膜荚黄芪UCGT基因的克隆及表达分析

UDP-毛蕊异黄酮葡萄糖基转移酶(UDP-glucose:calycosin-7-O-glucosyltransferase,UCGT)是糖基化毛蕊异黄酮生物合成毛蕊异黄酮葡萄糖苷的一种酶.试验采用同源克隆法和RACE技术从膜荚黄芪中克隆得到AmUCGT基因,对其进行生物信息学分析,同时调查了AmUCGT在不同组织中的...     

膜荚黄芪查尔酮异构酶基因的克隆及表达分析

查尔酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)是催化合成异黄酮类化合物的关键酶之一。本研究从膜荚黄芪中克隆了CHI基因cDNA全长,并对其进行了序列分析,同时采用紫外分光光度法测定异黄酮含量并进行了定量分析,为深入了解黄芪异黄酮类化合物生物合成机制奠定了分子基础。结果表明,AmCHI基因cDNA全长为910 bp,开放阅读框为660bp,编码219个氨基酸,其分子量为24 021.42 Da,等电点为5.41,Genbank登陆号为KY0862871。AmCHI蛋白定位于细胞质,无信号肽,属于稳定的亲水蛋白,氨基酸序列与豆科植物相似性较高,推测属于TypeⅡ型。总异黄酮含量根<茎<叶,CHI基因表达量根<茎<叶。     

石榴花类黄酮3′羟化酶基因的克隆及序列分析

为研究花色苷生物合成途径中类黄酮3′羟化酶基因(F3′H)的序列信息,以泰山红石榴花瓣为试材,提取总RNA后反转录为cDNA,根据GenBank中登录的相关物种F3′H基因的保守序列设计兼并引物,对反转录后的cDNA进行PCR扩增并测序。结果表明:在石榴中克隆到了长度为996bp的F3′H基因cDNA片段,该基因编码331个氨基酸,含有细胞色素P450保守域,属于CYP75B亚家族。该序列在GenBank中的登录号为KC430328。     

膜荚黄芪肉桂酸-4-羟化酶(C4H)基因克隆与序列分析

肉桂酸-4-羟基化酶是苯丙烷途径中继L-苯丙氨酸解氨酶(PAL)之后的第2个关键酶。为了从分子水平上了解C4H基因的功能特性,本文从植物进化的角度出发,根据Genebank中已有的豆科植物C4H氨基酸保守序列为基础,设计引物,通过RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)方法克隆膜荚黄芪C4H基因,对其序列进行分析,为进一步研究其功能奠定基础。     

紫茎泽兰类黄酮3′-羟化酶在烟草中的表达

 【目的】研究紫茎泽兰F3′H在次生代谢途径中的功能。【方法】构建了F3′H过表达载体,并将其转入烟草体内,进一步通过半定量RT-PCR和Real-time PCR检测F3′H的表达情况。【结果】F3′H在烟草体内能正常表达,但在开花后则受到抑制,表现为转F3′H烟草花色较野生型变淡,F3′H表达量低于野生型表达量。【结论】F3′H与次生代谢途径中花色素的形成密切相关,且转入烟草体内时,其表达与烟草内源基因表达相互影响,导致烟草的花色变淡。     

膜荚黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷积累规律研究

为了解膜荚黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷的积累规律,为膜荚黄芪的种植和采收提供理论依据,测定了自然环境条件下膜荚黄芪生长中的生物量,毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量,土壤温度和湿度,并分析了毛蕊异黄酮葡萄糖苷积累变化规律。总体而言,随着生物量的增加,毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量在叶中呈下降趋势,在茎中呈上升趋势,而在根中表现出先下降再上升的趋势、且与土壤温度和水分呈显著负相关,病虫害的发生则明显降低了生物量和毛蕊异黄酮苷的积累。研究得出的结论是膜荚黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷的积累具有组织特异性,其在地上部和地下部的含量受不同机制的调控,适当的低温和水分胁迫有利于根中毛蕊异黄酮糖苷的积累。     

核桃黄烷酮3-羟化酶基因cDNA 3′端的克隆与序列分析

从核桃(Juglans regia)中首次克隆得到黄烷酮3-羟化酶基因的cDNA片段,并命名为JrF3H,GenBank登录号为FJ966204.JrF3H长1 029 bp,编码342个氨基酸.蛋白质序列多重比对结果表明,推导的JrF3H蛋白质与其他植物F3H蛋白质具有很高的相似性,JrF3H蛋白质与茶学、拟南芥、大豆、烟草、小麦和银杏F3H蛋白质序列的同源性分别为86%、85%、85%、82%、80%和79%.此外,JrF3H在相似的位置存在结合亚铁离子和酮戊二酸的保守位点.F3H系统进化树表明,JrF3H与乔木类植物的F3H基因聚类关系最近.JrF3H基因的克隆将有助于弄清该基因在核桃黄酮代谢途径中所起的作用.     

滇龙胆草7-脱氧番木鳖酸-7-羟化酶基因的克隆与表达分析

克隆滇龙胆7-脱氧番木鳖酸-7-羟化酶基因GrDL7H,并进行表达分析,为龙胆苦苷生物合成途径的解析奠定基础。根据滇龙胆转录组GrDL7H序列,使用RT-PCR(逆转录PCR)和3′RACE(cDNA末端快速扩增)技术从滇龙胆幼叶中克隆该基因及其启动子,并进行序列分析和组织特异性表达分析。结果表明,GrDL7H基因(登录号:KT306971)全长2 154 bp,包含5个外显子和4个内含子,其中GrDL7H基因(登录号:KP340980)开放阅读框长1 542 bp,编码513个氨基酸;GrDL7H蛋白质相对分子质量为59.08 ku,等电点(pI值)为8.88,属于CYP450蛋白超家族成员,可能定位于叶绿体;GrDL7H蛋白质无信号肽,为亲水稳定蛋白质,主要由α-螺旋和环构成;GrDL7H蛋白质具有CYP450蛋白质保守结构域,功能为参与氧化还原反应;滇龙胆GrDL7H蛋白质与黄金鸡纳树CcDL7H蛋白质的亲缘关系最近;GrDL7H基因启动子主要包含6个光应答元件、1个赤霉素应答元件、6个参与茉莉酸甲酯应答的顺式调控元件和1个热胁迫应答元件等;组织特异性表达分析结果表明,GrDL7H基因主要在叶片中表达。     

膜荚黄芪种质资源的RAPD分析

应用RAPD技术对19份膜荚黄芪种质资源进行了分析,从200条随机引物中筛选出12条引物,共扩增出148条条带,其中127条为多态带,多态性比率为85.8%,其比率较高.系统聚类分析将19份膜荚黄芪种质分为3大类群--野生黄芪、东北黄芪和华北黄芪,这与传统分类学的结果相符.     

膜荚黄芪不定根组织培养的研究

[目的]建立黄芪不定根培养的无性繁殖体系。[方法]以膜荚黄芪无菌苗的胚根为外植体,诱导了不定根。将长约1 cm的不定根切段接种于4种培养基(B5、MS、LS和White)以筛选培养基。然后以B5为基本培养基附加不同浓度IBA(1~6 mg/L)、不同种类糖(蔗糖、葡萄糖、果糖和食用白糖)和不同浓度白糖(20~50 g),研究IBA浓度和糖的种类及浓度对黄芪不定根组织培养的影响。[结果]4种培养基中,B5培养基效果最好,切段可分化大量不定根,且生长良好。IBA浓度为2 mg/L时,黄芪不定根生长旺盛。在B5+IBA 2.0 mg/L培养基上,附加30 g/L蔗糖或白糖时不定根生长良好,白糖与蔗糖的效果差异不明显。[结论]在黄芪不定根规模化生产中可用白糖代替培养基中蔗糖,降低培养基成本。     

膜荚黄芪和蒙古黄芪的RAPD指纹图谱分析研究

利用RAPD标记对膜荚黄芪和蒙古黄芪进行了指纹图谱的研究.采用BSA法从100个10碱基随机引物筛选出7个在膜荚黄芪基因池和蒙古黄芪基因池中表现多态性的引物.单株检测表明,引物OPC06具有膜荚黄芪特异性,在检测的膜荚黄芪个体中均能扩增出1条710 bp左右的特异带,而在蒙古黄芪的单株中未见扩增特异带,因此,将该膜荚黄芪扩增特异性条带命名为OPC06-710.试验表明,利用RAPD标记可在分子水平上达到快速、准确、可靠地鉴定膜荚黄芪和蒙古黄芪的目的.     

梭梭14-3-3蛋白基因HaFT-1和HaFT-2克隆及表达分析

根据前期梭梭干旱转录组测序得到的Unigene序列,成功克隆2个梭梭14-3-3蛋白基因,分别命名为HaFT-1和HaFT-2,并对其进行基因表达分析。结果表明:HaFT-1基因在梭梭的根、种子中均可表达,且根中表达最强;HaFT-2基因在梭梭同化枝中表达最强,根的表达量次之。干旱胁迫后HaFT-1和HaFT-2基因的表达量均下调。本研究初步分析HaFT-1、HaFT-2基因的表达模式,为进一步研究该基因功能奠定基础。     

膜荚黄芪苯丙氨酸解氨酶在大肠杆菌中的表达和纯化

为了解膜荚黄芪苯丙氨酸解氨酶(AmPAL)基因的功能及生物活性,用基因重组技术构建了pQE30-AmPAL原核表达载体,在大肠杆菌M15中表达和纯化融合蛋白,并对其进行PAL酶活性测定.结果表明,成功地构建了pQE30-AmPAL原核表达载体,并在大肠杆菌大量表达,表达的重组AmPAL经纯化后进行SDS-PAGE电泳显示1条蛋白条带.酶活性测定表明,携带6个组氨酸的重组蛋白并不影响蛋白质的功能,可保持PAL原有的生物活性.     

花生黄烷酮3-羟化酶基因AhF3H的克隆和表达分析

利用花生转录组测序结果和GenBank EST数据库,首次从花生中克隆了黄烷酮3-羟化酶基因,命名为AhF3H,GenBank登录号为KF312218。氨基酸序列分析表明,AhF3H与其他植物F3H有较高的同源性。进化树分析表明,AhF3H与大豆、野生大豆F3H的亲缘关系较近。在花生紫色种质材料及丰花1号中,AhF3H的相对表达水平同花青素含量呈正相关,表明AhF3H在花生花青素合成代谢过程中具有重要作用。     

膜荚黄芪一年生栽培

黄芪一般播种后2年采收;但由于最近几年韩国大量从中国进口1年生干品,促使1年生的黄芪栽培面积迅速扩大,尤以栽培的膜荚黄芪受青睐.黄芪别名白皮芪、绵芪、混芪日、山爆仗和箭杆花等,是豆科黄芪属多年生草本植物.黄芪种类很多,中国药典收载的黄芪原植物有膜荚黄芪(又称东北黄芪)和蒙古黄芪2种.     

延边膜荚黄芪rDNA ITS区域克隆与序列分析

用PCR方法克隆延边地区膜荚黄芪的核糖体DNA ITS区域并进行序列分析。结果表明:延边地区膜荚黄芪ITS1的序列长度为228bp,5.8SrDNA长度为164bp,ITS2的序列长度为210bp;序列分析表明延边地区和甘肃的ITS1和5.8SrDNA完全一致,而ITS2第82位处有1个碱基的置换(T/C)。     

羽衣甘蓝β-胡萝卜素羟化酶基因的克隆及表达分析

以羽衣甘蓝(Brassica oleracea L. var. acephala)为试验材料,采用同源克隆和RT-PCR技术,克隆得到羽衣甘蓝β-胡萝卜素羟化酶的cDNA全长,命名为BoBCH(GenBank登录号为MH016242)。序列分析表明,该cDNA序列长906 bp,编码301个氨基酸,分子量33.8 ku,理论等电点为9.67。保守结构域分析表明,BoBCH属于FA_hydroxylase蛋白超家族。系统发育分析结果表明,羽衣甘蓝与结球甘蓝处于同一分支,其亲缘关系最近。TMHMM和Wolf-Psort进行跨膜区分析及亚细胞定位,结果表明BoBCH蛋白有4个跨膜区域,可能定位于叶绿体中发挥作用。qRT-PCR检测结果表明,BoBCH在紫叶羽衣甘蓝DH系D07的根、茎、叶中均有表达,在叶片中表达量最高,茎次之,根中表达量最低;不同发育时期的检测结果表明,BoBCH在观赏期叶片中表达最高,在幼苗期和莲座期表达水平较低。     

吉林省临江膜荚黄芪的质量评价

采用外观性状鉴别、显微鉴别、理化鉴别、薄层色谱鉴别、主要药效成分及其它内含物测定、农药残留量测定和有害元素测定等方法对吉林省临江黄芪无公害规范化生产基地生产的膜荚黄芪质量进行了评价。结果表明：该基地按中药材GAP标准生产的膜荚黄芪外观及内在质量均符合《中华人民共和国药典》。薄层色谱法可快速鉴别黄芪的内在质量，根据黄芪样品的薄层色谱，可以确定其质量优劣。此方法便于在基层药材生产部门推广应用。     

18种观赏植物F3′5′H基因生物信息学分析

采用生物信息学方法对18种观赏植物类黄酮-3′5′-羟化酶基因(flavonoid-3′5′-hydroxylase,F3′5′H)的mRNA和氨基酸序列的理化性质、跨膜结构域、保守结构域、亚细胞定位、二级结构、三级结构和同源性进行预测与分析。结果表明,绝大多数观赏植物的F3′5′H为亲水性稳定蛋白质,以α螺旋为主、无信号肽的跨膜蛋白质;大多数定位于内质网膜上;其三级结构模型为5ylw.1.A铁锈醇合成酶,为单链蛋白,属于细胞色素P450基因家族;同源保守氨基酸序列为“LPPGP”“AGTDTS”和“PFGAGRRICAG”。     

膜荚黄芪与蒙古黄芪叶显微特征比较研究

对膜荚黄芪和蒙古黄芪的叶片表皮和解剖结构作了对比研究。结果表明:膜荚黄芪与蒙古黄芪气孔主要分布在下表皮,而上表皮分布少;膜荚黄芪下表皮气孔数明显多于蒙古黄芪;二者气孔器均属无规则型。叶脉由木质部、韧皮部、形成层、机械组织和薄壁组织组成。二者叶肉都有栅栏组织和海绵组织分化,属两面叶。蒙古黄芪栅栏组织厚度/海绵组织厚度比值明显高于膜荚黄芪,表现出抗旱的特性。