桑查尔酮合成酶基因的克隆表达及桑枝多酚类成分的表征分析

来源 :成都中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tianfong
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桑枝为桑科植物桑Morus alba L.的干燥嫩枝,是我国应用历史悠久的中药。桑枝微苦,平,归肝经,具有去风湿,利关节,行水气的功效。主治风寒湿痹,四肢拘挛,脚气浮肿,肌体风痒等症。桑枝多酚类成分主要有绿原酸、芦丁、紫云英苷等,不同种质资源的桑枝成分上大体一致,但是含量有一定差异。本研究从黄酮类成分生物合成途径的分子机制入手,研究桑CHS基因的表达与多酚类成分动态积累,其结果如下:  1.桑枝化学成分动态变化研究  本研究选取了四川广泛栽种的桑Morus alba L.的两个栽培品种,即保坎61号和红果2号,并且分别在每个居群选择了8棵样品树,从2010年1月到2010年12月每月中旬采收当年生长的枝条(直径约1cm),采用HPLC法建立两个栽培品种1~12月的192批次样品的指纹图谱,进行了相似度评价及含量动态变化分析。得出了桑枝化学成分动态积累的结果:  相同栽培品种、同一居群在相同采收对间下的的样本,其化学成分组成及含量差异变化不大(相似度均大于0.9,各样品的总峰面积无显著差异);而在不同的采收时间的化学成分组成差异不大(相似度均大于0.9),但含量差异较大,如红果2号最低总峰面积(5月)为最高总峰面积(11月)的11%,保坎61号最低总峰面积(6月)为最高总峰面积(1月)的5%。  两个栽培品种在相同采收时间下,样本的指纹图谱相似,其化学成分组成相近(相似度均大于0.9),但化学成分含量差异较大,如8月时保坎61号的芦丁含量仅为红果2号的52%;两个栽培品种在不同采收时间的化学成分总含量变化趋势总体一致,1~2月呈下降趋势,2~9月变化不明显,10~12月呈上升趋势。  2.CHS基因的克隆、相对表达与桑叶、桑枝化学成分含量变化相关性  本研究以样品桑MA-1、MA-2作为研究对象,于每月中旬进行采收,首次研究了CHS基因在桑叶中的克隆、相对表达,及其与桑叶、桑枝化学成分含量变化进行相关性分析。得到如下结果:  通过克隆CHS基因,经过测序并得到该基因片段,在Genbank进行同源性分析,首次发现了CHS基因在桑叶中的存在,证明了CHS基因在桑叶中有表达。  通过多次实验条件的筛选,建立了提取桑叶RNA的最优提取方法为Trizol法及克隆CHS基因的最优PCR条件:退火温度:56℃,上游引物P15-GTCCGAGACGAAGACGAG-3、下游引物P25-CTTGTACATCTCGGTGTA-3。  通过实验条件的筛选及引物设计,建立了荧光定量PCR的方法与条件:退火温度:56℃,上游引物F15-AACATGTCGAGTGCGTGTGT-3、下游引物R15-GTCTTGAGCCCATCTTCAGC-3。  首次对CHS基因在桑叶中的表达水平进行了研究分析,发现CHS基因在不同生长发育期的桑叶中的相对表达量是有差异的。如MA-1树CHS基因最低相对表达量(10月)为最高相对表达量(9月)的3%,MA-2树CHS基因最低相对表达量(10月)为最高相对表达量(9月)的5%。  CHS基因在桑叶中的相对表达量的变化趋势基本一致,从4月开始表达量逐渐减少,5月降低,到6月又升高,7~8月逐步降低,然而9月达到最高值,此时的表达量分别为1.29、1.47,随之降低。  CHS基因在桑叶中的相对表达量与桑叶中化学成分的含量的相关性分析得出,二者呈正相关,相关系数的范围在0.457~0.862。这说明CHS基因在桑叶中有效成分的合成起到一定的调控作用。从分子水平上为桑叶有效成分的研究奠定了基础,也为分子机制方面研究中药品质提供了一定的依据。但是CHS基因在桑叶中的相对表达量与桑枝中化学成分的含量的相关性分析得出二者无显著关联。  本研究揭示了遗传、产地环境等因素在中药品质形成过程中的影响,为今后从分子水平上研究中药品质的形成提供了依据。同时,在未来的研究中,应考虑内因与外因两方面的因素对中药品质的影响。在内因方面,主要考虑到关键酶基因的结构、功能以及酶的突变等问题;在外因方面,主要考虑到产地、气候、土壤、栽培技术、病虫害防治、采收时间等方面的影响。综合两方面研究中药品质的形成。
其他文献
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