莓叶委陵菜叶绿体基因组特征及其系统发育分析

为解析莓叶委陵菜叶绿体基因组特征,探究其在蔷薇科物种中的发育关系,本研究通过莓叶委陵菜叶绿体基因组的测序、组装、注释以及结合生物信息方法获得其叶绿体全基因组特征信息,并构建了系统发育进化树。结果表明,莓叶委陵菜叶绿体基因组全长156844 bp,为一个典型的四分体结构,GC含量GC_(3)<GC_(2)<GC_(1),密码子偏好以A/T结尾,IR边界分析表明,其基因组结构较为保守。通过与蔷薇科下草莓属、蔷薇属、委陵菜属的13个物种进行系统发育分析,得到莓叶委陵菜与蛇莓的亲缘关系较近,以100%自举值聚到一起。本研究将有助于莓叶委陵菜的系统发育和遗传研究。

暖骨风多酚的提取工艺优化及其抗氧化和抑菌性的初步研究

试验采用超声辅助提取方法,旨在探究瑶药暖骨风多酚最佳提取工艺。根据单因素试验,考察乙醇体积浓度、料液比、超声时间以及超声温度对暖骨风中多酚类物质提取效果的影响,再通过Design Expert 11软件对暖骨风多酚提取工艺进行响应面优化,同时,采用总抗氧化能力试剂盒及滤纸片法对暖骨风多酚的抗氧化性及抑菌性进行测定。结果表明,利用超声辅助提取暖骨风多酚的最优工艺为料液比1∶34 g/mL、超声时间56 min、超声温度56℃,暖骨风多酚提取量达49.672 mg/g。暖骨风多酚具有一定的总抗氧化能力,对大肠杆菌((Escherichia coli,E.coli))、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)可以起到一定的抑菌作用,最低抑菌浓度均为50 mg/mL。

瑶药黄钻总三萜超声辅助提取工艺优化及抗氧化、抑菌性研究

以瑶药黄钻为研究对象,通过响应面法优化黄钻中总三萜的超声提取工艺,并对三萜抗氧化能力及抑菌性进行测定。通过研究溶剂种类、溶剂浓度、料液比、超声时间对黄钻总三萜提取率的影响,利用Box-Behnken响应面法优化超声提取工艺。试验结果表明:溶剂甲醇浓度为72%、料液比为1:29、超声时间为41 min的提取条件下,总三萜提取率最优,为1.275%,与预测提取率基本一致,模型可靠。测定其总抗氧化能力,可知总三萜抗氧化能力良好;进行抑菌性测试,发现总三萜对大肠杆菌有抑制作用,最小抑菌浓度为25 mg/mL,对金黄色葡萄球菌无明显的抑制作用。研究为瑶药黄钻的开发利用提供参考。

瑶药血风黄酮超声辅助提取工艺优化及其抗氧化、抑菌活性的初步研究

试验旨在探究超声辅助提取瑶药血风黄酮的工艺条件及其抗氧化、抑菌活性。利用Box-Behnken响应面法设计四因素三水平的响应面试验。在单因素试验的基础上,以黄酮含量为响应值,并以乙醇体积分数、提取时间、液料比和超声功率作为影响因素,进行29组试验并进行验证性试验,初步分析血风黄酮的体外抗氧化、抑菌活性。结果表明,血风黄酮处理温度60℃的超声辅助提取优化工艺条件为乙醇体积分数56%、提取时间15min、液料比64 mL/g、超声功率200 W,在此工艺条件下,提取得到血风黄酮含量为(52.52±0.25)mg/g。血风黄酮具有一定的抗氧化能力,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为1.25、2.50 g/L。研究表明,瑶药血风黄酮具有抗氧化和抗菌双重活性,具有成为饲料添加剂的开发潜力。

苦马豆叶绿体基因组密码子偏好性分析

为确定苦马豆叶绿体基因组密码子的使用模式,利用Codon W 1.4.2、CUSP、Chips等软件,对苦马豆叶绿体基因组中可编码蛋白质基因的密码子偏好性进行分析。结果表明,密码子第3位GC含量最低,为27.14%,29个RSCU>1的密码子中28个以A、U结尾,苦马豆叶绿体基因组密码子偏好以A、U结尾。有效密码子数ENC平均值为47.110,密码子偏好性较弱。GC_(1)、GC_(2)与GC_(3)无相关性,ENC与GC_(3)相关性显著,GC_(3)对密码子的偏好性存在影响。中性绘图分析和PR2-plot图分析表明,密码子偏好性主要受到选择因素的影响,而ENC-plot绘图分析发现,密码子偏好性还受到突变因素的影响。最终通过构建高低基因表达库,得到GAA、CGA、UUG、GUU、AUU、UCA、CAU、CAA、CCA、ACU、GCU、UUA、UAU、AAA、GAU、GGU 16个最优密码子。研究结果对苦马豆资源的开发和利用具有重要意义。

紫九牛叶绿体基因组密码子偏好性分析

为确定瑶药紫九牛叶绿体基因组密码子的使用模式及其成因,该研究以紫九牛叶绿体基因组50条蛋白质编码序列为研究对象,利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP和Chips分析其密码子偏好性。结果表明:(1)RSCU>1的密码子有29个,其中有28个以A/U结尾,说明叶绿体基因组的同义密码子中偏好以A/U结尾。(2)紫九牛叶绿体基因组密码子的GC含量GC_(1)(47.38%)>GC_(2)(39.81%)>GC_(3)(29.60%),ENC值大于45的有40个,说明紫九牛叶绿体基因组存在较弱的偏性。(3)中性绘图分析和ENC-plot分析说明了紫九牛叶绿体基因组密码子的偏好性既受到选择的作用,又受到突变因素的影响。(4)通过构建的高低基因表达库最终确定了15个最优密码子,分别为UUG、AUU、GUU、GUA、UCU、CCU、ACU、ACA、GCU、CAA、AAC、GAA、UGU、CGU和GGU。该研究为紫九牛叶绿体基因组的确定以及遗传多样性分析提供了依据。

老班瑶药牛耳风叶绿体基因组特征及其密码子使用偏好性分析

为探究老班瑶药牛耳风叶绿体基因组的结构特征、系统进化以及密码子偏好性,以瑶药牛耳风为研究材料,对其叶绿体基因组进行测序和组装。结果表明,牛耳风叶绿体基因组由大单拷贝区、小单拷贝区以及1对反向重复区组成,全长189 920 bp,包含118个基因,其中99个编码蛋白质的基因,11个tRNA基因,8个核糖体rRNA基因;共检测到71个简单序列重复(simple sequence repeat,SSR)位点。系统进化分析表明牛耳风与番荔枝属的刺果番荔枝(Annona muricata)亲缘关系最近。密码子偏好性分析表明,牛耳风的密码子偏好性较弱,且密码子偏好性主要受选择因素的影响,最终选出11个最优密码子,其中10个以A/U结尾,为瑶药牛耳风的系统进化研究等提供科学依据。

藿香叶绿体基因组密码子偏好性分析

为确定中药藿香叶绿体基因组密码子的使用模式及其成因,本研究利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP对藿香叶绿体基因组中的53条基因编码序列密码进行中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析。结果表明:RSCU>1的密码子有29个,其中有28个以A/U结尾,说明叶绿体基因组的同义密码子中偏好以A/U结尾。藿香叶绿体基因组密码子的GC含量GC_(1)(46.95%)>GC_(2)(39.39%)>GC_(3)(28.98%),ENC值平均值大于45,其中大于45的有40个,说明藿香叶绿体基因组存在较弱的偏性。通过中性绘图分析、ENC-plot分析以及PR2-plot分析发现,藿香叶绿体基因组密码子的偏好性受到选择作用的影响为主要因素。通过构建目标基因的高低基因表达库,最终确定19个最优密码子:UUU、UUA、UUG、AUU、GUA、UCU、AGU、CCU、ACU、GCU、UAU、CAU、AAU、AAA、GAU、GAA、UGU、CGA、GGU。本研究为通过外源基因密码子改造后以藿香叶绿体为载体进行异源表达及种源鉴定提供了科学根据。

湖北山楂叶绿体基因组密码子偏好性分析

为探究湖北山楂叶绿体基因组密码子的偏好性及偏好性的成因,本研究以湖北山楂叶绿体基因组中的53条CDS为研究对象,具体使用了Codon W 1.4.2和在线软件CUSP进行ENC-plot、PR2-plot和中性绘图等进行分析。结果表明,湖北山楂叶绿体基因组中密码子GC含量为GC_(1)(46.99%)>GC_(2)(39.45%)>GC_(3)(28.37%),有效密码子数(ENC)值大于45的有40个。相对同义密码子使用度(RSCU)分析结果表明,有32个密码子的RSCU>1,其中以A和U结尾的有29个,说明湖北山楂叶绿体基因组A/U使用的频率较高。中性绘图分析发现,GC_(3)与GC_(1)、GC_(2)的相关性不显著,说明密码子偏好性的成因主要是受选择因素的影响。通过中性绘图分析、ENC-plot分析和PR2-plot分析得到主要结论:选择作为主要因素影响着湖北山楂叶绿体基因组密码子的偏好性。此外,通过构建的高低基因表达库最终确定12个最优密码子:UAG、UUC、GUA、UUA、GUU、UCU、CCU、CAA、AAA、AUU、GAA和CGA。本研究揭示了影响密码子偏好性形成的主要因素,为基因工程理论研究和目标性状的改良奠定了科学基础。