濒危药用植物茅苍术转录组学研究

发布时间：2021-04-26 03:26

　　茅苍术（Atractylodes lancea（Thunb.）DC.）为多年生菊科植物,以根茎入药,具有燥湿健脾,祛风明目等功效。茅苍术为江苏省道地药材,以产自茅山一带的质优。由于其自身的生物学特性以及各种人为因素的破坏,其种群恢复能力日渐下降,分布地区及种群数量呈现出明显的衰退现象,被列为江苏省4种濒危药用植物之一。苍术中主要的药效成分为倍半萜类成分,具有多种药理活性,植物中的倍半萜主要是通过MVA途径生成。目前对于苍术倍半萜形成的分子机制研究甚少。本文主要构建了茅苍术根茎及叶的转录组数据库,对其生物合成路径进行了预测,对其生物合成途径中的两条关键酶进行克隆分析,探究了茉莉酸甲酯对茅苍术的生理生化影响及对关键酶的调控作用,愈伤组织体系的构建等工作。主要包括以下几个方面的内容:（1）:建立了茅苍术根茎及叶的转录组学平台,本次茅苍术转录组学研究中,通过拼接组装得到了 126072条unigenes,注释率达到45.56%。获得了 84条与茅苍术萜类骨架生物合成相关的unigenes;50条与萜类下游途径合成相关的unigenes,其中与单萜合成相关的有9条,与三萜倍半萜合成相关的有24条... 

【文章来源】：南京中医药大学江苏省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1 茅苍术研究进展
        1.1 化学成分研究
            1.1.1 倍半萜类
            1.1.2 聚乙炔类成分
            1.1.3 糖苷类成分
            1.1.4 三萜及甾体
            1.1.5 其他类
        1.2 药理学研究
            1.2.1 对消化系统的影响
            1.2.2 抗菌抗病毒作用
            1.2.3 降血糖作用
            1.2.4 保肝作用
            1.2.5 抗缺氧作用
            1.2.6 对中枢神经作用
        1.3 植物萜类化合物研究进展
            1.3.1 植物萜类化合物的分类
            1.3.2 植物萜类化合物的用途
            1.3.3 植物萜类化合物生物合成途径
            1.3.4 3-羟基-3-甲基戊二酰CoA还原酶（HMGR）研究进展
            1.3.5 倍半萜合酶研究进展
        1.4 转录组学在药用植物中的应用研究进展
            1.4.1 转录组学概述
            1.4.2 转录组研究方法
            1.4.3 转录组学在药用植物研究中的运用
        1.5 植物诱导子研究进展
            1.5.1 诱导子的分类
            1.5.2 茉莉酸甲酯的作用机制
            1.5.3 茉莉酸甲酯在植物次生代谢中的应用
        1.6 论文主要研究目的与内容
        参考文献
第二章 茅苍术根茎及叶转录组学研究
    2.1 实验材料与方法
        2.1.1 实验材料及RNA提取
        2.1.2 转录组测序文库的构建
        2.1.3 转录组数据加工及组装
        2.1.4 基因功能注释
        2.1.5 基因表达水平分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 总RNA质量检测
        2.2.2 测序数据质量结果
        2.2.3 拼接转录本的长度分布
        2.2.4 unigenes的功能注释
        2.2.5 CDS预测结果
        2.2.6 Nr注释结果
        2.2.7 GO及KOG功能注释
        2.2.8 KEGG功能注释及分类
    2.3 功能基因的挖掘
        2.3.1 MVA生物合成途径中关键酶的研究
        2.3.2 MEP生物合成途径
        2.3.3 下游途径中的关键酶
        2.3.4 与萜类合成相关的CYP450s的挖掘
        2.3.5 与萜类合成相关的转录因子的挖掘
        2.3.6 差异表达基因的筛选
    2.4 讨论
    参考文献
第三章 茅苍术倍半萜合成酶基因Al-Ses1的克隆及生物信息学分析
    3.1 材料与方法
        3.1.1 RNA提取和cDNA合成
        3.1.2 倍半萜合酶全长的克隆及验证
        3.1.3 倍半萜合酶生物信息学分析
        3.1.4 实时荧光定量PCR （real-time PCR）
    3.2 结果与分析
        3.2.1 RACE和Al-sesl全长cDNA序列
        3.2.2 Al-ses1编码的蛋白质理化性质及结构与功能预测
        3.2.3 Al-ses1基因二级结构及三级结构预测
        3.2.4 Al-ses1信号肽
        3.2.5 Al-ses1结构域分析
        3.2.6 进化树分析
        3.2.7 Al-ses1基因表达特异性表达分析
    3.3 讨论
    参考文献
第四章 茅苍术HMGR基因全长克隆及表达分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 材料
        4.1.2 RNA提取和cDNA合成
        4.1.3 AlHMGR全长扩增及验证
        4.1.4 AlHMGR生物信息学分析
        4.1.5 实时荧光定量PCR
    4.2 结果与分析
        4.2.1 RACE结果和AlHMGR全长cDNA序列获得
        4.2.2 AlHMGR基因编码的蛋白质理化性质及结构与功能预测
        4.2.3 AlHMGR二级结构及三级2构预测
        4.2.4 信号肽
        4.2.5 AlHMGR编码蛋白序列相似性和功能结构分析
        4.2.6 AlHMGR同源氨基酸序列比对
        4.2.7 AlHMGR基因表达特异性分析
    4.3 讨论
    参考文献
第五章 茉莉酸甲酯对茅苍术生理生化及关键酶表达量的影响
    5.1 茉莉酸甲酯对茅苍术生理生化指标影响
        5.1.1 材料与方法
        5.1.2 结果与分析
        5.1.3 讨论
    5.2 茉莉酸甲酯对茅苍术MVA生物合成途径关键酶表达的影响
        5.2.1 材料与方法
        5.2.2 结果与分析
        5.2.3 讨论
    参考文献
第六章 茅苍术愈伤组织培养体系的建立
    6.1 茅苍术无菌苗的培养
        6.1.1 材料
        6.1.2 外植体预处理
        6.1.3 种子消毒及无菌苗形成
    6.2 茅苍术愈伤组织的培养
    6.3 结果与分析
        6.3.1 HgCl2不同消毒时间对茅苍术发芽率的影响
        6.3.2 不同激素配比对茅苍术无菌苗愈伤效果的影响
    6.4 讨论
    参考文献
结论
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3160638