人参15个组织器官中皂苷量与6种人参皂苷生物合成基因表达的相关性研究

以四年生红果期吉林人参的15个组织器官为材料,利用HPLC和香草醛-硫酸比色法分别测定15个组织器官中6种单体皂苷(人参皂苷Rg₁,Re,Rb₁,Rc,Rb₂,Rd)和总皂苷含量;同时,利用实时荧光定量PCR测定15个组织器官中法尼基焦磷酸合成酶(farnesyl pyrophosphate synthase,FPS)、鲨烯合成酶(squalene synthase,SQS)、鲨烯环氧酶(squalene epoxidase,SQE)、氧化鲨烯环化酶(oxidized squalene cyclase,OSC)、β-香树脂合成酶(β-amyrin synthase,β-AS)和细胞色素P450超家族(cytochrome P450 family,P450)基因的相对表达量。研究试图通过相关性分析,获得吉林人参15个组织器官中人参皂苷含量与生物合成途径相关酶基因表达量之间相关关系。结果表明,6种单体皂苷含量之间具有线性正相关的协同增减趋势,而单体皂苷含量与总皂苷含量之间具有相关性极显著(P<0.01)的正相关关系;总皂苷含量与人参中SQS,OSC,β-AS,SQE,P450,FPS基因之间的相关性极显著(P<0.01),单体皂苷含量与6种酶基因之间相关性各不相同。说明这6种参与人参皂苷生物合成酶基因调控人参总皂苷与单体皂苷的生物合成,它们在人参不同组织器官中的表达呈现协同增减趋势,并以集群协调表达的方式来调控人参皂苷生物合成。     

吉林人参Dof基因家族的鉴定及表达模式分析

Dof(DNA binding with one finger)转录因子是植物中特有的一类转录因子,在植物种子发育、组织分化和代谢调控方面起着非常重要的调控作用。为了研究Dof基因家族在人参中的数量和功能,该文以人参转录组数据库为基础,利用生物信息学手段,对人参Dof基因家族成员进行鉴定及其结构、进化、功能分化、表达模式及互作关系等进行了系统分析;同时,将人参Dof基因与已知人参皂苷合成关键酶基因进行关联分析,最终筛选到参与调控人参皂苷生物合成的候选PgDof基因。结果表明,吉林人参Dof基因家族含有57条基因;PgDof基因均具有Zf-Dof保守基序,在进化上比较保守且分成5个组群;表达模式分析结果确定了PgDof基因家族成员在不同组织部位、不同年生和不同农家品种之间存在不同程度的表达差异,同时通过"基因-皂苷含量""基因-基因"连锁分析,获得了PgDof14-1基因是参与调控人参皂苷生物合成的重要候选基因,并建立了该基因的人参发状根遗传转化体系,获得了阳性发状根无性系。该研究为人参中Dof基因家族的研究奠定了理论基础。     

当归道地产区及历代炮制方法考证

通过查阅古今本草、文献及相关法典,对方剂中所用当归品种、道地产区以及历代炮制方法进行探讨.当归最优产区为甘肃,四川、云南、湖北等地次之.当归炮制方法不断创新,相继出现熬制、酒制、米炒、醋炒、土炒等一系列不同的炮制方法和要求.生当归、酒当归、土当归、当归炭等至今被广泛使用,但不同时期炮制方法、辅料种类及用量等有较大差异,其工艺及标准有待于进一步规范化和标准化.     

西洋参不同组织部位中皂苷生物合成相关基因的表达研究

通过皂苷含量与基因表达量之间相关性分析,获得西洋参中不同组织部位皂苷含量与人参皂苷生物合成相关基因表达之间联系。以四年生红果期西洋参的14个组织部位为材料,利用高效液相法和香草醛-硫酸比色法测定西洋参样本中6种单体皂苷（人参皂苷Rg1,Re,Rb1,Rc,Rb2,Rd）,分组皂苷和总皂苷含量;同时,利用实时荧光定量PCR法检测西洋参不同组织部位中7种（SQS,OSC,DS,β-AS,SQE,P450,FPS）人参皂苷生物合成相关基因的表达量。在西洋参中7种人参皂苷生物合成相关酶基因虽然参与人参皂苷合成,但是β-AS和P450基因的表达对单体皂苷,分组皂苷及总皂苷含量影响不显著;FPS,SQS,OSC,DS和SQE这5种基因表达对单体皂苷Re,Rg1,Rb1,Rd,分组皂苷PPD和PPT,单体总皂苷TMS和总皂苷TS含量影响显著或者极显著（P〈0.05或P〈0.01）。西洋参中部分单体皂苷,分组皂苷以及总皂苷的生物合成受着皂苷合成途径多种酶基因相互作用影响,生物合成途径中关键酶基因表达差异决定了西洋参中不同组织部位皂苷含量。因此,该研究通过相关性分析进一步明确了FPS,SQS,OSC,DS和SQE这5种酶基因是控制西洋参中皂苷合成的关键酶,它们通过集群协同表达互作的方式调控西洋参中人参皂苷的生物合成。     

茉莉酸甲酯调控下人参发状根皂苷合成相关基因表达的研究

通过外源添加茉莉酸甲酯(MeJA),研究其调控液体培养条件下人参发状根中皂苷生物合成途径相关酶基因在诱导子作用时表达情况。以四年生吉林人参主根诱导的人参发状根无性系为材料,利用香草醛-硫酸比色法测定MeJA处理前后人参发状根的总皂苷含量;同时,利用荧光实时定量PCR测定MeJA处理前后人参发状根中鲨烯合成酶(squalene synthase,SQS)、鲨烯环氧酶(squalene epoxidase,SQE)、氧化鲨烯环化酶(oxidized squalene cyclase,OSC)、达玛烷二醇合成酶(dammarenediol synthase,DS)、β-香树脂合成酶(β-amyrin synthase,β-AS)和环阿屯醇合成酶(cycloartenol synthase,CAS)基因的相对表达量。结果表明:获得MeJA添加到人参发状根中最佳添加浓度为6×10~(-4)μmol·L~(-1)、添加时间为22 d、作用时间为5 d;MeJA的添加可以提高人参发状根中过氧化物酶(PPD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(PPD)的酶活性;经过MeJA处理后人参发状根中人参皂苷生物合成途径的SQS,SQE,OSC,DS,β-AS基因的表达变化均有显著提高,然而CAS基因的表达变化不显著。因此说明在添加MeJA处理后,皂苷生物合成途径中SQS,SQE,OSC,DS,β-AS基因表达情况与PPD,CAT,PPO的酶活性的变化趋势也相一致。