膜荚黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷积累规律研究

为了解膜荚黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷的积累规律,为膜荚黄芪的种植和采收提供理论依据,测定了自然环境条件下膜荚黄芪生长中的生物量,毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量,土壤温度和湿度,并分析了毛蕊异黄酮葡萄糖苷积累变化规律。总体而言,随着生物量的增加,毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量在叶中呈下降趋势,在茎中呈上升趋势,而在根中表现出先下降再上升的趋势、且与土壤温度和水分呈显著负相关,病虫害的发生则明显降低了生物量和毛蕊异黄酮苷的积累。研究得出的结论是膜荚黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷的积累具有组织特异性,其在地上部和地下部的含量受不同机制的调控,适当的低温和水分胁迫有利于根中毛蕊异黄酮糖苷的积累。

膜荚黄芪查尔酮还原酶基因的克隆与表达分析

从膜荚黄芪中克隆了CHR基因,GenBank登陆号为KY086286(AmCHR),AmCHR全长cDNA为1 173 bp,开放阅读框为957 bp,编码318个氨基酸,其分子量为35.58 kDa,等电点为6.26。生物信息学分析表明AmCHR蛋白与豆科植物CHR同源,无信号肽,定位于细胞质。实时荧光定量PCR和高效液相色谱分析结果显示AmCHR在根、茎、叶中的表达水平与毛蕊异黄酮葡萄糖苷的含量变化一致。该研究从膜荚黄芪中克隆了1个新的AmCHR基因,推测AmCHR的表达与膜荚黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷的积累密切相关。

膜荚黄芪3个苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与表达分析

目的克隆膜荚黄芪苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因家族成员,分析它们在不同组织中的表达模式与毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量变化,为揭示膜荚黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷积累的分子机制提供理论依据。方法以膜荚黄芪总RNA为模板,采用同源克隆法和RACE技术克隆PAL基因并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR技术测定PAL基因在根、茎、叶中的表达量;采用HPLC法测定了根、茎、叶中的毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量。结果从膜荚黄芪中克隆了3个PAL基因Am PAL1、Am PAL2、Am PAL3,Genbank登陆号分别为KY086279、KY086280、KY086281。Am PAL1、Am PAL2和Am PAL3的全长c DNA长度分别为2 508、2 401、2 498 bp,均含有2 157 bp的完整开放阅读框,编码718个氨基酸。蛋白质序列分析表明,它们均含典型的PAL酶活中心序列,与植物PAL蛋白同源,且与同属于豆科的植物PAL蛋白相似性最高。系统进化树表明,Am PAL1与Am PAL2和Am PAL3聚为不同的亚类。实时荧光定量PCR分析发现,这些基因在根、茎、叶中表达模式不同,在检测的所有组织中Am PAL1的表达量最高、Am PAL2的表达量次之、Am PAL3的表达量最低,只有Am PAL2的表达水平与毛蕊异黄酮葡萄糖苷积累变化一致(即根>茎>叶)。结论从膜荚黄芪中克隆的Am PAL1、Am PAL2和Am PAL3是典型的PAL基因家族成员,推测它们在膜荚黄芪各组织发育过程中起着不同的作用,且Am PAL2可能参与了毛蕊异黄酮葡萄糖苷的积累。