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铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)是兰科石斛属多年附生草本植物，是我国传统的名贵中药材，具有养阴生津、清热去火等功效，多糖是其主要有效成分。近年来，由于市场上商品铁皮石斛掺假现象时有发生，为确保铁皮石斛产品的质量，本研究利用DNA条形码对铁皮石斛及邻近种进行了鉴定。尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGP)是植物体内糖类物质代谢途径中的关键酶，本研究成功克隆了铁皮石斛尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因，并对其表达特性及功能进行了初步研究。主要研究结果如下: 1.根据国际生物条形码联盟(CBOL)所建议的植物DNA条形码，对包括铁皮石斛在内的21种石斛进行鉴定，除了霍山石斛和细茎石斛、铁皮石斛和黄石斛外，其余的石斛在ITS序列上具有明显的碱基差异，具有种的特异性，霍山石斛和细茎石斛在Nad intron2和psbA-trnH上具有碱基差异，黄石斛和铁皮石斛在psbA-trnH上具有碱基差异。通过三段DNA条形码可以将铁皮石斛从其他20种石斛中区分开。 2.根据Genbank中美花石斛的Actin基因片段设计引物，分别以采用RT-PCR和PCR等方法，从铁皮石斛中分离出ACT基因片段，命名为DoACT(Genbank登录号为JX294908)。序列分析结果显示:DoACT基因组片段为1217bp，其中编码区为1059bp，编码353个氨基酸。在基因结构上含有三个外显子和两个内含子。同源性分析显示，DoACT与美花石斛、蝴蝶兰的ACT氨基酸序列同源性最高，达到99％，与大麦、高粱、水稻等单子叶植物的ACT氨基酸序列的同源性也在95％以上。半定量RT-PCR表达分析显示，其在铁皮石斛根、茎、叶中的表达量一致。 3.采用RT-PCR和RACE相结合的方法，从铁皮石斛中克隆到多糖合成途径中的关键酶UGP基因，并命名为DoUGP（Genbank登录号为JX294909）。该基因的cDNA全长1716bp，包含1419bp的ORF，编码472个氨基酸。同源性分析显示，与小果野蕉、玉米、水稻、甘蔗和绿竹笋的同源性都在80％以上，其中与小果野蕉的同源性达到89％。 4.半定量RT-PCR结果显示， DoUGP在铁皮石斛不同部位的表达量不同，其中在铁皮石斛茎中部和茎上部的表达量最高，叶片的表达水平次之，根部的表达水平最低。定量RT-PCR分析结果显示，铁皮石斛在4℃低温处理下，DoUGP表达会呈现先下降再上升再下降的趋势;在40℃高温处理下，DoUGP表达会先升高再下降的趋势，24h时DoUGP的表达水平均低于未处理时。相关性分析显示，铁皮石斛多糖含量与DoUGP的表达水平具有正相关关系，表明DoUGP参与了铁皮石斛多糖的合成途径。 5.成功构建了35S: DoUGP的超表达载体，并将超表达载体通过花序浸染法成功转入拟南芥中。