地黄总环烯醚萜苷的积累及相关酶基因研究

发布时间：2018-04-10 07:45

本文选题：地黄　切入点：环烯醚萜苷　出处：《河南师范大学》2017年硕士论文

【摘要】：地黄(Rehmannia glutinosa)隶属玄参科地黄属,是一种多年生草本植物,是著名的“四大怀药”之一。萜类化合物是地黄中一种重要的次生代谢产物,而环烯醚萜苷是重要的单萜类化合物,是地黄药用的主要成分之一。DXR、GPPS、G10H、10HGO是环烯醚萜苷类化合物合成上游途径的四个关键酶,本研究以地黄85-5和金九为实验材料,研究地黄总环烯醚萜苷的积累及相关酶基因的表达,分析了品种、产地、甲基化抑制剂对地黄环烯醚萜苷合成的影响,并克隆了DXR基因及其启动子,为进一步验证DXR基因的功能奠定了基础。主要研究结果如下:1、地黄总环烯醚萜苷的含量随着地黄的生长发育呈先升高后下降的趋势,在地黄处于成熟期时,其含量最高。在地黄生长前期,叶中总环烯醚萜苷含量高于根中,而经成熟期后低于根中。地黄不同品种中总环烯醚萜苷含量存在差异,在地黄生长前期,金九叶中总环烯醚萜苷含量高于地黄85-5中,而根中总环烯醚萜苷含量却低于地黄85-5。另外,在地黄生长的后期,金九根中总环烯醚萜苷含量高于85-5中,而叶中总环烯醚萜苷含量却略低于地黄85-5。2、地黄环烯醚萜苷类化合物合成相关酶基因DXR、GPPS、G10H、10HGO的表达具有时空及品种差异性。DXR基因在地黄叶中的表达高于根和茎中,且叶中DXR基因表达的高峰期多出现地黄生长的Ⅲ-Ⅳ期,但因品种不同而略有差异。GPPS基因在85-5不同组织中表达的变化趋势较为一致,在第Ⅲ期时表达量达到最大;地黄金九叶中GPPS基因的表达随着地黄生长不断升高,在第Ⅴ期时最高。G10H基因在地黄叶中的表达要高于根和茎中,且在第Ⅳ期表达量最大,而地黄根和茎中G10H基因的表达情况因品种差异而不同。10HGO为多功能酶,其编码基因的表达较复杂。3、产地对地黄环烯醚萜苷的积累及相关酶基因的表达有很大的影响,其中温县产区地黄总环烯醚萜苷的含量高于新乡产区。环烯醚萜苷合成相关基因在不同产区地黄的表达不同,在地黄生长的前期,温县产区DXR2基因在不同组织中的表达量均明显高于新乡产区,DXR4基因的表达情况与DXR2基因相似。在地黄的整个生长过程中,温县产区地黄根中GPPS的表达量均高于新乡产区,而温县产区茎和叶中GPPS的表达量仅在地黄生长前期高于新乡产区。同样,在地黄生长的前期,温县产区G10H基因在不同组织中的表达量均明显高于新乡产区。温县产区地黄根和茎中10HGO6的表达量明显低于新乡产区,而10HGO33的表达量却高于新乡产区。4、5-azaC对地黄环烯醚萜苷类化合物的积累及相关酶基因表达有显著的作用。5-azaC促进了地黄总环烯醚萜苷的积累,且随着5-azaC浓度的升高促进作用先增强后降低,其中50μM5-azaC对总环烯醚萜苷的积累作用最大。5-azaC对环烯醚萜苷合成相关酶基因的表达影响十分复杂,大多为促进基因的表达,但也存在抑制作用;其中30μM-50μM的5-azaC对于基因的表达影响最为广泛。5、本研究克隆了DXR基因c DNA全长序列,包含205bp的5’-UTR、1425bp的CDS和356bp的3’-UTR,共编码474个氨基酸。采用改良的hiTAIL-PCR法克隆获得了DXR基因启动子部分片段,预测了该启动子包含CAAT box、CAT box、胚乳表达所需调控顺式调控元件和TATA box。另外,构建了DXR基因植物表达载体,为进一步验证DXR基因的功能奠定了基础。
[Abstract]:The content of total iridoid glycoside in the leaves of Radix Rehmanniae is higher than that of Radix Rehmanniae 85 - 5 . The content of total iridoid glycoside in the leaves of Radix Rehmanniae is higher than that of Radix Rehmanniae 85 - 5 . In the early stage of growth of Rehmanniae , the content of total iridoid glycoside in leaves is higher than that of Radix Rehmanniae 85 - 5 . In the early stage of the growth of Rehmanniae , the content of total iridoid glycoside in leaves is higher than that of Rehmanniae Radix 85 - 5 . In the early stage of growth of Rehmanniae , the content of total iridoid glycoside in leaves is higher than that of Rehmanniae . The results showed that the expression of GPPS was higher than that in Xinxiang , but the expression of GPPS was significantly higher than that in Xinxiang .

【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S567.234

【参考文献】