锈毛莓总三萜超声提取工艺的优化及其抗氧化活性研究

[目的]研究锈毛莓总三萜最佳提取工艺及其抗氧化活性。[方法]在单因素试验基础上,采用Box-Benhnke对影响锈毛莓总三萜提取率的4个因素进行优化分析,并通过对·OH、DPPH·和ABTS^+·的清除能力考察锈毛莓总三萜的体外抗氧化活性。[结果]在超声温度为80℃、料液比为1∶28(g∶mL)、超声时间为70 min、超声功率为400 W、乙醇体积分数为83%时,锈毛莓总三萜提取率为5.06%,与理论值偏差较小。随着样品浓度的增加,其抗氧化能力逐渐增强,其中对DPPH·和ABTS^+·的清除能力较强,半抑制浓度(IC_(50))分别为0.097和0.047 mg/mL;对·OH有较弱的清除能力。[结论]优选工艺适用于锈毛莓总三萜的提取,锈毛莓总三萜具有较好的抗氧化性。

马蓝色氨酸合成酶基因的克隆、序列及表达分析

通过对马蓝转录组数据分析,从马蓝叶片cDNA中克隆得到了色氨酸合成酶基因完整的编码序列(CDS),长度为807 bp,命名为BcTSA(GenBank登录号:MG857654),可编码269个氨基酸,并对其蛋白质理化性质、结构域、跨膜区、信号肽、磷酸化位点、糖基化位点、编码蛋白的二、三级结构、亚细胞定位进行了分析。蛋白序列多重比对结果显示与其他植物的TSA蛋白序列具有一定的同源性,并通过qRT-PCR法检测BcTSA基因在不同器官的表达与外源激素茉莉酸甲酯(MeJA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)诱导表达情况。推测其编码的蛋白为亲水蛋白,相对分子质量为28.9 kD,理论等电点(pI)为5.65,无跨膜区;亚细胞定位分析结果显示,BcTSA定位在叶绿体中的可能性大,没有信号肽;有18个磷酸化位点,存在6个潜在的糖基化位点,二级结构主要由α-螺旋构成;BcTSA氨基酸序列与其它15种物种氨基酸序列的保守区域达到81.35%的相似性;BcTSA基因在马蓝不同组织中均有表达,在叶中的表达量最高,根中最低;另外,发现BcTSA基因响应外源诱导子对代谢的调控。BcTSA基因的克隆与序列分析,有助于研究BcTSA基因的功能,对提高马蓝有效成分的含量具有重要意义。

马蓝转录组中SSR位点信息特征分析

本研究利用Illumina HiSeqTM 2000对马蓝转录组进行高通量测序,使用软件MicroSAtellite(MISA)分析转录组中的SSR位点信息。通过组装马蓝转录组数据获得了51381条Unigene,并对获得的Unigene进行SSR检测,共检测到8471个SSR位点,其分布在6782条Unigene中,出现的频率为16.49%。SSR中以二核苷酸和三核苷酸重复类型为主,其中二核苷酸以重复单元AT/TA为主,占18.14%,其余类型的重复单元相对较少。SSR所在序列功能注释结果显示在Nr和SwissProt中分别有5932和4285条序列被注释,同时SSR所在序列还被注释到47个GO分类,25个KOG分类和29个KEGG代谢通路中。通过设计、筛选,共获得5819对引物组合,随机挑选的18对引物中有13对引物扩增出符合预期大小的条带。马蓝SSR出现的频率高,重复种类丰富,为研究马蓝遗传多样性、基因定位和品质改良等提供了科学依据。

马蓝等79种植物分支酸合成酶的生物信息学分析

分支酸合成酶（ehorismate synthase，CS，EC：4．2．3．5）催化5-烯醇式莽草酸-3-磷酸生成分支酸，是生物体内分支酸合成所必须的酶。目前，Genbank报道了79种高等植物cS的氨基酸序列。该研究采用生物信息学方法对马蓝等79种植物共125条cs氨基酸序列的组成成分、信号肽、导肽、疏水性／亲水性、跨膜结构、卷曲螺旋结构、蛋白二级结构、三级结构及其功能域等进行预测和分析，并构建了cs蛋白家族的系统进化树。进化分析结果表明这79种植物的cs被分为8个类群；而氨基酸序列同源性比对结果显示，马蓝cs的氨基酸序列与芝麻、烟草、马铃薯等植物的同源性比较高。所有植物cs的开放阅读框在1300bp左右，相对分子质量为50kDa左右，等电点（pI）在5．0-8．0，呈微碱性。该研究克隆得到的马蓝cs的开放阅读框为1326bp，氨基酸残基数为442个，相对分子质量47kDa，等电点（pI）为8．11。CS氨基酸肽链表现出明显的疏水区和亲水区，不存在信号肽，可能存在跨膜结构域。蛋白质二级结构中最主要的结构元件是无规则卷曲和d．螺旋，并含有活性结构域、PLN02754保守域和FMN结合位点3个主要的组成结构域。研究所获得的结构信息，可为今后进一步深入研究植物cs的构效关系和结构改造提供一定的科学依据。