马蓝吲哚类生物碱合成关键基因ASA和ASB的克隆与功能研究

来源 :华侨大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:roattrjca
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
马蓝(Baphicacanthus cusia),是一种非常重要的爵床科药用植物,广泛分布于我国西南、华南及华东等地区。由它的茎、叶加工而成的青黛,以福建产品质最佳,被誉为“建青黛”,是福建的道地药材。马蓝的根入药即为南板蓝根,与青黛一起同为《中国药典》的药材品种。近年来,非典、甲流及禽流感等流行病频频肆虐发威,以及优质药材生境的破坏,市场上以马蓝为基源的中药材供不应求,但是马蓝的种质资源保护和驯化栽培没有得到重视,道地马蓝的优质种质资源正在面临流失、退化和灭绝的危险,因此加强对中药青黛基源植物马蓝的研究迫在眉睫。经调研发现,马蓝和青黛的主要功能性成分为靛蓝和靛玉红。特别是靛玉红已经成为青黛及其原植物马蓝的指标性成分,靛玉红为双吲哚生物碱,被认为具有抗肿瘤作用,临床上,多用于治疗慢性粒细胞白血病(chronic myel度y tic leukemia,CML),是中成药“黄黛片”及“当归芦荟丸”的主要活性成分。目前,对马蓝以及青黛的研究多集中于鉴定、加工工艺和药理活性等方面,而缺乏对马蓝药效物质生物合成途径的研究,制约了马蓝优质种质的构建,因此梳理马蓝药效物质次生代谢通路及其调控机理、挖掘马蓝药效相关关键基因,是培育优质马蓝品系的基础,也是我们研究工作的当务之急。本研究以马蓝转录组测序数据以及从微生物中预测的吲哚类生物碱合成途径为基础,分离鉴定出了吲哚类生物碱合成途径重要基因:邻氨基苯甲酸合酶α亚基(Ant hranilate Synthaseαsubunit,ASA)和邻氨基苯甲酸合酶β亚基(Anthranilate S ynthaseβsubunit,ASB),邻氨基苯甲酸合酶是具有αββα亚基结构的异质四聚体,其中α,β亚基分别由ASA和ASB基因编码。ASA具有催化分支酸生成邻氨基苯甲酸的功能,ASB具有催化裂解谷氨酰胺把形成的游离铵根离子呈递给α亚基的作用。通过生物信息学对全长cDNA进行序列特征分析和预测,对A SA和ASB基因进行一系列体内、体外生物学功能研究。本研究可为今后通过生物技术提高马蓝中吲哚类生物碱等活性物质含量以及马蓝优质品系的基因改良提供基础和保障,主要研究内容有以下几方面:(1)通过反转录扩增,得到候选基因的cDNA序列,分别命名为BcASA1、BcASA2和BcASB,经过对BcASA1和BcASA2的序列分析与gDNA序列克隆相结合表明二者为同一个基因的不同转录本。并利用多种软件对BcASA1,BcASA2,BcASB的生物信息学特征进行了分析。(2)组织特异性分析结果表明,BcASA1,Bc ASA2,BcASB在马蓝的根、茎、叶3个组织中均有不同程度的表达,其中三基因于叶片中表达量最高,根和叶片中的表达量较低。采用实时荧光定量PCR考察MeJA、SA和ABA处理后各时间点(0h、1h、2 h、4 h、8 h、12 h、24 h、36 h、48h、72h)马蓝中Bc ASA1,BcASA2,Bc ASB的表达情况,结果表明Bc ASA1,BcASA2,Bc ASB2均能被植物激素MeJA、SA和ABA诱导表达上调。通过转运肽预测和亚细胞定位实验探明三者在叶绿体中发挥作用,BcASA1在细胞质中存在少量表达。(3)原核表达诱导得到BcASA1,BcASA2,BcASB蛋白,将纯化后的BcASA1和BcASA2蛋白加入以分支酸和氯化铵为底物的混合体系中,在336nm处测定,结果显示BcASA1,BcASA2均具有催化活性,且其活性大小类似。由此可知马蓝中ASA基因的两个转录本在功能上差异较小。(4)为了验证马蓝和菘蓝吲哚类生物碱合成路径的保守性及差异,以及B cASA1,BcASA2,BcASB基因的体内功能,我们构建了BcASA1,BcASA2,BcA SB基因的单基因和双基因过表达载体,并将它们通过根癌农杆菌C58C1介导转化如入的菘蓝。目前已获得转基因毛状根,下一步将对转基因植株表型、活性成分含量进行分析。
其他文献
开发区作为承载城市产业、经济重要的功能区域,对城市空间布局、城市形象塑造等方面影响很大。参考国内外开发区发展路径与经验,开发区正逐步从工业孤岛向产业新城发展阶段迈
无线移动Ad Hoc网络作为可移动分布式多跳无线网络,没有预先确定的网络拓扑或网络基础设施以及集中控制。为了在这样的网络中促进通信,路由协议主要用于在节点之间发现路径。Ad
【正】 春夜悲凉怒发根,秋晨篱外乱云奔。荒村枯树群蛾死,乞讨行人入鬼门。昨夜军令探寇堡,明朝埋伏缚鲲鹏。黄沙掺雪炊烟灭,黑壑卧冰冷饭吞。
【正】 李大钊和宋仲彬的友谊自1900年开始,直到 1927年大钊牺牲。在大钊光辉的38年中,宋仲彬是与他交往时间最长,关系最密切的朋友之一,而李宋两家的交往则一直延续到今天。
【正】 一、要有正确的指导思想。地方党史是中共党史的组成部分,是记述一个地区人民在中国共产党领导下进行革命和建设的历史。因此,编写地方党史要以马克思列宁主义、毛泽
目的 探讨艾灸神阙穴联合缩宫素注射预防宫缩乏力性产后出血的临床疗效。方法 将152例经阴道分娩孕妇随机分为研究组(78例)和对照组(74例),对照组给予西医常规缩宫肌内注射,
一、概述 卫星导航系统是国民经济信息化建设的重要组成部分和推进力量.是国家信息体系的重要基础建设设施.是直接关系到经济发展和国家安全.以及国防现代化的关键性技术支撑系
河南省加快构建全国重要文化高地,推动文化资源大省向文化强省转变,需要文化产业在推进"三区一群"建设中发挥重要作用。因此,需对河南省文化产业竞争力进行客观评价,明晰竞争
本报讯(记者 李淼)记者近日从省农业厅获悉,国家发展改革委、农业部日前公布农业领域政府和社会资本合作(PPP)第一批试点项目,试点项目总数20个,我省蒲江县30万亩健康土壤培育应用示
报纸
医院工作信息化进程的不断加快,各个部门之间的信息交流已经无法满足日益增长的业务需求了。为了能够有效的解决这一问题,需要采用虚拟局域网技术创建高效运转的医院网络,从