夏枯草转录组SSR位点信息分析

目的:分析夏枯草转录组中简单重复序列(SSR)信息,为开发夏枯草新的分子标记奠定基础。方法:使用Micro SAtelite(MISA)软件对转录组序列进行SSR位点搜索并利用Primer3软件设计引物。结果:发现4248条Unigenes序列中含有5450个SSR位点,发生频率为27.50%,平均每5933 bp含1个SSR位点;二核苷酸、三核苷酸和单核苷酸重复是其优势重复类型,分别占总SSR数量的44.59%、28.44%、24.75%;在夏枯草转录组中共发现160种重复基元,其中以AG/CT比例最高,约25%,其次是A/T,约占24.26%;夏枯草转录组SSR以5~11次重复为主,其中75.97%的基序长度集中在12~20 bp;共得到4228对SSR位点特异性引物。结论:夏枯草转录组SSR位点出现频率高、重复类型丰富、密度大、多态性较高,通过对夏枯草转录组资源SSR信息的研究,为进一步开发夏枯草SSR分子标记奠定了基础。     

基于转录组的夏枯草WRKY转录因子的鉴定和表达特征分析

目的:利用生物信息学方法从夏枯草(Prunella vulgaris)转录组数据中筛选,鉴定夏枯草WRKY转录因子,并对其蛋白特征、表达水平进行分析。方法:从夏枯草转录组数据库中筛选WRKY转录因子,并对蛋白基序、理化性质、功能注释、系统进化、表达特性等进行分析,并预测其功能。结果:从夏枯草中共获得23条WRKY转录因子序列。序列结构分析发现,夏枯草WRKY蛋白均包含一个保守的WRKYGQK模块,通过与拟南芥同源蛋白进行进化分析表明,夏枯草WRKY蛋白可分为I和Ⅱ型2种类型;I组共有7个成员;Ⅱ组共有16个成员,Ⅱ组可进一步分为Ⅱ-b(3个),Ⅱ-c(5个),Ⅱ-d(3个)和Ⅱ-e(5个)4个亚组。夏枯草WRKY蛋白的理化特性分析结果表明,WRKY蛋白的氨基酸数在85～599个之间;相对分子质量在9 527.5～66 438.4 Da;理论等电点在5.01～9.83;其中c13719.graph_c0,c32199.graph_c0,c24547.graph_c0,c37881.graph_c0等可能在夏枯草次生代谢产物合成调控方面发挥一定的作用;c32199.graph_c0,c26537.graph_c0,c23728.graph_c0等可能在夏枯草病原菌的识别和防御中起到作用。使用夏枯草转录组数据库分析了23条WRKY转录因子在其茎、果穗、叶片的表达特性,结果表明不同组织中WRKY基因的表达水平差异显著。结论:该研究首次鉴定了夏枯草的WRKY转录因子家族结构特征和表达特性,为后研究讨夏枯草WRKY转录因子的功能提供了有用的信息。     

基于转录组测序的青天葵差异表达基因分析

目的在青天葵球茎和叶片两个组织的转录组测序数据的基础上,进行差异表达基因(differential expressed gene,DEG)的筛选和分析。方法采用Reads Per Kb per reads(RPKM)方法计算青天葵转录组测序获得的单基因(unigene)在球茎和叶片中表达量,根据球茎和叶片之间RPKM的log2倍数绝对值大于1且错误发现率小于0.01筛选DEG,将DEG归类至Nr、GO、KEGG等公共数据库获取其功能释义;并基于功能注释,挖掘参与青天葵激素合成和信号传导过程的DEG。结果筛选出符合条件的DEG共62 605条,包括了31 488条表达上调DEG和31 117条表达下调DEG。分别有51 652条和14 215条DEG在GO和KEGG数据库中获得注释,涵盖GO数据库的42个功能亚类和KEGG数据库的280条代谢途径。在挖掘到的16个与青天葵激素合成和信号传导过程的DEG中,7个为上调表达基因,9个为下调表达基因。结论通过转录组测序数据较全面地提供了青天葵球茎和叶片基因的差异表达情况,为青天葵的功能基因的克隆和功能分析等提供研究基础和理论依据。     

刺五加转录组和差异性表达分析

目的获得刺五加Eleutherococcus senticosus转录组数据库和差异表达基因。方法采用皂苷高含量组和低含量组2个样本作为受试材料,采用二代测序方法中的Illumina Hi Seq 4000进行转录组测序,并进行系统的生物信息学分析。结果共获得8.34 Gb数据,拼接得到77 087条Unigenes,与5个基因数据库进行比对,可归类于55个Geneontology(GO)分类中,涉及到116个KEGG标准代谢通路。通过差异性分析发现,差异性表达基因共530条,其中上调基因占42.08%,下调基因占57.92%,相差较大。进行GO和Pathway富集,得到408个GO注释和40个代谢通路。结论对刺五加转录组进行拼接、组装和功能注释,得到大量转录本信息,为刺五加分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据库资源。     

夏枯草的转录组测序与次生代谢产物生物合成相关基因的挖掘

目的获得夏枯草转录组信息,探索夏枯草次生代谢产物生物合成的分子基础。方法利用Illumina HiSeq 2000高通量测序技术对夏枯草果穗、茎和叶等部位进行转录组测序,经Trinity软件组装后获得Unigene,并进行系统的生物信息学分析。结果共获得77 863条Unigene,平均长度为716.72 nt。通过与NR、Swiss-Prot、COG等7个公共数据库进行BLAST比对,共有41 367个Unigene获得注释,注释率为53.13%。在KEGG数据库中,有1 406条Unigene被注释到次生代谢产物合成。通过对转录组数据深入挖掘发现,参与夏枯草三萜类骨架合成的Unigene共有60个,参与酚酸类合成的Unigene共有24个,参与次生代谢后修饰的Unigene共有259个,参与其他次生代谢合成的Unigene共有118个。结论夏枯草转录组数据为探索夏枯草次生代谢产物的生物合成机制提供了重要的资源,也为利用代谢工程增加夏枯草中重要次生代谢产物含量提供了基础信息。     

基于红花不同组织转录组数据的转录因子分析

目的注释并分类红花Carthamus tinctorius中转录因子家族,分析其在不同组织间的表达水平差异。方法使用红花不同组织转录组测序数据组装Unigene,利用Nr数据库中转录因子信息比对并注释红花转录因子,同时对MYB转录因子家族的基因表达、蛋白保守结构域及系统发育树等内容重点分析。结果红花转录组测序数据中共获得731个转录因子,分属42个转录因子家族。MYB转录因子家族成员的表达及蛋白结构分析显示,MYB转录因子家族在花冠中表达差异显著,氨基酸序列中存在3个保守的蛋白核心结构,系统发育树分析显示聚为2类MYB亚族。结论红花MADs-box、b HLH、MYB、AP2转录因子家族成员最多,在不同组织间表达差异显著,MYB转录因子家族具有一定保守性。     

基于转录组测序分析壮骨止痛方治疗去势大鼠骨质疏松症的基因表达差异

目的:基于转录组测序分析壮骨止痛方治疗去势大鼠骨质疏松模型的差异表达基因及相关通路.方法:将12只SD雌性大鼠随机分为实验组、模型组,每组各6只,采用国内外公认的雌性大鼠去卵巢3个月造成绝经后骨质疏松模型.造模后1周开始灌胃给药,实验组给予壮骨止痛胶囊(567 mg/kg),模型组给予同体积的蒸馏水(1 mL/150 ...     

潞党参道地性形成相关转录因子筛选及表达分析

为了挖掘影响山西道地药材潞党参道地性形成的转录因子,该研究基于山西潞党参与甘肃白条党转录组数据筛选潞党参特异性转录因子,并对其进行基因表达模式分析,为通过分子辅助育种进行潞党参优种选育提供理论基础。根据不同产地潞党参与白条党转录组数据,对差异转录因子进行GO功能注释、鉴定、保守基序分析及基因表达模式分析。自转录组数据库中共筛选出61个差异基因,分属最多的AP2/ERF-ERF家族的保守基序为[2X]-[LG]-[3X]-T-[3X]-[AARAYDRAA]-[3X]-[RG]-[2X]-A-[2X]-[NFP]。分析发现,差异基因中43个在潞党参中表达量显著高于白条党,包括AP2/ERF-ERF家族11个、NAC家族5个、bHLH家族1个、RWP-RK家族2个,而有18个转录因子基因在白条党中上调表达。转录结合活性、代谢进程、应激反应相关的GO terms分别为103、26、23个。不同器官特异性表达分析表明转录因子基因CpNAC92、CpNAC100、CpbHLH128、CpRAP2-7不仅在潞党参中上调表达,在根系中表达量也显著高于其他器官。环境胁迫条件下基因表达模式分析发现,除C...     

基于全转录组测序技术的转录组学在中医药领域的应用前景分析

转录组学以其在全基因组转录水平上整体性、系统性的研究特点在中医药研究中发挥了重要作用,近年来兴起的全转录组测序(RNA Sequencing,RNA-Seq)技术使转录组学研究进入了数字化、信息化的时代。本文总结归纳了RNA-seq技术在转录组学中的优势,其整体性、系统性、个体组织差异性、时间独立性等优势改善了以往单基因研究不能切合中医学整体观念的不足;着重探讨了基于RNA-seq技术的转录组学在中医学理论及方药研究等方面的应用现状及前景,对其在中医辨治理论实质研究、方药有效成分的筛选和作用机制研究及临床用药安全评定体系等方面的应用策略进行了分析,并提出了初步的实验方案。     

马鞭草全长转录组测序分析

目的:利用高通量测序技术获得马鞭草Verbena officinalis L.的全长转录组基因信息。方法:通过PacBio Sequel高通量测序平台,对马鞭草根、茎、叶3个部位的混合样品进行全长转录组测序,并基于序列同源性对转录本进行功能注释,得到马鞭草全长转录组的遗传信息。结果:测序数据经过质控后获得197542个高质量的转录本及169063条环形一致性序列(CCS),检测出4955个转录因子。其中161062个(81.53%)转录本在非冗余蛋白(NR)、真核生物相邻类的聚簇(KOG)数据库、京都基因与基因组百科全书(KEGG)、基因本体(GO)数据库、蛋白家族(Pfam)数据库和SwissProt蛋白序列数据库中均得到注释。MISA分析发现54063个简单重复序列(SSR)位点,还预测到70050个长链非编码RNAs(lncRNAs)和45499个信使核糖核酸(mRNAs),并在马鞭草全长转录组中共鉴定到了60个转录本可能参与单萜类化合物的生物合成。结论:利用高通量测序技术和生物信息学分析获得了马鞭草的全长转录组信息特征,可为后期开展马鞭草功能基因鉴定、解析萜类化合物次生代谢途径及其调控机制提供参考。     

夏枯草抗乳腺癌最佳组分筛选及其作用机制研究

目的研究夏枯草多糖(P)、三萜(T)、挥发油(V)组分及不同配伍(PT、PV、TV、PTV)在小鼠体内抗乳腺癌的活性及作用机制。方法采用4T1荷瘤小鼠乳腺癌模型,评价夏枯草各组分及配伍的体内抗乳腺癌活性。采用Micro CT检测小鼠乳腺癌肿瘤大小;HE染色法检测乳腺癌组织、各脏器的病理结构变化;TUNEL染色法检测肿瘤组织的凋亡指数;免疫组化法检测增殖细胞核抗原(PCNA)、CD-31、E-cadherin蛋白表达;Elisa试剂盒检测血清雌二醇含量。结果与模型组比较,T和PTV可显著抑制4T1荷瘤小鼠肿瘤的生长与大小,具体表现为T和PTV组荷瘤小鼠肿瘤组织炎症细胞浸润、变性性坏死,肿瘤细胞凋亡;其机制可能为T和PTV可降低雌激素的含量,下调PCNA蛋白的表达,抑制荷瘤小鼠肿瘤细胞增殖;下调CD-31蛋白的表达,减少肿瘤组织内血管生成;上调E-cadherin蛋白的表达,抑制肿瘤细胞转移。结论 T和PTV具有显著的抗肿瘤活性,可以作为抗乳腺癌的候选药物。     

夏枯草三萜和酚酸类合成相关的MYB转录因子的挖掘及分析

目的挖掘夏枯草中可能调控三萜和酚酸类产物生物合成的MYB转录因子。方法从夏枯草转录组数据库中筛选MYB转录因子,并对蛋白基序、理化性质、功能注释、系统进化、表达特性等进行分析,并预测其功能。结果在夏枯草转录组水平上共鉴定出参与27个MYB转录因子基因,c32045.graph_c0可能通过对肉桂酸4-羟化酶基因表达的抑制作用,阻碍迷迭香酸的生物合成,从而作为转录抑制子对酚酸类产物生物合成起负调控作用。c26895.graph_c0可能通过调节三萜类和迷迭香酸类产物合成过程中的代谢中间产物的流向,从而阻碍三萜类和酚酸类的生物合成。结论该研究预测了调控夏枯草三萜类和酚酸类产物生物合成的相关MYB转录因子,也为进一步研究夏枯草MYB转录因子在次生代谢产物中的调控功能奠定了基础。     

夏枯草化学成分及药理作用研究进展

夏枯草Prunella vulgaris为临床常用中药,具有清火明目、软坚散结的功效。夏枯草中主要含有萜类、酚酸类、黄酮类、甾醇类、香豆素类、有机酸类、挥发油类及糖类等成分,具有降压、降糖、抗菌消炎、免疫抑制、清除自由基及抗氧化、抗肿瘤、抑制病毒生长等多种药理作用。查阅近年来国内外文献,对夏枯草的化学成分、药理作用等方面进行综述,为夏枯草的研究和临床应用及进一步开发提供参考。     

野生与栽培夏枯草5种活性成分的HPLC测定

目的建立同时测定夏枯草Prunella vulgaris中迷迭香酸、异迷迭香酸苷、咖啡酸、芦丁、木犀草素5种活性成分的方法,并对不同产地野生与栽培夏枯草进行测定研究,比较夏枯草野生品与栽培品在酚酸和黄酮类成分量上的差异。方法采用Agilent 5HC-C_(18)(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱,以乙腈(A)-0.1%磷酸水溶液(B)为流动相;柱温30℃;体积流量1.0 mL/min;检测波长280 nm。以独立样本t检验,辅以聚类分析和相关性分析方法进行评价。结果独立样本t检验表明,夏枯草野生品与栽培品在迷迭香酸、芦丁、咖啡酸和木犀草素4种成分量上差异显著(P0.01),而异迷迭香酸苷量无差异(P0.05)。聚类分析结果显示,大部分产地野生与栽培夏枯草能被正确区分。相关性分析结果表明,果穗长度与夏枯草主要成分量无明显关系。结论所建立的测定方法简单、可行,可以作为夏枯草品质评价方法之一。     

夏枯草形态学性状的遗传变异、相关及主成分分析

目的:通过研究夏枯草形态学性状与单株产量间的关系,为夏枯草系统选育和规范化栽培提供理论依据.方法:采用田间小区试验,对来自全国15份夏枯草种质的形态学性状进行相关、通径及主成分分析.结果:夏枯草种质中6个形态学性状存在较大遗传变异;单株穗重与单株果穗数和单株叶鲜重呈极显著正相关,与穗长呈显著正相关;主成分分析结果表明,前3个主成分对变异的贡献率达87.533%.结论:在夏枯草丰产种质选育中应重点关注生长势强、单株果穗数较多及果穗较长的株系.     

夏枯草的化学成分及其三萜成分的抗肿瘤活性研究

目的研究夏枯草Prunella vulgaris果穗的化学成分及其抗乳腺癌细胞活性。方法运用硅胶、ODS、Sephadex LH-20等色谱方法进行分离纯化,根据理化性质和波谱数据并参考文献鉴定化合物的结构;通过MTT法,对化合物体外抗乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231的活性进行筛选。结果从夏枯草果穗中分离得到14个化合物,分别鉴定为寡肽(1)、5α,8α-过氧麦角-6,22-二烯-3β-醇(2)、β-香树素(3)、白桦脂酸(4)、3-羟基-11-烯-11,12-脱氢-28,13-乌苏酸内酯(5)、大戟醇(6)、2α,3α,24-三羟基-12-烯-28-齐墩果酸(7)、candelabrone 12-methyl ether(8)、cyclopentaneacetic acid(9)、2α-羟基熊果酸(10)、α-菠菜甾醇(11)、齐墩果酸(12)、熊果酸(13)、β-谷甾醇(14)。结论化合物2、5、6、8和9均为首次从该属植物中分离得到;化合物10和13对乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231及正常乳腺细胞MCF-10A均具有明显抑制作用;化合物4对乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231具有明显抑制作用,而对正常乳腺细胞MCF-10A抑制不明显,能选择性地抑制肿瘤细胞。     

水分胁迫对夏枯草营养期生长和生理特性的影响

目的:以夏枯草植株为材料,研究不同水分处理(95%～100%,80%～85%,65%～70%,50%～55%,35%～40%)对其营养期生长与生理的影响.方法:采用每天定时定量称重法处理夏枯草植株,测定相关指标,结合统计方法进行分析比较.结果:随水分胁迫处理时间的延长,植株以SY_2,SY_3增长最快,生长最好,保护酶与调节物质呈现出先上升后下降趋势;相同处理时间下,随水分胁迫梯度不同,保护酶与渗透调节物质基本呈先上升后下降趋势,并以SY_2,SY_3含量最低.结论:夏枯草保护酶与渗透调节物质是一个整体,共同对植株作用;营养期夏枯草生长所需水分以65%～80%为佳.超过此范围不利于夏枯草生长.     

夏枯草水提液及水提醇沉上清液降血压药效评价

目的： 探讨夏枯草水提液及水提醇沉上清液对自发性高血压大鼠（spontaneously hypertensive rat,SHR）血压的量效和时效关系。 方法： 采用水提、水提醇沉2种方法处理夏枯草,以SHR大鼠（n=72）为模型,以卡托普利作为阳性对照,考察不同剂量（2.5,5,10 g·kg^-1）的夏枯草水提液和醇沉上清液单次灌胃给药后不同时间点（0,2,5,7,10 h）对SHR 大鼠收缩压、舒张压、平均动脉压、心率等指标的影响。 结果： 给药后2 h 夏枯草水提液和醇沉上清液不同剂量均能显著降低SHR收缩压（p<0.05）,醇沉上清液高剂量（10 g·kg^-1）组能显著降低SHR舒张压（P<0.05）;给药后5 h,夏枯草水提液低剂量（2.5 g·kg^-1）组开始对SHR收缩压无显著影响,醇沉高剂量（10 g·kg^-1）组进一步降低舒张压;给药后7 h,仅醇沉上清液高剂量对SHR收缩压有显著影响（P<0.05）,其余各组对SHR舒张压、SHR平均动脉压和心率均无显著性影响。 结论： 夏枯草水提醇沉所得的上清液在去除部分杂质的情况下保留和富集了夏枯草降血压有效组分,为进一步研究夏枯草降血压物质基础及其制剂工艺提供参考。