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华中五味子不同时期木质素和木脂素含量变化及其合成关键酶CCR基因的研究认领

被引量： 12

作者：

周势超

学位授予单位：

陕西师范大学

摘要：

华中五味子(Schisandra sphenanthera Rehd.et Wils.)属于五味子科(Schisandraceae)五味子属(Schisandra)—种重要的野生中药材,木脂素作为其主要活性成分,具有抗病毒、抗氧化等药理作用。而木质素作为植物体内含量仅次于纤维素的大分子有机物质,在疏导水分、增强植物机械强度和抵御外界不良环境等方面发挥重要作用。目前,对于华中五味子木脂素研究主要集中在生理和药理方面,而对华中五味子木质素和木脂代谢通路的研究未见报道。本研究以陕西省柞水县华中五味子野生抚育基地不同时期(萌芽期、展叶期、花期、青果期、果熟期)的华中五味子为材料,利用Klason法和高效液相色谱检测法分别测定了不同时期华中五味子藤茎和叶中木质素、五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、总木脂素等含量;运用同源克隆的技术获得华中五味子肉桂酰辅酶A还原酶基因(SsCCR)和内参基因(SsACTIN)的保守片段,并利用3'RACE技术得到SsCCR基因的3'末端;通过分析不同时期华中五味子叶中SsCCR基因的表达量与木质素和木脂素含量,初步揭示华中五味子叶中SsCCR基因与木质素和木脂素的关系。主要结论如下:1.测定不同时期华中五味子藤茎和叶中木质素含量,结果显示:(1)藤茎中的木质素含量均高于同时期的叶;(2)藤茎和叶中的木质素含量变化均呈现“降低-增加-降低”的趋势;(3)在展叶期,木质素含量达到最小值,藤茎47.51%,叶32.5%,青果期达到最大值,藤茎52.27%,叶46.34%。2.测定不同时期华中五味子藤茎和叶中木脂素的含量,结果显示:(1)除花期至果熟期阶段,藤茎中五味子醇甲含量显著低于叶中含量外,不同时期华中五味子藤茎中五味子醇甲、酯甲、甲素、乙素及总木脂素含量均高于叶中含量;(2)不同时期华中五味子藤茎和叶中五味子甲素含量变化趋势相反,而藤茎中五味子乙素和总木脂素含量变化趋势与叶完全一致,此外,叶中五味子甲素与五味子乙素含量变化趋势完全一致,且五味子甲素和乙素含量变化趋势与酯甲完全相反;(3)华中五味子藤茎和叶中木脂素的积累具有一定的时效性,其最大值和最小值出现的时期不完全相同。3.利用RT-PCR技术,克隆得到华中五味子一个CCR基因和两个内参基因的保守片段,其中,CCR基因保守片段为588 bp,命名SsCCR;两个内参基因的保守片段分别为1078 bp和397 bp,命名SsACTIN1和SsACTIN2;此外,通过cDNA末端快速克隆(RACE)技术成功克隆出华中五味子SsCCR基因的3'末端。4.利用实时荧光定量PCR测定华中五味子叶片中SsCCR基因的表达量,结果表明:萌芽期表达量最低,随着植株的生长,青果期达到最大值,果熟期表达量略有降低;结合叶片木质素和木脂素含量,初步揭示SsCCR基因表达量与木质素含量呈不显著正相关关系(r=0.403,P>0.05),与五味子酯甲含量呈显著负相关关系(r=-0.972,P<0.05),与五味子乙素含量呈显著正相关关系(r=0.921,P<0.05)。本研究初步揭示了不同时期华中五味子藤茎与叶中木质素和木脂素含量差异,通过分析华中五味子木质素和木脂素含量与其合成代谢途径关键酶基因SsCCR表达量之间的关系,为揭示五味子科植物木质素和木脂素的合成及调控机制提供理论基础。

摘要译文

关键词：

华中五味子; 木质素; 木脂素; SsCCR基因

学位年度：

2018

学位类型：

硕士

学科专业：

遗传学

导师：

顾蔚

中图分类号：

R284.1[化学分析与鉴定]

学科分类号：

1005[中医学];100803[中药鉴定学];100804[中药化学];100805[中药分析学]