITS2条形码对药用植物羌活种子进行分子鉴定,以确保基原正确。该研究对药用植物羌活种子进行形态特征比较,每份样品进行3次随机取样,对每次取样的单粒种子提取基因组DNA,PCR扩增,双向测序并拼接获得ITS2序列。通过遗传距离法、建树法,并结合中药材DNA条形码鉴定系统(www.tcmbarcode.cn)进行基原鉴定。结果显示,羌活与宽叶羌活种子形态特征相似,难以明显区分。经分子鉴定,27份种子样品有24份样品为2010年版《中国药典》规定的羌活正品基原种子,包括13份羌活种子,11份宽叶羌活种子,另外3份样品不属于羌活基原植物种子。研究证明,DNA条形码技术可以准确鉴别羌活种子基原,为中药材种质资源鉴定提供了新方法,对中药材种子质量标准的建立提供依据。     

铁皮石斛原球茎液体悬浮培养的研究

目的研究铁皮石斛Dendrobiumcandidum原球茎液体悬浮培养的可行性以及接种量和培养液体积对原球茎生长的影响。方法利用完全随机实验设计和正交试验设计研究不同基本培养基、接种量和培养液体积对原球茎生长的影响。结果无论鲜重还是干重,铁皮石斛原球茎在液体培养基上均极显著好于固体培养基(P<0.001)。不同基本培养基对铁皮石斛原球茎生长影响的研究表明,培养天数为30d时,对于鲜重67-V极显著好于B5(P<0.01),B5极显著好于1/2MS(P<0.01),1/2MS显著好于MS(P<0.05);对于干重67-V与B5没有显著性差异(P>0.05),B5极显著好于1/2MS(P<0.01),1/2MS极显著好于MS(P<0.01)。接种量和培养液体积对原球茎生长影响的研究表明,接种量影响最大,体积其次,互作最小,若不考虑互作,对于鲜重和干重,最佳处理为接种量6.194g/瓶 培养液体积150mL/瓶或100mL/瓶;对于干重,若考虑互作,接种量为6.194g/瓶时,应选培养液体积150mL/瓶或100mL/瓶,接种量为3.102g/瓶时,应选培养液体积150mL/瓶或100mL/瓶,接种量为1.693g/瓶时,应选150mL/瓶或50mL/瓶。结论液体悬浮培养对铁皮石斛原球茎的生长有利,获得了最佳基本培养基、接种量和培养液体积的最佳搭配方案,表明通过液体悬浮培养生产铁皮石斛原球茎具有较好的开发应用前景。     

近10年来石斛属植物的研究进展

 目的 综述近10年来石斛属植物的研究进展,为石斛属植物的开发利用、资源保护提供参考。方法 检索查阅了近10年来石斛属植物的研究文献。结果 石斛作为一种名贵中药,近10年来国内外对石斛属植物的现代研究主要包括鉴定、植化、药理、生理生化、分子生物学、栽培学等。结论 石斛作为重要的药用和观赏植物具有良好的开发应用前景,利用多学科理论知识和技术手段是解决石斛资源紧缺的关键。     

基于DNA barcoding（条形码）技术的中药材鉴定

DNA条形码（DNA barcoding）是根据对一段标准的DNA序列的分析来鉴定物种,已成为生物物种鉴定的新方向,受到世界40多个国家130多个组织中传统生物分类学家、分子生物学家和生物信息学家等多学科专家的关注。本文通过介绍DNA条形码的产生、发展和研究现状,探讨其在中药材鉴定中应用的技术方法、技术路线、关键问题以及应用范围,并展望了DNA条形码在中药材鉴定中的应用前景。     

半夏不同生长发育时期总生物碱含量动态变化的研究

半夏Pinellia ternata(Thunb·)Breit·为天南星科多年生草本植物,以块茎入药。其所含总生物碱是主要药用成分。以往对半夏的研究多在栽培、临床疗效等方面,从单株产量(块茎产量)和总生物碱含量动态分析相结合的角度进行研究尚属首次,在其他药用植物研究中也鲜有报道。本研究主要探讨半夏总生物碱的动态变化规律,为最佳采收期的制定、品质评价和对策、田间生产管理等方面提供参考。1材料和仪器四川南充栽培半夏P·Ternata。盐酸....