天山雪莲SikP基因提高类黄酮质量分数的研究

通过分子克隆技术人工调控天山雪莲类黄酮代谢过程,以提高其类黄酮质量分数。采用农杆菌介导法将SikP基因的植物表达载体转入天山雪莲叶片,成功获得转SikP基因天山雪莲抗性愈伤组织及从生芽;提取并检测对照组和转SikP基因天山雪莲的类黄酮,结果显示,转SikP基因天山雪莲的类黄酮质量分数明显提高,是对照组天山雪莲类黄酮质量分数的9.63倍。说明,天山雪莲Myb转录调控因子SikP基因对天山雪莲次生代谢具有重要的调控作用,能够有效地提高天山雪莲类黄酮的质量分数。     

天山雪莲SikFBP1基因的抗寒性研究

在植物体内,FBPase酶是卡尔文循环内一个不可缺少的酶,在干旱、高温、盐碱等非生物胁迫中FBPase同样起着重要的作用。本试验从典型的耐极端低温的植物天山雪莲(Saussurea involucrata Kar.ER Kir.)中克隆了一段FBPase序列,命名为SikFBP1,同时也克隆出了一段SBPase序列命名为SikSBP。实时荧光定量显示2个基因对寒冷胁迫都做出了响应,为验证其抗寒性功能分别转入了烟草中。通过RT-PCR验证获得转化植株,低温胁迫下,通过丙二醛(MDA)含量、相对电子渗透率(REL)、过超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)及光合效率(Pn)的测量,发现转SikFBP1基因株系与转SikSBP基因株系在光合效率上提高较为微弱,但在耐寒性方面得到了一定的提高,为FBPase的功能研究提供一定参考。     

天山雪莲的研究进展

天山雪莲是维吾尔民族特色药用植物,因其药用价值很高而具有广阔的市场前景.从生药学、化学成分、药理作用及资源方面.对其研究进展进行综述.以期为更好地保护、利用和开发这一特色资源提供依据.     

天山雪莲高山栽培技术

天山雪莲为菊科风毛菊属的多年生一次开花结实的高山草本植物，在国内仅分布于新疆，一般生长于海拔2400-4100米的高山冰碛和流石滩石隙、高山草甸岩硝壁石隙。     

天山雪莲人工栽培技术

雪莲,别名雪荷花,为菊科多年生草本珍稀中草药.伊犁河谷沿天山山脉,海拔高度2500～4500m的雪线范围内,分布有少量的野生雪莲群落.由于医学界对雪莲产品治病、养颜、保健等诸多作用的开发,可能人为采挖野生雪莲造成这一宝贵物种资源枯竭的局面.     

天山雪莲rbcS基因启动子的克隆及序列分析

以天山雪莲(S.involucrata Kar.et Kir.)为材料,根据已获得的天山雪莲1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因组序列设计引物,采用热不对称交错PCR(TAIL-PCR)和高效TAIL-PCR(hiTAIL-PCR)扩增到rbcS基因5′上游启动子序列,长为1 668bp。用PlantCare和PLACE软件序列分析表明,该序列具有启动子的基本元件TATA-box、CA AT-box,包含多个胁迫诱导元件,如光诱导元件、赤霉素、低温诱导元件,昼夜节律调控元件等。构建pBI-PsikrbcS-GUS植物表达载体,并成功将其转化进入农杆菌。sikrbcS基因启动子的克隆与分析为进一步研究雪莲1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因的表达调控奠定了基础。     

天山雪莲SikMT2基因的克隆及表达分析

从天山雪莲叶片c DNA文库中分析得到一个类金属硫蛋白基因序列,命名为Sik MT2。生物信息学分析表明,该基因包含一个完整开放阅读框(225 bp),编码75个氨基酸。Sik MT2分子量为7.47 ku,理论等电点是4.44,是一个不具有信号肽的亲水性蛋白。氨基酸多序列比对发现,Sik MT2序列在N端和C端保守性较高,具有MT2的典型特征;21个物种间的系统发育树可以看出,天山雪莲与蒲公英进化关系最近。     

天山雪莲果多酚氧化酶的特性研究

以新鲜的天山雪莲果为材料,研究了多酚氧化酶(PPO)的最适pH、最适温度,拟合了米氏方程并求得了Km、Vmax,并探讨了不同抑制剂对PPO的活性影响。结果表明:天山雪莲果多酚氧化酶最适反应pH为6.5,最适温度为45℃;以邻苯二酚为底物,km=0.061mol/L,Vmax=776.4U/min·g;在选定的浓度范围内抑制剂对PPO的抑制作用大小为:NaHSO3﹥L-cys﹥Vc﹥柠檬酸。     

雪莲果下“天山”

番薯竟当水果卖?日前,记者发现,一些番薯模样的东西竟被堂而皇之地陈列在水果架上,而且要价不菲!一问才知,它们并非番薯,而是一种外形与番薯相似的水果品种。尽管貌不惊人,但它却有着一个非常动听的名字:天山雪莲果。     

天山雪莲组织培养体系的优化

通过研究天山雪莲种子消毒萌发条件、愈伤组织培养和继代培养条件,优化出了一套能获得总黄酮成分含量较高的天山雪莲愈伤组织的组织培养体系。结果表明:将种子用70%乙醇处理30 s、0.1%升汞溶液处理10 min,并种植于MS培养基,可获得生长状态良好的雪莲苗。比较了7种培养基对天山雪莲无菌苗叶片愈伤组织的诱导情况,愈伤诱导率均能达到100%,其中4种培养基获得愈伤组织适合继代培养。在继代培养中,①号培养基的愈伤组织易分化出根,②号培养基、③号培养基的愈伤组织易分化出芽;④号培养基可得到较多黄绿色致密愈伤组织。对①号、②号、③号、④号培养基获得愈伤组织的总黄酮含量检测,发现其总黄酮含量为1.14%～7.37%,远高于《中华人民共和国药典(2015版)》不少于0.15%的规定,以②号培养基的愈伤组织总黄酮含量最高。     

天山雪莲再生体系的优化及转sikPIP2;7基因的研究

以天山雪莲幼苗叶片为外植体进行再生体系的优化,经农杆菌介导法转化获得转正义sikPIP2;7雪莲植株,对转基因雪莲苗进行低温处理并进行抗逆分析。结果表明,诱导不定芽最佳植物激素组合为MS+0.5mg/L ZT+1.0mg/L NAA;生根阶段活性炭最佳添加量为0.5g/L,蔗糖最佳添加量为20g/L。RTPCR分析表明,在0℃胁迫下转基因植株sikPIP2;7表达量增加;低温胁迫下转基因植株丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、相对电导率(REC)、过氧化氢(H2O2)清除速率和超氧化物岐化酶(SOD)活性显著优于对照植株,说明sikPIP2;7过表达提高转基因雪莲抗低温胁迫的能力。     

天山雪莲遗传转化体系建立

采用根癌农杆菌介导法进行GFP基因的遗传转化,建立了农杆菌介导天山雪莲遗传转化体系。以天山雪莲胚性愈伤组织为受体;40 mg/L的卡那霉素为胚性愈伤组织筛选质量浓度;胚性愈伤组织预培养2 d后用含100μmol/L AS和500 mg/L脯氨酸的感染工程菌液侵染25 min,能够取得比较理想的转化效果。对8株卡那霉素抗性植株进行PCR及GFP荧光蛋白检测,共获得6株阳性植株。结果表明GFP基因已整合到天山雪莲的基因组中并得到表达。     

天山雪莲人工种植技术要点

1野生天山雪莲适宜生长环境1.1气候条件野生雪莲生长在海拔2400～4000m,雪线以下高寒山区。最高月平均气温3～5℃,最低月平均气温-19～-21℃,年降水量600～800mm,年无霜期50～60天。雨雪交替,气候多变,以冷凉天气为主。1.2土壤条件以高山草甸土为主,有机质含量7～10%,含氮量4～     

平和天山雪莲果栽培管理技术

介绍了天山雪莲果的形态属性和栽培管理技术,包括整地施肥、适时早栽、田间管理、适时采收等方面内容,以期为天山雪莲果的栽培提供参考。     

天山雪莲水孔蛋白基因(AQP)家族鉴定与生物信息学分析

为研究新疆天山雪莲水孔蛋白基因(AQP)家族并对其基因家族成员进行鉴定及分类,从雪莲转录组数据库中获得了33条天山雪莲水孔蛋白基因序列,利用生物信息学软件,将其与拟南芥中38条水孔蛋白基因序列进行分析、分类和保守序列分析,结果显示天山雪莲33条AQP基因家族序列与拟南芥38条AQP基因序列一样分成4个亚族,即质膜水孔蛋白(Plasma membrane intrinsic protein,PIP)基因、液泡膜内在水孔蛋白(Tonoplast intrinsic protein,TIP)基因、类Nodulin(NOD26)膜内在水孔蛋白(NOD26-like membrane intrinsic protein,NIP)基因和膜内小基本蛋白(Small and basic membrane intrinsic protein,SIP)基因。拟南芥与天山雪莲AQP基因间具有较高的保守性。对天山雪莲AQP基因家族进行了系统进化树构建,并分析了水孔蛋白氨基酸组成成分、理化性质,预测了二级结构,发现水孔蛋白不同亚族间氨基酸数目、氨基酸序列间的亲水性存在一定差异,水孔蛋白的二级结构以α螺旋、β折叠、无规则卷曲为主。从这33条AQP基因序列中克隆了3个水孔蛋白基因,测序结果证明天山雪莲转录组数据库基因序列准确率较高。     

胡萝卜类黄酮含量的测定及DcCHS基因家族的鉴定分析

查尔酮合成酶(chalcone synthase, CHS)是类黄酮合成过程中的第一个关键酶,具有重要的生理功能。测定胡萝卜不同发育时期、不同组织部位的类黄酮含量,并在全基因组水平上对胡萝卜CHS基因家族进行鉴定和分析。结果表明,无论在苗期还是收获期,胡萝卜叶中的类黄酮含量均极显著地高于根中的含量。叶中的类黄酮含量在不同发育时期无显著差异,而根中的类黄酮含量在不同发育时期却差异显著。胡萝卜基因组中共有12个DcCHS基因,分布于5条染色体上,氨基酸序列长度为253～398 aa,外显子1～3个。经预测,DcCHS蛋白均定位于细胞质,二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主。DcCHS蛋白可分为ClassⅠ和ClassⅡ两类,含有10种保守基序,motif1、4、6、7为CHS蛋白N端结构域,motif2、3、8为CHS蛋白C端结构域。这些研究结果可为胡萝卜CHS基因的功能研究提供参考。     

天山雪莲悬浮培养细胞总黄酮提取纯化工艺研究

【目的】分析天山雪莲悬浮培养细胞生长过程中生物量和总黄酮含量的变化,优化总黄酮的提取纯化方法。【方法】采用L9(34)正交设计优化天山雪莲悬浮培养细胞中总黄酮的超声提取工艺,比较聚酰胺层析法、碱提酸沉法和聚酰胺酸碱法对总黄酮含量、纯度及回收率的影响。【结果】在3～15d,随着培养时间的增加,天山雪莲悬浮培养细胞的生物量和总黄酮含量明显增加,在培养15d时均较高,分别为21.9g/L和66.5mg/g,表明天山雪莲悬浮培养细胞最适收获时间为培养15d;总黄酮提取最佳工艺为:70℃超声条件下,采用体积分数70%的乙醇连续提取3次,可以得到66.5mg/g总黄酮;总黄酮纯化的最佳方法为:聚酰胺层析法和碱提酸沉法联用,即聚酰胺酸碱法,获得的总黄酮纯度和回收率均较高,分别为6.86g/kg和47.6%。【结论】获得了天山雪莲悬浮培养细胞总黄酮提取和纯化的最佳方法,为天山雪莲药制品的工业化生产提供了参考。     

新疆天山雪莲根部冻土产酶微生物的初步研究

利用不同培养基对新疆天山雪莲根部冻土微生物进行了分离与培养,通过16S或18SrDNA序列扩增初步鉴定了分离所得微生物,并构建系统发育树。结合选择性培养基进行了产蛋白酶、产甘露聚糖酶、产木聚糖酶、产纤维素酶和产淀粉酶等微生物的筛选。结果表明,新疆天山雪莲根部冻土中蕴含着丰富的产酶微生物,分离得到的34株细菌中大部分都能产酶,其中以产淀粉酶为主,部分产纤维素酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶。产淀粉酶细菌主要属于Pseudeomonas,Flavobacterium和Arthrobacter等属,产纤维素酶细菌主要属于Pseudeomonas和Arthrobacter等属。分离得到的5株真菌,以产淀粉酶和木聚糖酶为主。     

天山雪莲根边缘细胞特异蛋白BCsp基因的克隆及转化

根据石河子大学农业生物技术重点实验室天山雪莲cDNA文库单克隆测序结果,发现编号为123的单克隆具有1个843 bp的完整的ORF,编码281个氨基酸。B1astx分析表明该cDNA编码的蛋白与豌豆根边缘细胞特异蛋白具有很高的同源性,且具有相同的结构域,命名为BCsp(暂无登录)。以cDNA文库单克隆为模板,通过PCR克隆得到BCsp。以中间载体pUCCRNAi和植物表达载体pCAM2300-35S-Ocs为基础,成功构建了植物RNAi表达载体pCAB,转化天山雪莲愈伤组织获得转基因雪莲苗。     

新疆天山雪莲组培快繁技术的建立

[目的]探讨新疆天山雪莲组培快繁技术。[方法]以新疆雪莲切除根部的无菌苗,或无菌苗的真叶,或者直接采集野生的新疆雪莲幼嫩部位作外植体,进行愈伤组织诱导培养及丛生芽分化、丛生芽增殖继代培养、生根培养和组培苗移栽试验。[结果]新疆天山雪莲外植体在MS+NAA 2 mg/L+6-BA 0.5 mg/L和MS+6-BA 1.0+NAA 0.1 mg/L+2,4-D 0.1 mg/L培养基上可诱导产生大量的丛生芽;在MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 2.0 mg/L和MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.01 mg/L培养基上交替培养,丛生芽继代快速增殖率达1.0∶3.5;组培苗在MS+NAA 0.2 mg/L培养基上诱导生根,生根率达83%;生根的雪莲组培苗经炼苗和移栽后成活,生长健壮。[结论]该研究建立的快繁技术为雪莲野生资源保护和产业化发展开拓了一条有效途径。