温度对菘蓝基因组DNA甲基化的影响

目的:分析高温对菘蓝基因组DNA甲基化模式的影响。方法:采用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitiveamplification polymorphism,MSAP)方法,筛选36对选择性引物进行扩增。结果:扩增共得到1 612条清晰的带纹,共检测到82(5.1%)个CCGG位点在高温胁迫后发生了甲基化状态的改变,其中58(3.6%)个位点发生了超甲基化,24(1.5%)个位点发生了去甲基化。结论:温度是调节菘蓝基因组DNA甲基化模式的一个重要环境因子。     

四倍体菘蓝基因组DNA甲基化的甲基化敏感扩增多态性分析

目的 分析四倍体菘蓝Isatis indigotica基因组DNA甲基化水平和模式.方法 采用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)方法,对四倍体菘蓝基因组DNA的甲基化水平和模式进行分析.结果 筛选36对MSAP选择性引物进行扩增,共得到1733条清晰的条带.二倍体菘蓝基因组胞嘧啶甲基化水平为24.05％,四倍体菘蓝基因组胞嘧啶甲基化水平为23.70％.检测到83个(4.86％) CCGG位点在四倍体菘蓝基因组中发生了DNA甲基化模式的改变,其中37个(2.13％)位点发生了超甲基化,36个(2.08％)位点发生了去甲基化.结论 二倍体和四倍体菘蓝在CCGG位点上存在胞嘧啶甲基化状态的改变.     

半夏多倍体复合体基因组DNA甲基化状态的MSAP分析

目的分析半夏多倍体复合体DNA甲基化状态的变化(甲基化水平和甲基化差异模式)。方法应用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术,采用34对引物进行选择性扩增。结果扩增共得到7708条带,其中5636条带为甲基化多态性带在半夏7倍、8倍、9倍、10倍体值株间DNA甲基化水平变化不大。总扩增位点甲基化水平在54%～58%,全甲基化率为24.1%～24.3%,高倍性植株甲基化程序相应比较高。除甲基化水平稍有变化外,半夏不同倍性株间的DNA甲基化模式也形式各异,检测到的带型分为两大类(和型)。其中,不同倍性间DNA甲基化状态保持不变的位点占52.5%,归为型;少部分检测位点(占47.5%,归为型)的DNA甲基化模式在不同倍性间存在显著差异。结论半夏多倍体复合体各倍性植株间存在大量的胞嘧啶甲基化变异且整体甲基化水平较高。     

遮荫影响半夏DNA甲基化的MSAP分析

半夏为天南星科药用草本植物,其块茎入药,为我国一种常见的大宗中药材,市场需求量大。半夏在生长过程中遭遇高温强光易倒苗减产,遮荫可有效缓解半夏的倒苗,进而提升其块茎产量,但相关调控机制并不明确。DNA甲基化作为生物响应环境变化的一种自我修饰方式,常参与调控植物的生长发育。该研究以宿半夏为实验材料,选取自然光下生长的半夏为对照组,90%遮荫处理的半夏为实验组,对其基因组DNA甲基化进行甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析。结果表明,20对选扩引物共检测到617个基因位点,其中光照组占311个、遮荫组为306个。光照组和遮荫组中发生甲基化的位点分别占58.2%,71.57%,甲基化位点中全甲基化比率分别为27.65%,29.41%,表明遮荫显著诱导半夏基因组甲基化水平的提升。另外,相比光照组,遮荫促进32.51%的基因发生甲基化,同时诱导了16.25%基因去甲基化。该研究揭示了遮荫处理条件下半夏基因组的DNA甲基化变异水平,为进一步从表观遗传水平探析遮荫调控半夏生长的机制奠定了初步的理论基础。     

醇型和酮型广藿香DNA甲基化的MSAP分析

目的使用MSAP技术对2种化学型广藿香Pogostemon cablin的基因组DNA进行甲基化分析。方法使用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术检测2种化学型、共计197个广藿香样本的DNA甲基化程度。结果 4类MSAP位点信息的Shannon多态性指数的最高值或较高值均在阳春、德庆、高州大垌、禄步、广宁5个产地中产生;石牌广藿香(酮型)与其余产地的广藿香(醇型)形成2个分支;广藿香居群间的变异所占百分比远大于居群内变异所占百分比,达60.66%;共筛选出10条石牌产地与其余产地的差异性片段并进行测序分析,其中一条属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族。结论可通过MSAP技术在不同来源的样品中鉴别出石牌产地的广藿香;广藿香不同化学型的形成与其DNA甲基化水平有着密切的联系,尚需更进一步的研究。     

基于MSAP技术的不同栽培生产区域宁夏枸杞DNA甲基化多态性分析

宁夏枸杞在我国不同栽培产区环境中,发生了明显的表观遗传变异和分化.为探讨我国不同栽培产区宁夏枸杞DNA甲基化水平和模式的差异及变化规律,该文利用荧光标记辅助的甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术,对我国主要栽培产区宁夏银川平原、内...     

花叶型与艾叶型乌头叶片基因组DNA甲基化修饰的MSAP分析

建立乌头叶片DNA甲基化MSAP分析方法,并对不同形状的乌头叶片DNA甲基化修饰位点进行MSAP分析。以花叶型、艾叶型乌头不同部位叶片为实验材料,考察乌头叶片MSAP双酶切反应时间,筛选适宜的选择性扩增引物,并通过计算6%丙烯酰胺凝胶电泳图泳道和条带统计分析叶片甲基化修饰差异。结果 150 ng乌头叶片DNA MSAP双酶切反应体系在37℃条件下,酶切16 h较充分;使用25对筛选出的适宜性引物进行乌头基因组的MSAP选择性扩增,总共获得273个电泳条带,其中无甲基化或单链内甲基化228条,双链内甲基化条带27条,单链外甲基化条带18条,总甲基化率达16.48%;花叶型与艾叶型乌头总甲基化率稍有差异,分别为15.36%,14.34%,并各自获得8条、6条基因组甲基化修饰差异的核苷酸片段,占其总条带数的3.00%,2.26%。通过研究可为乌头植株的分子鉴定、良种选育与栽培,以及乌头的遗传演化等提供新思路。     

连作对穿心莲生长及药材质量的影响

目的探讨连作对穿心莲植株生长及药材质量的影响。方法以盆栽穿心莲为对象进行连作试验,在栽培周期内测定不同连作年限(连作0~2年)穿心莲植株的生长指标、生理指标、产量及活性成分含量。结果穿心莲植株的株高、叶总面积、叶绿素含量及产量均随着连作年限的增加而增加,连作1,2年与连作0年比较,差异有统计学意义(P0.05);连作后穿心莲花期和果期提前了5~7 d;连作1,2年的穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯含量均比连作0年的降低;穿心莲叶片膜脂过氧化程度及抗氧化酶活性测定发现丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)的活性均随连作年限的增加而升高。结论连作后的穿心莲长势良好、产量提高,连作胁迫产生的活性氧可及时被酶系统清除,连作对穿心莲的主要障碍效应表现为活性成分含量的降低。     

丹红注射液对动脉粥样硬化小鼠主动脉斑块的干预作用及基因组DNA甲基化水平和甲基化转移酶的影响

目的:研究丹红注射液对高脂喂养的ApoE基因敲除(ApoE~(-/-))小鼠动脉粥样硬化(As)斑块的干预作用及基因组DNA甲基化水平和DNA甲基化转移酶(DNMTs)的影响。方法:将40只8周龄雄性ApoE~(-/-)小鼠高脂饲料喂养6周后随机分为模型组、阿托伐他汀钙片(商品名:立普妥)(阳性对照组)、丹红注射液低剂量组和高剂量组(n=10),给予药物腹腔注射6周后。检测其血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)水平。行HE染色,图像分析测量小鼠主动脉As斑块面积。采用高效液相色谱(HPLC)法检测小鼠血清基因组甲基化水平,采用ELISA法检测各组小鼠血清DNMTs水平。免疫组化染色,图像分析测量小鼠主动脉As斑块内DNMT1的表达。结果:与模型组相比,丹红注射液高剂量和低剂量组小鼠血清TG水平明显降低(P0.01)、丹红注射液高剂量组LDL-C水平明显降低(P0.01),丹红注射液低剂量组HDL-C水平明显升高(P0.05),丹红注射液高剂量组小鼠动脉粥样硬化指数显著降低(P0.01)。丹红注射液高剂量和低剂量组小鼠血清基因组甲基化和DNMTs水平显著降低(P0.01)。丹红注射液与模型组相比,丹红注射液组As小鼠的校正后主动脉As斑块面积显著降低,以及斑块内DNMT1表达显著降低(P0.01)。结论:丹红注射液可降低As小鼠血脂水平,减少As斑块面积,其机制可能与降低As小鼠血清基因组甲基化水平和整体DNMTs水平和抑制As小鼠主动脉斑块DNMT1表达有关。     

甜菜碱对HepG2人肝癌细胞基因组范围DNA甲基化表达的影响

目的研究甜菜碱对人肝癌细胞HepG2内基因组范围DNA甲基化的影响。方法以浓度0.1、0.2、0.4mol/L甜菜碱作用于人肝癌细胞HepG2 24、48 h后,通过高效毛细管电泳仪(HPCE)检测肿瘤细胞中DNA水解产物中5-甲基-2′-脱氧胞嘧啶(5-methyl-2′-deoxycytidine,5 mdC)水平,来检测甜菜碱对HepG2内基因组范围DNA甲基化表达的影响。结果随着甜菜碱的浓度增大,5 mdC占总体胞嘧啶的峰面积的百分比也相应增大,且有剂量依赖性。结论甜菜碱作为甲基供体,促进HepG2细胞基因组范围DNA甲基化的表达,从而调控细胞周期抑制肿瘤的生长。     

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。     

穿心莲甲羟戊酸5-焦磷酸脱羧酶基因的克隆与表达

穿心莲内酯是穿心莲的主要药效成分,广泛用于抗炎。为了对它的生物合成进行遗传调控,提高内酯类成分的合成量,作者在转录组数据分析的基础上,获得了穿心莲内酯生物合成途径中甲羟戊酸5-焦磷酸脱羧酶基因的3个克隆,包含的ORF均长1 260 bp,分别在4个位点具有单碱基的差异。它们编码由419个残基组成的氨基酸序列;保守结构域中均具有11个高度保守的氨基酸,分别决定催化反应的特异性和活性;N端不含有质体定位的信号肽;与丹参的MVD蛋白(Gen Bank号AEZ55675.1)一致性较高。在穿心莲茎和叶片中,MVD基因的表达量分别在花蕾期和初花期最高,但各时期表达量的倍数差异不大。该研究获得的MVD基因,为后续进行详细的功能解析,并进一步应用于穿心莲内酯的遗传调控,奠定了基础。     

穿心莲提取物的药效学研究

目的:研究穿心莲提取物的药效学作用。方法:通过解热、抗炎、镇咳、祛痰、抗病毒和免疫调节等相关试验,研究了穿心莲提取物的药效作用。结果:穿心莲提取物对酵母菌引起的大鼠发热有明显的对抗作用,作用长达6h。对冰醋酸诱导的腹腔毛细血管通透性增高有明显的抑制作用;可明显减轻角叉菜胶诱导的大鼠足肿胀;显著抑制棉球肉芽肿增生;明显抑制浓氨水诱导的小鼠咳嗽和枸橼酸钠诱导的豚鼠咳嗽;可使流感杆菌感染小鼠的肺脏炎症明显减轻;对环磷酰胺造成的小鼠溶血素抗体分泌低下具有明显的促进作用;增强巨噬细胞的吞噬功能。结论:穿心莲提取物有明显的解热、抗炎、镇咳、抗病毒和免疫调节作用。     

穿心莲总内酯亲水凝胶骨架片的制备及体外释药机制研究

该实验研究了穿心莲总内酯骨架片的处方工艺及其体外释药行为。通过单因素试验,以不同型号及用量的羟丙甲基纤维素(HPMC)为主要考察因素,以3种内酯成分累积释放度为评价指标,优选出最佳处方,所制缓释片无突释现象,缓释周期14 h。采用零级、一级、Higuchi及Peppas方程判断穿心莲3种内酯类成分的释药机制,结果表明总内酯释放行为符合Higuchi模型,释放机制为骨架溶蚀机制。该法制备的穿心莲总内酯骨架片制备工艺简单易行,具有良好的释放性能。     

穿心莲转录因子ApNAC1的克隆、亚细胞定位及原核表达

从穿心莲叶片中克隆了1个NAC家族的转录因子,命名为ApNAC1,Gen Bank注册号为KY196416。生物信息学分析表明该基因的完整编码区包含972 bp,编码1个323个氨基酸的多肽,预测蛋白相对分子质量为35.9 k Da,等电点为6.14。原生质体瞬时表达研究证实了ApNAC1-GFP融合蛋白特异定位在穿心莲叶肉细胞的细胞核中,是一个核定位蛋白。实时定量PCR结果表明ApNAC1基因表达与穿心莲内酯的积累模式一致:主要在穿心莲的叶片里表达,而且茉莉酸甲酯处理能急剧上调其表达水平。ApNAC1基因在大肠杆菌中进行异源表达,并且被成功纯化。该研究为进一步探索ApNAC1蛋白参与穿心莲内酯生物合成的研究奠定了基础。     

不同产地穿心莲的含量测定、化学指纹图谱及抑菌活性评价

目的：从化学和生物两方面综合考察不同产地穿心莲药材品质差异。方法：采用微量量热法比较13批不同产地穿心莲药材的抗痢疾杆菌生物活性。同时建立穿心莲的UPLC指纹图谱,采用偏最小二乘法（PLS）回归分析抑菌活性与化学成分之间的相关性。结果：13批不同产地的穿心莲药材使痢疾杆菌生长代谢的时间延长,生长速率常数减小,表明不同产地穿心莲对痢疾杆菌的生长代谢均有不同程度的抑制作用,且以西双版纳产地的穿心莲药材抑菌效果最好。此外,通过偏最小二乘法回归分析找到了四个与抑菌活性密切相关的化学成分。结论：不同产地穿心莲药材质量差异较大,云南、海南、广西和四川综合质量较好。生物活性测定结合化学指纹图谱评价药材质量的方法,可准确、可靠地评价不同产地穿心莲药材的质量,为其质量控制提供依据。     

基于SRAP和SNP分子标记的国内穿心莲遗传多样性分析

为了阐明国产穿心莲的遗传多样性以及探讨遗传背景对穿心莲药材质量的影响,利用110对SRAP引物和1对SNP特异性引物,对我国7个省份13个样地的103份穿心莲样品进行遗传多样性分析。采用Powermarker V3.25和Mega 6.0软件分析群体的遗传结构,CodonCode Aligner软件分析功能基因单核苷酸多态性变异。聚类分析结果表明各穿心莲样品的遗传距离范围为0.01~0.09,CPS基因片段中未检测到SNP位点,国产各地穿心莲种质间遗传多样性较贫乏,这与穿心莲严格的自花授粉繁殖特性、我国各地引种穿心莲种源来源单一密切相关。遗传背景并非影响各地穿心莲质量差异的主要原因,穿心莲的良种选育以采用突变育种、多倍体育种和分子育种等方法为宜。     

穿心莲香叶基香叶基焦磷酸合成酶基因的克隆与表达

目的从穿心莲中克隆穿心莲内酯合成途径中的香叶基香叶基焦磷酸合成酶(geranylgeranyl diphosphate synthase,GGPS)基因,并进行组织表达等特征研究。方法采用CTAB-LiC1法从穿心莲茎和叶中提取总RNA,简并引物扩增获得保守区段,RACE法获得基因全长,ProtParam等软件分析基因特征,实时荧光PCR法检测不同发育时期穿心莲茎和叶中基因的表达。结果获得了一个长1 047 bp的GGPS基因,编码一条由348个氨基酸组成的蛋白质序列,与长春花的GGPS蛋白亲缘关系较近,N端含有一个由47个氨基酸构成的质体信号肽。在穿心莲的茎和叶中,GGPS基因在花蕾期表达量较高,初花期降低;到了花果混合期表达量升高,青果期下降。表明穿心莲花蕾期和花果混合期相关代谢成分的合成可能更活跃。结论从穿心莲中克隆了GGPS基因,为开展穿心莲内酯合成途径的调控奠定了基础。     

穿心莲提取物中穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯大鼠肠吸收特性研究

目的研究穿心莲提取物中穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯的大鼠在体肠吸收特性。方法采用大鼠在体肠灌注实验模型,以紫外分光光度法测定酚红质量浓度,高效液相色谱法测定灌注液中穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯质量浓度,分别研究质量浓度、p H值和吸收部位对穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯肠吸收的影响。结果随着穿心莲提取物(111.22~335.78μg/m L)质量浓度的增加,穿心莲内酯的吸收速率常数(Ka)和单位时间吸收率(P)均降低;随着p H值由5.34升至6.38,穿心莲内酯的Ka和P略微增加,随着p H值由6.38升至7.40,穿心莲内酯的Ka和P均降低;穿心莲内酯在不同肠段中均有吸收,各肠段的P按十二指肠、空肠、回肠、结肠顺序依次下降。穿心莲提取物在111.22~222.78μg/m L随着质量浓度增大,脱水穿心莲内酯的Ka和P均下降;穿心莲提取物在222.78~335.78μg/m L随着质量浓度增大,脱水穿心莲内酯的Ka和P基本无变化;p H值5.34时吸收较好,随着p H值由5.34升至7.40,脱水穿心莲内酯的Ka和P呈略微下降的趋势;P按回肠、空肠、结肠、十二指肠顺序依次下降。结论穿心莲提取物中穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯在小肠的吸收均不是简单的被动扩散,还包括载体媒介转运;吸收均受p H值的影响;十二指肠为穿心莲内酯的最佳吸收部位,回肠为脱水穿心莲内酯的最佳吸收部位;肠吸收时穿心莲提取物中其他成分对穿心莲内酯的吸收基本无影响,但对脱水穿心莲内酯的吸收有一定的促进作用。