人参PgMYB4基因表达载体构建及其对拟南芥的抗旱性分析

目的构建人参Pg MYB4基因表达载体,并研究该基因对拟南芥的抗旱功能。方法采用RT-PCR技术克隆人参Pg MYB4基因,构建表达载体,通过农杆菌介导的花序浸蘸法将其转化到拟南芥中,获得转基因拟南芥,以野生型拟南芥作对照,检测植株与抗旱相关的生理指标。结果获得的人参Pg MYB4基因全长为735 bp,编码245个氨基酸,预测其相对分子质量为27 914;在干旱胁迫条件下,转基因拟南芥的生长状态明显优于野生型拟南芥,与野生型相比,转基因拟南芥叶片相对叶绿素量降低幅度小、脯氨酸量显著升高、水丢失率较低。结论人参Pg MYB4基因具有抗干旱胁迫的能力。     

红花DHDPS基因全长cDNA的克隆及植物表达载体构建

目的克隆红花赖氨酸生物合成途径关键酶二氢吡啶二羧酸合酶(dihydrodipicolinate synthase DHDPS)基因的全长c DNA序列,构建植物超表达载体。方法根据红花转录组文库注释信息获得红花DHDPS(CtDHDPS)基因的中间序列,通过RT-PCR与RACE技术从红花种子中克隆CtDHDPS基因全长c DNA序列。采用DNA重组技术构建p BASTA-CtDHDPS植物超表达载体。结果分离CtDHDPS基因全长1 309 bp,开放阅读框954 bp,编码317个氨基酸,编码蛋白理论等电点为5.93,相对分子质量约为34 750.79。通过DNA重组技术成功构建了植物超表达载体p BASTA-CtDHDPS。结论获得CtDHDPS基因全长c DNA序列并成功构建植物超表达载体,为阐明CtDHDPS基因的生物学功能及其在红花赖氨酸生物合成途径中作用机制提供科学依据。     

穿心莲八氢番茄红素脱氢酶ApPDS的基因克隆及功能鉴定

采用RT-PCR和RACE技术从穿心莲植株中克隆得到了八氢番茄红素脱氢酶(PDS)的全长cDNA,预测有一个1 752 bp的完整开放阅读框(序列已登录GenBank,登录号KP982892),编码584个氨基酸。序列同源性分析,穿心莲PDS编码的氨基酸序列与芝麻、广藿香、黄芩等其他植物的PDS有很高的同源性,该蛋白包含一个共有的氨基酸脱氢酶的辅酶结构域NAD(H)-binding domain。利用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析,发现PDS基因在穿心莲的根、茎、叶、花中均有表达,表达量为叶> 花> 茎> 根。用病毒诱导基因沉默(VIGS)的方法在穿心功莲体内鉴定ApPDS的功能,构建VIGS载体pTRV2-PDS,经农杆菌浸染穿心莲叶片,植物表型观察、定量RT-PCR检测ApPDS基因的表达,结果观察到叶片轻微变黄和明显的基因下调,鉴定了ApPDS在体内的功能。该研究首次克隆并鉴定了穿心莲PDS基因,为进一步研究穿心莲中新基因尤其是穿心莲内酯类二萜生物合成基因的功能奠定了基础。     

川牛膝CoObgC基因克隆、亚细胞定位及表达分析

根据川牛膝基因组数据提供的基因序列合成特异性引物,利用常规PCR方法和cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆川牛膝Obg C(Gene Bank登录号KU847910)全长cDNA序列,克隆获得2 226 bp全长CoObgC序列,开放阅读框为1 818 bp,编码605个氨基酸序列,预测CoObgC蛋白相对分子质量为66.39 k Da,等电点p I 5.35,为稳定蛋白,并进行多重序列比对和构建系统进化树分析。以川牛膝actin为内参,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析CoObgC基因在川牛膝根、茎、叶、花4种组织中表达特征,结果显示在叶片中表达丰度最高,其次为根、花、茎;构建p CABIA2300-CoObgC重组载体,利用农杆菌介导法在烟草中进行瞬时表达,激光扫描共聚焦显微镜观察显示川牛膝CoObgC定位于叶绿体。该研究为进一步解析Obg基因的结构和功能,开展川牛膝分子生物学研究奠定基础。     

三七多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因的克隆及表达分析

目的克隆三七Panax notoginseng(Burk)F.H.Chen多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(polygalacturonase-inhibiting protein,PGIP)基因(Pn PGIP)的全长c DNA序列,分析该基因的表达特性。方法根据三七中编码PGIP的EST(expressed sequence tag)序列设计引物,采用c DNA末端快速扩增技术克隆Pn PGIP基因的全长c DNA序列;用q RT-PCR分析Pn PGIP基因的表达水平。结果 PnPGIP基因的cDNA全长为1 171 bp,含有981 bp的开放阅读框,13 bp的5’-非翻译区以及177 bp的3’-非翻译区,编码含326个氨基酸的蛋白质,PnPGIP蛋白的相对分子质量约为36 770,等电点约为5.83;q RT-PCR分析结果显示,Pn PGIP基因的表达量分别在三七接种茄腐镰刀菌和人参链格孢后4 h和2 h内迅速上升;此外,信号分子茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)、乙烯利(ethylene,ETH)、H2O2、水杨酸(salicylic acid,SA)处理均能不同程度地诱导Pn PGIP基因的表达水平。结论 PnPGIP基因在转录水平响应茄腐镰刀菌和人参链格孢的侵染,并受几种逆境胁迫相关信号分子的诱导,Pn PGIP基因可能参与三七对茄腐镰刀菌和人参链格孢的防卫反应。     

太子参鲨烯环氧酶基因的克隆及其表达分析

目的对太子参三萜类皂苷生物合成关键调控酶鲨烯环氧酶1(SQE1)基因进行全长c DNA克隆和功能分析。方法基于其他植物SQE基因的同源序列设计简并引物,以太子参块根总RNA为模板,RT-PCR结合RACE技术克隆太子参SQE1基因的全长c DNA,并进行生物信息学分析。利用农杆菌叶盘转化法将SQE1基因转化烟草,研究其对烟草总三萜量的影响。结果获得太子参SQE1基因全长c DNA序列2 038 bp,该序列包含1 554 bp的开放阅读框,编码517个氨基酸,相对分子质量为5.67×104,等电点为8.8,与其他药用植物的SQE蛋白具有较高的同源性,含有FAD结合结构域和4个跨膜区域,转太子参SQE1基因的烟草的总三萜量明显高于非转基因植株。结论首次克隆获得太子参SQE1基因的全长c DNA,该基因的异源表达可一定程度提高转基因植物的总三萜量,为阐明与应用太子参三萜类成分生物合成途径提供科学依据。     

地黄毛蕊花糖苷合酶基因的克隆、亚细胞定位与表达特性分析

目的克隆地黄Rehmanniaglutinosa毛蕊花糖苷合酶基因(Rg Ac S1),分析其亚细胞定位和表达模式。方法在地黄的转录组数据库中通过注释和比对,获得地黄Rg Ac S1的c DNA序列,利用聚合酶链式反应(PCR)方法进行分子克隆。构建绿色荧光蛋白(GFP)融合表达载体,以农杆菌瞬时表达法观测Rg Ac S1的亚细胞定位。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测Rg Ac S1基因在地黄块根不同部位的表达模式。结果获得地黄1个莽草酸-O-羟基肉桂酰基转移酶的全长编码序列,c DNA长度为1 659 bp,包含1个1 296 bp的开放阅读框,编码431个氨基酸残基,蛋白质相对分子质量为475 900,具有莽草酸-O-羟基肉桂酰基转移酶的典型结构域,命名为Rg Ac S1。亚细胞定位结果显示Rg Ac S1主要分布在细胞质中,在细胞核中也有分布。q RT-PCR分析表明,Rg Ac S1在地黄的周皮和根毛中表达量较高,在木质部和韧皮部表达量较低。Rg Ac S1基因在地黄品种北京1号、QH1和85-5中非菊花心中表达量均高于菊花心中的表达量,且差异达极显著水平。结论获得地黄Rg Ac S1的c DNA序列,明确了Rg Ac S1的亚细胞定位和时空表达模式,为进一步研究Rg Ac S1基因在毛蕊花糖苷合成过程中的作用奠定基础。     

温郁金中茉莉酸氨基酸合酶关键基因JAR的克隆及生物信息学分析

目的 克隆温郁金茉莉酸氨基酸合酶关键基因JAR(JA-amino acid synthetase)的全长c DNA序列,并进行生物信息学和表达分析。方法 根据温郁金转录组数据设计特异性引物。以温郁金根茎的c DNA为模板,通过RT-PCR扩增获得JAR全长c DNA序列,利用生物信息学软件预测基因编码蛋白的特征;利用ClustalW和MEGA 6.06软件构建温郁金JAR的系统进化树;构建原核表达载体PET-22B(+)-JAR,纯化重组蛋白JAR5,并进行鉴定。结果 扩增后的基因编码582个氨基酸,全长1749 bp,且具有典型的GH3特征结构域,不具跨膜域,不存在信号肽,属于不稳定蛋白;PCR扩增后得到约1 800 bp大小的片段,经凝胶过滤色谱纯化,最终得到基于蛋白印迹实验(Western blotting)验证正确的66 200大小的重组蛋白。结论 首次克隆并分析了温郁金JAR基因,纯化了JAR5蛋白,为进一步研究温郁金JAR基因蛋白功能研究提供依据。     

北葶苈子GGPS基因的克隆、序列分析与原核表达

目的:获得北葶苈子(Lepidium apetalum)中牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(geranylgeranyl pyrophosphate synthase,GGPS)的编码基因,进行生物信息学分析,在大肠杆菌中表达该蛋白。方法:根据北葶苈子转录组测序结果中的GGPS基因序列,设计特异性引物,通过PCR扩增得到北葶苈子GGPS的c DNA序列,进行TA克隆、测序及序列分析,构建原核表达载体并于大肠杆菌中表达北葶苈子GGPS蛋白。结果:得到北葶苈子GGPS c DNA全长1 146 bp,编码381个氨基酸;序列分析表明北葶苈子GGPS基因编码的氨基酸序列包含类异戊二烯合成酶结构域,氨基酸序列进化关系表明北葶苈子GGPS与拟南芥(Arabidopsis thaliana)和白芥(Sinapis alba)亲缘关系最近;成功构建了p ET-32a-La GGPS原核表达载体,并在大肠杆菌BL21菌株中成功诱导表达。结论:首次克隆得到北葶苈子GGPS基因,并在大肠杆菌中成功表达了北葶苈子GGPS蛋白,为纯化该蛋白并研究其结构和功能奠定了基础。     

忍冬VIGS基因沉默体系构建

目的 以忍冬Lonicera japonica八氢番茄红素脱氢酶（phytoene desaturase,PDS）基因为标记基因,利用ZMBJ-CMV载体建立基于病毒诱导的忍冬基因沉默体系。方法 以忍冬为材料,通过选取同源性较高的片段设计PDS基因的特异性引物,克隆出片段长度为135 bp的序列作为目的基因片段,经双酶切后与黄瓜花叶病毒载体连接构建VIGS重组载体,转化根癌农杆菌后,侵染忍冬幼苗。此外,还对农杆菌吸光度（A）值和侵染方法对PDS基因沉默效率的影响进行了比较。结果 被侵染植株叶片PDS基因表达水平显著降低,叶绿素和类胡萝卜素含量显著下降,叶片出现白化表型。结论 建立了以ZMBJ-CMV载体诱导的忍冬基因沉默体系,农杆菌A值为0.8、注射后再进行真空浸润,能够提高忍冬目标基因的沉默效率,为开展忍冬关键基因的功能研究提供了技术支撑。     

红外光谱结合化学计量学鉴别獐牙菜属植物

目的:采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合化学计量学实现獐牙菜属植物快速、准确鉴别。方法:采集川东獐牙菜、青叶胆、紫红獐牙菜、狭叶獐牙菜和西南獐牙菜不同部位(根、茎、叶) 543份样品红外光谱信息,原始数据经标准正态变量(SNV),多元散射校正(MSC),平滑(SG),一阶导数(1D),二阶导数(2D),三阶导数(3D)等处理后删减4 000～3 700,2 799～1 800 cm~(-1)和682～653 cm~(-1)波段,建立偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和支持向量机(SVM)模型。结果:5种獐牙菜属植物相同部位平均光谱较为相似,无法区分,同一物种不同部位光谱特征峰有差异,复杂程度为叶茎根;根、茎和叶3个部位PLS-DA和SVM模型均能准确鉴别5种獐牙菜属植物,且MSC+SG+2D预处理效果最佳。PLS-DA模型R~2Y 0. 8,RMSEP RMSECV,所建模型稳定,效果好,Q~2超过0. 6,预测集正确率达到100%,所有预测集样品分类正确,模型预测能力强。根、茎和叶SVM模型最优惩罚参数c分别为22. 627 4,2和1. 414 2,均在正常范围内,预测集正确率均为100%,分类准确率高。结论:FTIR结合PLS-DA和SVM模型能准确区分不同獐牙菜属植物,模型预测效果好,为其他植物鉴别提供一定的参考依据。     

中国石斛类药材的原植物名实考

该文简述了中国石斛类药材原植物的名实考证结果,并重点阐述了细茎类石斛植物的分类处理结果。梵净山石斛Dendrobium fanjingshanense、曲茎石斛D. flexicaule、河南石斛D. henanense、霍山石斛D. huoshanense、广东石斛D. kwangtungense、细茎石斛D. moniliforme、铁皮石斛D. officinale、琉球石斛D. okinawense、滇桂石斛D. scoriarum、始兴石斛D. shixingense、大花石斛D. wilsonii等11种石斛属植物得到确认,建议铁皮石斛使用名称Dendrobium officinale。     

6种不同基源钩藤药材的显微鉴别

目的:研究6种不同基源钩藤药材的显微特征,对钩藤药材进行分种鉴别。方法:研究光镜下6种钩藤属植物的茎、钩、叶横切面特征和粉末显微特征。结果:不同种的钩藤在组织构造方面有基本相同之处,由外到内均由表皮、皮层、韧皮部、木质部及髓部组成。大多数钩藤的皮层、韧皮部及髓部薄壁细胞中均含棕色内含物。但各种之间又有不同特征,如主脉在叶的腹背面突出的形状、栅栏组织的列数、维管束的个数以及薄壁细胞中可见的草酸钙晶体类型。6种钩藤药材的显微特征比较研究表明,茎的横切面观轮廓、表皮毛的有无、韧皮部与木质部比例、形成层是否明显成环、射线宽窄和导管散在或径向相连以及髓部所占比例;叶主脉在叶的腹、背面凸出的形状、栅栏组织的列数和薄壁细胞中所含晶体种类;钩的形状等可作为钩藤属分种鉴别依据。粉末鉴定主要依据表皮细胞的形状、表皮细胞内是否存在油滴状物以及有无梯纹、环纹和网纹导管加以区别。结论:以上特征可以作为不同基源钩藤药材鉴别依据。     

多叶勾儿茶叶绿体基因组比较分析及系统发育研究

目的 研究勾儿茶属药用植物多叶勾儿茶Berchemia polyphylla及变种光枝勾儿茶B. polyphylla var. leioclada叶绿体基因组成及结构特征,同时为勾儿茶属系统发育及进化研究提供参考。方法 基于Illumina平台对勾儿茶属药用植物多叶勾儿茶及变种光枝勾儿茶进行叶绿体基因组测序,利用生物信息学对其序列进行组装、注释和特征分析,与同科小勾儿茶属、枣属、枳椇属、鼠李属、冀核果属等的叶绿体全基因组进行比较分析,确定其在鼠李科植物中系统发育位置。结果 多叶勾儿茶和光枝勾儿茶叶绿体基因组具有典型环状四分体结构,全长分别为161 185、161 210 bp,注释得到131个基因,其中蛋白质编码基因86个,37个tRNA基因和8个rRNA基因。勾儿茶属与鼠李科其它药用植物比较基因组学分析表明,勾儿茶属叶绿体基因组具有较高的保守性,叶绿体基因组之间没有重排或倒置,IR区序列变异最低,LSC区的变异程度最高,其中ndhA、ycf1、ycf3、rpl16、clpP以及atpF等基因的编码区存在差异,这些位点为勾儿茶分子鉴定提供新位点。系统发育树表明勾儿茶属与鼠李属及翼核果...     

黄芪属植物DNA条形码与聚类分析的研究

目的 通过分析吉林产10种黄芪属植物的ITS2、matk、rbcL、psbA条形码序列,为黄芪属植物的物种分类鉴定及其亲缘关系提供理论依据。方法 共收集30份样品,以ITS2、matk、rbcL和psbA作为条形码序列,对黄芪属10种植物提取基因组DNA、PCR扩增并进行双向测序。所得序列结果经校正处理后,并对其进行聚类分析。结果 ITS2、matk、rbcL和psbA4种片段,单独的每一种片段并不能将10种植物全部鉴别出来,只能鉴别出部分植物,即蒙古黄芪A.membranceus var.mongholicus、扁茎黄芪A.complanatus、糙叶黄芪A.scaberrimus、华黄芪A.chinensis、草木樨黄芪A.melilotoides、细叶黄芪A.angustissimus、兴安黄芪A.dahuricus、新巴黄芪A.hsinbaticus;由聚类分析结果可知,以锦鸡儿Caragana sinica为外类群,10种植物中,华黄芪为单独1支,细叶黄芪与扁茎黄芪聚为1支,糙叶黄芪、斜茎黄芪与新巴黄芪聚为1支,膜荚黄芪A.membranceu、蒙古黄芪与草木樨黄芪聚为1支,并且这3者与兴安黄芪关系较近。结论 ITS2+rbcL+psbA组合可以将8种黄芪属植物鉴别出来。聚类分析结果显示10种黄芪属植物被划分为5支,该聚类分析结果与《中国植物志》中10种黄芪属植物的传统分类相一致。     

新疆4种山楂果实中总黄酮的纯化与抗氧化活性考察

目的:优选大孔树脂纯化4种新疆山楂果实总黄酮的工艺条件,评价其抗氧化活性。方法:以总黄酮纯度为评价指标,比较13种大孔树脂对4种山楂果实总黄酮的吸附分离效果,考察上样流速、洗脱剂浓度对4种山楂总黄酮大孔树脂纯化工艺的影响。以清除2,2'-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和二苯代苦味酰基(DPPH)自由基的方法测定样品的抗氧化活性,利用HPLC测定样品芦丁和金丝桃苷的含量,流动相乙睛-0.4%甲酸溶液(16:84),检测波长360 nm。结果:选择HPD722型大孔树脂纯化总黄酮,最佳纯化工艺条件为上样流速0.84 mL·min^-1,总黄酮经树脂充分吸附后,加40%乙醇动态洗脱。经HPD722型大孔吸附树脂纯化后,4种山楂的总黄酮、芦丁、金丝桃苷质量分数和抗氧化活性分别提高了1.9~3.3,2.4~5.1,2.6~3.7,2.0~4.6倍。结论:HPD722型大孔树脂可有效地对4种新疆山楂果实总黄酮进行富集纯化,为这4种药材资源的充分利用提供参考。     

中国枣属药用植物资源化学研究进展△

我国枣属可供药用的植物主要包括枣、酸枣及滇刺枣。枣属药用植物所含资源化学成分类型较为复杂,主要包括三萜类、黄酮类、生物碱类、核苷类及神经酰胺类等。各类成分在不同植物及同种植物不同组织器官的组成及含量存在差异。不同栽培品种及产地样品的资源化学成分含量差异显著。不同成熟期样品的资源化学成分含量变化具有一定的规律性。     

基于SSR-HRM技术的4种药用天麻变型遗传多样性及遗传结构分析

目的 比较乌天麻Gastrodia elata f. glauca、绿天麻G. elata f. viridis、红天麻G. elata f. elata和黄天麻G. elata f. flavida4种药用天麻变型的遗传多样性、遗传结构和遗传信息差异，为天麻新品种选育提供依据。方法 从不同产地收集了40份不同天麻变型的花茎。应用简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)分子标记与高分辨率熔解曲线(high-resolution melting,HRM)相结合技术，通过聚丙烯酰胺凝胶电泳，从80对引物中筛选出15对多态性高的SSR引物。对这些天麻花茎样品进行实时荧光定量PCR扩增，统计遗传多样性参数，分析群体遗传结构，结合40份天麻的HRM数据进行聚类分析。结果 从15对SSR引物检测到114个等位基因，平均每对引物7.6个。天麻样品的观测杂合度(observed heterozygosity,Ho)、期望杂合度(expected heterozygosity,He)、和Nei’s多样性指数(Nei’s diversity index,Nei)的平均值分别为0...     

甘草属7种植物叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

目的 探究甘草属7种植物叶绿体基因组密码子使用模式及影响因素。方法 从NCBI获取国内已有的7种甘草属植物叶绿体全基因组,筛选得到49条共有蛋白编码序列,使用codon W1.44、EMBOSS、SPSS26.0等分析密码子偏好性相关参数。结果 7种甘草属物种叶绿体基因组密码子不同位置的GC含量均小于50%,共得到了29个高频密码子,其中有28个密码子第3位碱基为A/U,筛选得到的17个最优密码子第3位碱基均为A/U。7种甘草属植物叶绿体蛋白编码基因的ENC值均大于35,密码子偏好性较弱。PR2-plot分析、ENC-plot分析和中性绘图分析结果显示突变压力和自然选择均为这7种甘草属物种叶绿体基因组密码子偏好性形成的重要影响因素,但自然选择对密码子偏好性形成的贡献更大。基于叶绿体编码序列构建的系统发育树与基于RSCU的聚类分析结果具有一定的相似性,叶绿体基因组密码子偏好性与物种的系统发育关系存在一定的联系。结论 7种甘草属植物叶绿体基因组密码子第3位倾向于使用A/U碱基,自然选择是密码子偏好性形成的主要影响因素。     

牛奶菜属植物及其近缘植物的ITS2、rbcL序列分析

目的 分析ITS2、rbcL序列在牛奶菜属植物及其近缘植物间的鉴别能力,并对牛奶菜属植物及其近缘植物的系统进化进行初步分析.方法 采用直接测序法测定所分析样品的ITS2、rbcL序列,获得的序列采用软件CodonCode Aligner人工校正,Contig软件拼接,用MEGA 4.0软件分析比对并进行遗传距离等分析,用NJ法对比对的序列构建系统分支树.结果 ITS2、rbcL序列对牛奶菜属植物及其他所分析样品有较好的鉴别能力,且鉴别能力ITS2优于rbcL;南山藤属、匙羹藤属植物与牛奶菜属植物间的亲缘关系非常相近.结论 条形码ITS2、rbcL序列能很好地区分牛奶菜属植物,且鉴别能力ITS2优于rbcL;建议将南山藤属、匙羹藤属等小属植物归入牛奶菜属内.