昼夜温差对铁皮石斛原球茎多糖含量的影响及机理研究
本文选题:铁皮石斛 切入点:多糖 出处:《福建农林大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:铁皮石斛(Dendrobium officinale),是兰科石斛属药用植物,有着非常独特的价值。本研究以铁皮石斛原球茎为材料,探讨了有利于原球茎增殖、保存及多糖积累的最佳培养条件,并初步建立液体培养系,以测定其在不同昼夜温差下的多糖含量,在此基础上克隆了多糖合成途径中的2个关键的糖基转移酶基因—DoGAUT1和DoPGSIP6基因,并对该基因在不同昼夜温差下进行定量表达分析。主要研究结果如下:1铁皮石斛离体培养条件的优化选取铁皮石斛的原球茎为材料,优化铁皮石斛原球茎增殖与保存的离体培养条件。①采用单因素试验设计,比较了6-BA、椰乳、土豆配合使用对原球茎增殖的影响,试验数据得出1/2 MS+土豆泥50g/L较适合铁皮石斛原球茎增殖,添力(?)2.0 mg/L 6-BA后,原球茎鲜重增殖系数增高,但原球茎部分分化。②改变1/2 MS中KNO3、KH2PO4的比例,比较其对铁皮石斛原球茎增殖的影响,试验结果表明,当KNO3, KH2PO4分别为对照的0.5倍,1倍时,铁皮石斛原球茎增殖系数虽最高,但原球茎少量黄化,对照1/2 MS较适合铁皮石斛原球茎增殖。③对比不同的硝态氮和铵态氮配比对铁皮石斛原球茎增殖效果的影响,试验结果表明,当KNO3, NH4NO3均为对照的0.5倍且土豆泥为50g/L的培养基和1/2 MS+土豆泥50 g/L增殖系数相最高。④比较不同浓度的姜黄素和甜菜红苷对铁皮石斛原球茎离体保存的效果的影响,结果显示姜黄素为0.1-1.0g/L可以抑制原球茎生长,甜菜红苷浓度为0.1g/L保存效果最好。⑤以诱导出的铁皮石斛原球茎为材料,接种1/2 MS+土豆提取液50g/L的液体培养基中,比较了不同时间下铁皮石斛培养物生物量的变化,试验结果表明,在整个生育期内,原球茎的鲜重变化曲线为S型,30-40 d快速生长。2铁皮石斛离体培养物在不同昼夜温差处理条件下多糖含量变化以诱导出的铁皮石斛原球茎为材料,比较了不同时间下铁皮石斛培养物多糖的变化,在整个生长周期,原球茎多糖变化曲线呈S型。选取培育30 d的铁皮石斛原球茎为材料,对比了铁皮石斛多糖含量在不同昼夜温差下的差异。试验结果表明,处理温度为25℃/10℃,处理2d的多糖含量最高,且在一定的处理时间范围内,多糖含量先增加后下降的趋势;处理温度为25℃/15℃,该温度下多糖的含量随着处理时间的增加而增加,该温差是最适合促进次生代谢物多糖积累的温度;处理温度为25℃/20℃,多糖含量呈递增趋势,略低于相同时间下温度为25℃/15℃的处理。3铁皮石斛原球茎DoGAUT1和DoPGSIP6基因的克隆及生物信息学分析应用同源克隆与RACE技术结合,以铁皮石斛原球茎为材料,克隆了两个糖基转移酶基因DoGAUT1和DoPGSIP6,全长分别为2518、2010 bp,分别编码了705、549个氨基酸,登入号为1740985。生物信息学研究表明,DoGAUT1为亲水性跨膜蛋白,不含信号肽,形成卷曲螺旋结构,亚细胞定位于高尔基体。DoPGSIP6为疏水性跨膜蛋白,含信号肽,无卷曲螺旋结构,亚细胞定位于质膜。它们同属于GT8家族中的GT-A类的糖基转移酶,DoGAUT1蛋白在第394-692位含有典型的GT8_like_1未知功能的保守结构域,多个配体结合位点、2个金属离子结合位点。而DoPGSIP6蛋白在第29-276位含有GT8_Glycogenin保守结构域,多个底物结合位点、2个锰结合位点和一个保守基因序列DXD,该基序主要负责将不同的糖添加到糖链、碳酸盐、蛋白上。此外,DoPGSIP6蛋白在第448-522位含有CCC1_like保守结构域,它可能具有固氮的作用。进行进化树构建时发现DoGAUT1和DoPGSIP6基因推定的氨基酸序列分别与二穗短柄草,大豆进化关系最近,而与番茄、甜橙亲缘关系较远。4铁皮石斛DoGAUT1和DoPGSIP6基因在不同昼夜温差下的定量表达分析以18S rRNA为内参基因,对DoGAUT1基因和DoPGSIP6基因在不同昼夜温差下的表达水平进行相对定量表达分析。结果发现,昼夜温度为25℃/15℃时,DoGAUT1基因和DoPGSIP6基因表达水平与多糖含量呈正相关。DoPGSIP6在昼夜温差为15℃时,处理2d,DoPGSIP6基因相对表达量和多糖的含量均达到该温差处理条件下的最高水平。
[Abstract]:Dendrobium (Dendrobium officinale), is the orchid Dendrobium, has a very unique value. In this study, the tin Shi Huyuan bulbs as materials, discussed in favor of protocorm proliferation, preservation and accumulation of polysaccharides in the optimum culture conditions, and to establish a liquid culture system, to determine the content of polysaccharides in different the temperature difference between day and night, based on the cloning of 2 key glycosyl polysaccharide biosynthesis transferase gene DoGAUT1 and DoPGSIP6 gene, and the gene quantitative expression analysis in different temperature. The main results are as follows: 1 Dendrobium officinale from optimization of culture conditions of selected body of Dendrobium candidum protocorm material conditions in vitro optimization of protocorm proliferation and preservation. The single factor experiment, compared with 6-BA, coconut milk, potatoes with effect on the protocorm proliferation test. The data that 1/2 MS+ Mashed Potato 50g/L is suitable for protocorm proliferation, Tim (?) 2 mg/L 6-BA, increased fresh weight of protocorm proliferation coefficient, but part of protocorm differentiation. The change of KNO3 1/2 in MS, the ratio of KH2PO4, compare the protocorm proliferation effect of test results show that when KNO3, KH2PO4 were 0.5 times, 1 times, protocorm proliferation coefficient was the highest, but a small amount of protocorm chlorosis, control 1/2 MS is suitable for protocorm proliferation. The effect of the comparison of different nitrate nitrogen and ammonium nitrogen ratio on the iron skin effect of protocorm multiplication of Dendrobium the test results show that when KNO3, NH4NO3 are 0.5 times than the control and Mashed Potato 50g/L medium and 1/2 MS+ Mashed Potato 50 g/L. The highest proliferation coefficient of different concentrations of curcumin and red beet glycosides on protocorm in vitro preservation effect The results showed that curcumin, 0.1-1.0g/L can inhibit the growth of protocorms, red beet glycoside concentration is 0.1g/L the best preservation effect. Based on the induced protocorm were inoculated with 1/2 MS+ potato extract 50g/L liquid medium, compared the change of biomass under different cultivation time of iron Dendrobium, test the results show that in the whole growth period, fresh weight change curve of protocorm of type S and 30-40 D.2 rapid growth of Dendrobium officinale in vitro culture in different dif conditions to induce changes of polysaccharide content of Dendrobium candidum protocorms as materials, studied under different time multi culture of Dendrobium candidum sugar, in the whole growth period, the curve of protocorm polysaccharide changes were S type. Select 30 d cultivation of Dendrobium protocorm as materials, compared the difference of Dendrobium officinale polysaccharide content in different temperature difference between day and night under test. The results show that the processing temperature is 25 DEG /10 DEG 2D, the polysaccharide content is the highest, and the processing time in a certain range, the polysaccharide content increased first and then decreased; with the temperature of 25 DEG /15 DEG C, the temperature of polysaccharide content increased with the increase of processing time, the temperature difference is the most suitable for the promotion of secondary metabolites accumulation of polysaccharide temperature; processing temperature is 25 DEG /20 DEG, presenting the polysaccharide content increased, slightly lower than the same time under the temperature of 25 DEG /15 DEG.3 protocorm DoGAUT1 and DoPGSIP6 gene cloning and bioinformatic analysis using homologous cloning and combined with RACE technology with protocorms as materials, cloned two glycosyltransferase genes DoGAUT1 and DoPGSIP6 in length were 25182010 BP, 705549 amino acids respectively encoding, lander on 1740985. bioinformatics showed that DoGAUT1 Pro Water transmembrane protein without signal peptide, forming a coiled coil structure, subcellular localization in Golgi.DoPGSIP6 was a hydrophobic transmembrane protein containing the signal peptide, no coiled coil structure, subcellular localization at the plasma membrane. They belong to the GT8 family of glycosyl transferase GT- in a conserved DoGAUT1 domain containing protein. Typical GT8_like_1 of unknown function in section 394-692 of the plurality of ligand binding sites, 2 metal binding sites. DoPGSIP6 protein contains a conserved GT8_Glycogenin domain in section 29-276, a plurality of substrate binding sites, 2 manganese binding sites and a conserved sequence of DXD gene, the motif is mainly responsible for the addition of different the sugar to the sugar chain, carbonate, protein. In addition, DoPGSIP6 protein contains a conserved CCC1_like domain in section 448-522, it may have the role of nitrogen fixation. Phylogenetic tree revealed DoGAUT1 and DoPGSIP6 gene The deduced amino acid sequence respectively with two distachyon, recent soybean evolution, and tomato, expression analysis with 18S rRNA as a reference gene quantitative orange distantly related.4 Dendrobium DoGAUT1 and DoPGSIP6 gene in different day and night temperature difference, the expression level of DoGAUT1 gene and DoPGSIP6 gene in the different temperature difference between day and night the relative quantitative expression analysis. The results showed that diurnal temperature of 25 DEG /15 DEG C, DoGAUT1 and DoPGSIP6 gene expression level was positively correlated with the content of polysaccharide in the.DoPGSIP6 diurnal temperature is 15 degrees centigrade, 2D, the relative expression of DoPGSIP6 gene and polysaccharide contents reached the highest level under the condition of temperature.
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S567.239
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 梁忠纪;;铁皮石斛的人工栽培[J];农家之友;2003年03期
2 袁正仿,张苏锋,远凌威;铁皮石斛高产优质栽培技术[J];河南农业科学;2004年02期
3 查学强;魏鹏;罗建平;;8种产地铁皮石斛蛋白质和同工酶分析[J];安徽农业科学;2007年27期
4 杜刚;杨海英;朱绍林;张广求;;铁皮石斛种子诱导成苗试验[J];中药材;2007年10期
5 张奇;段承俐;;铁皮石斛的鉴定研究[J];生物技术通报;2008年06期
6 白美发;黄敏;;铁皮石斛高效设施栽培技术研究[J];安徽农业科学;2008年35期
7 梁重坚;陈志权;;铁皮石斛组培小苗驯化和病虫害防治技术[J];农家之友(理论版);2009年03期
8 诸燕;斯金平;郭宝林;何伯伟;张爱莲;;人工栽培铁皮石斛多糖含量变异规律[J];中国中药杂志;2010年04期
9 卢声仙;何铁光;王爱勤;黄岛平;韦柱杨;张向军;;广西铁皮石斛化学成分提取方法研究[J];西南农业学报;2010年02期
10 高剑平;张梁;孙莉娜;邱小明;;铁皮石斛组培快繁关键技术研究概述[J];福建农业科技;2010年04期
相关会议论文 前10条
1 诸燕;斯金平;张爱莲;;人工栽培铁皮石斛多糖质量分数研究[A];第八届全国药用植物及植物药学术研讨会论文集[C];2009年
2 陈立钻;倪云霞;孙继军;范华芬;许安玲;;铁皮石斛传统加工品与机械加工品的多糖含量对比研究[A];全国第六届天然药物资源学术研讨会论文集[C];2004年
3 郭英英;刘京晶;斯金平;;雁荡山不同树种活树附生铁皮石斛多糖含量差异比较[A];生态文明建设中的植物学:现在与未来——中国植物学会第十五届会员代表大会暨八十周年学术年会论文集——第4分会场:资源植物学[C];2013年
4 王伯初;李标;;响应声波加载的铁皮石斛差异表达基因筛选及其功能初步研究[A];2008年全国生物流变学与生物力学学术会议论文摘要集[C];2008年
5 丁小余;侯北伟;谢明璐;;珍稀铁皮石斛基于微卫星标记的种质鉴别与保护遗传学研究[A];第九届全国药用植物及植物药学术研讨会论文集[C];2010年
6 朱波;斯金平;苑鹤;;铁皮石斛杂交育种的初步研究[A];第九届全国药用植物及植物药学术研讨会论文集[C];2010年
7 李宏博;张宏宇;朴钟云;;铁皮石斛组织培养研究[A];第九届全国药用植物及植物药学术研讨会论文集[C];2010年
8 斯金平;;铁皮石斛可持续发展关键技术研究进展[A];第十届全国药用植物及植物药学术研讨会论文摘要集[C];2011年
9 金璐英;斯金平;张爱莲;魏涛;莫伊娜;;铁皮石斛中基本氨基酸含量变异规律[A];第十届全国药用植物及植物药学术研讨会论文摘要集[C];2011年
10 张治国;刘骅;夏志俊;王君晖;黄纯农;;铁皮石斛种子的超低温保存[A];中国植物生理学会全国学术年会暨成立40周年庆祝大会学术论文摘要汇编[C];2003年
相关重要报纸文章 前10条
1 本报记者 王晶晶;铁皮石斛扎根浙江[N];中国经济导报;2006年
2 施仁潮;铁皮石斛研究成果验收[N];科技日报;2006年
3 张文聪;做大铁皮石斛种植业 帮助群众走上致富路[N];韶关日报;2007年
4 本报记者 何潭振 戴正聪;让所有老百姓都能吃得起铁皮石斛[N];中国食品质量报;2006年
5 本报记者 王蔚佳;铁皮石斛神话如何延续[N];中国医药报;2006年
6 施文;浙江将出台铁皮石斛品种标准[N];中国中医药报;2006年
7 本报记者 施仁潮;他让濒危中药铁皮石斛重获新生[N];中国中医药报;2008年
8 中华中医药学会 庄乾竹;宝宝能喝铁皮石斛水吗?[N];健康时报;2008年
9 王英;“工厂”里种出铁皮石斛[N];苏州日报;2008年
10 收集整理 军野;铁皮石斛的文化渊源[N];世界报;2008年
相关博士学位论文 前10条
1 孙婧;铁皮石斛提取物及其活性成分毛兰素对人乳腺癌细胞抑制作用的研究[D];吉林大学;2016年
2 徐程;铁皮石斛种质资源与组培工厂化生产研究[D];浙江大学;2006年
3 包英华;铁皮石斛种质资源的鉴定与评价研究[D];广州中医药大学;2014年
4 严亮;中国传统兰科药用植物铁皮石斛基因组及其生物学特性研究[D];吉林大学;2014年
5 张泽锦;铁皮石斛的光合碳同化途径及其对环境变化的生理响应[D];中国农业大学;2014年
6 赵兴兵;超微铁皮石斛对脾虚便秘小鼠肠道微生物的影响研究[D];湖南中医药大学;2014年
7 李标;声波刺激对铁皮石斛生长代谢的影响及其相关基因表达和克隆研究[D];重庆大学;2007年
8 滕建北;铁皮石斛与美花石斛茎尖生长机理及其多糖累积规律研究[D];成都中医药大学;2009年
9 关杰敏;铁皮石斛良种繁育与GAP种植关键技术研究[D];广州中医药大学;2014年
10 何铁光;铁皮石斛原球茎多糖的诱导、提纯、理化性质及生物活性研究[D];广西大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 诸燕;铁皮石斛种质资源收集与评价[D];浙江农林大学;2010年
2 辛甜;组培铁皮石斛的品质评价研究[D];辽宁中医药大学;2011年
3 戴燕萍;铁皮石斛生产质量管理规范研究[D];浙江农林大学;2012年
4 王俊洁;铁皮石斛体细胞无性变异的生药学初步研究[D];云南中医学院;2012年
5 李东宾;冷胁迫下铁皮石斛抗寒基因的克隆与表达研究[D];浙江农林大学;2013年
6 冯云;铁皮石斛储藏与加工特性研究[D];华南理工大学;2015年
7 邓星燕;铁皮石斛紫外指纹图谱研究[D];云南民族大学;2015年
8 朱梦丽;铁皮石斛甘露糖结合凝集素的分子建模与对接研究,,及NAC基因组序列的克隆[D];西南交通大学;2015年
9 陈尔;铁皮石斛组培快繁技术的优化[D];中南林业科技大学;2015年
10 任洁;铁皮石斛组培苗培养及丛生芽增殖体系的建立[D];南京师范大学;2015年
本文编号:1590146
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/1590146.html