大田不同水分条件对蒙古黄芪生长及品质的影响

目的:探讨不同水分条件对蒙古黄芪生长发育及次生代谢物含量的影响,为研究蒙古黄芪品质提升及代谢调控机制奠定基础。方法:以蒙古黄芪为试验材料,开展大田试验,设置常规水分条件(CK)、轻度干旱胁迫(A1)、重度干旱胁迫(A2)3个不同处理,考察了不同水分胁迫下蒙古黄芪的株高、根长、商品根长、根鲜重等性状,并采用高效液相色谱法分析蒙古黄芪有效成分含量的变化规律。结果:轻度干旱胁迫时,黄芪株高较对照组降低7.60%、但根长提高11.23%,根鲜重提高26.07%,商品根长提高10.40%;在重度干旱胁迫下,株高、根长、商品根长、根鲜重较对照组均降低,分别为13.67%、12.60%、17.05%、5.5%;HPLC结果显示轻度干旱胁迫下毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量比对照组高11.74%;重度干旱胁迫下毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量比对照组低19.93%。而在干旱胁迫下毛蕊异黄酮含量与对照组差异不大。结论:轻度干旱胁迫能够有效促进黄芪幼苗生长并提高黄芪药材品质,为蒙古黄芪规范化种植技术提供参考。     

基于丹参基因组的蛋白磷酸酶2C家族的系统分析

目的:基于全基因组策略系统解析药用植物丹参的蛋白磷酸酶2C家族成员,为研究丹参逆境胁迫响应的分子机制奠定基础。方法:采用BLASTP序列比对、系统发育树构建、基因表达分析等方法解析丹参PP2C亚家族成员、基因结构以及差异表达图谱。结果:丹参基因组共注释到83个PP2C家族成员,在高等植物中保守存在;系统进化分析将PP2C家族分为13个亚家族(PP2CA-PP2CL,A、B、C、D、E、F1、F2、G、H、I、J、K、L),结构域高度保守;PP2CA亚家族基因启动子含有多种逆境胁迫应答的顺式作用元件,大部分PP2CA基因表达显著响应逆境胁迫信号。结论:本实验系统研究丹参PP2C基因的结构、在不同组织部位的表达及逆境胁迫下的响应,为揭示丹参响应生物或非生物胁迫的分子机制研究提供理论依据。     

丹参酮合成相关的候选基因CYP76AK5克隆及生物信息学分析

目的:基于丹参基因组和转录组筛选、克隆及分析丹参酮合成途径候选的CYP450编码基因。方法:设计引物克隆SmCYP76AK5编码基因,通过MEGA软件构建系统进化树并结合实时定量PCR分析其在根不同组织(周皮、韧皮部、木质部)、根、茎、叶、花中的差异表达;最后利用在线生物信息学工具分析其理化性质,预测其二级结构、保守结构域等。结果:系统进化树分析表明SmCYP76AK5属于CYP71clan;基因差异表达显示SmCYP76AK5在根周皮中表达最高,与丹参酮的合成和积累相一致。结论:预测丹参SmCYP76AK5参与丹参酮的生物合成。     

基于全基因组的卷柏复苏相关AP2/ERF转录因子基因家族分析

目的:系统解析药用植物卷柏AP2/ERF(APETALA2/Ethylene Responsive Factor)转录因子家族成员,为卷柏复苏相关分子调控机制研究奠定基础。方法:基于卷柏全基因组数据,采用BLASTP序列比对、系统发育树构建、基因表达分析等方法筛选卷柏复苏相关候选AP2/ERF转录因子基因。结果:卷柏基因组共注释到68个AP2/ERF家族,数量远少于已报道的高等植物;系统进化分析将AP2/ERF分为AP2(23)、DREB(16)、ERF(18)、RAV(8)和SOLOIST(3)亚家族,AP2/ERF结构域高度保守;17个基因与卷柏干旱及复水表型显著正相关,包括7个DREB亚家族和6个ERF亚家族成员。结论:AP2/ERF转录因子的挖掘为复苏相关的功能鉴定及分子调控机制研究提供基础。