荆芥HD-Zip基因家族的全基因组鉴定及分析

【目的】鉴定荆芥Schizonepeta tenuifolia的HD-Zip基因家族,利用生物信息学方法分析其在全基因组中的分布和相关特征以及在不同时期中的表达规律,为该家族基因的进一步研究奠定基础。【方法】根据已经表征的HD-Zip基因,筛选荆芥基因组内的HD-Zip基因序列,利用MEME、PlantCARE、NCBI、MEGA X、MCScanX、Circos等在线网站及软件对蛋白序列进行基本理化性质分析、进化树构建、染色体定位、基因结构分析、共线性基因分析等。【结果】在荆芥全基因组中共鉴定到42条HD-Zip基因序列,它们可被分为4个亚家族,分别含有16、7、5、14个基因,亚家族之间的基因长度、结构及保守基序差异显著,但在亚家族内部保守,荆芥基因组与拟南芥Arabidopsis thaliana基因组共线性分析发现有37对基因,可能具有相似的生物学功能。荆芥的4个亚家族基因的顺式元件中均高频出现了光响应、脱落酸响应、MeJA响应等元件,在不同生长时期的叶片及部位的转录组数据中具有不同的表达趋势,Ⅰ亚家族主要在幼叶中表达,Ⅱ和Ⅲ亚家族主要在根中在表达,Ⅳ亚家族主要在叶中表达。【结论】在荆芥基因组中共获得42条HDZip基因序列,被分为4个亚家族(HD-ZipⅠ~Ⅳ),亚家族内部高度保守,亚家族之间差异显著,其基因结构、保守结构域及表达模式不同。亚家族Ⅰ和Ⅱ,亚家族Ⅲ和Ⅳ亲缘关系更近,HD-Zip基因具有组织表达差异性,协同调控了荆芥的生长发育和次生代谢。

我国水生药用动物资源调查与产业发展策略探讨

在第四次全国中药资源普查药用动物专项调研基础上,针对具有多样性的水体生态环境及种类丰富的水生药用动物资源,结合现代生物学技术与传统调查方法,开展了水生药用动物野生资源和养殖资源调查,为水生药用动物资源普查技术规范的制定和完善提供参考。针对我国水生药用动物养殖过程中存在的种质退化、饲料供应短缺、养殖环境污染等问题及形成原因进行分析,提出以野生资源保护为基础、水生药用动物研究为核心、生态化养殖为方向的产业可持续发展策略。

牵牛子的本草考证

通过查阅历代文献古籍,结合现代文献资料对牵牛子的名称、基原、规格等级和药效等方面进行考证。牵牛子入药常记作“黑丑、白丑”,历代本草中记载的黑丑以裂叶牵牛为主;白丑存在争议,圆叶牵牛或丁香茄儿。一般认为黑丑力速,白丑效迟。药性以苦寒为正,而辛热可能在于皮,可通过去皮、炒黄或蜜炙来降毒。

不同品种龟甲的光谱学特征研究

目的研究不同基原物种龟甲的光谱学特征。方法对4个基原物种的龟甲进行近红外光谱、红外光谱、拉曼光谱的谱学信息测定。结果拉曼光谱1298.50 cm^(-1)、1230.77 cm^(-1)、1245.49 cm^(-1)波段的酰胺Ⅲ带C—N振动峰表明乌龟、巴西龟与中华花龟、黄喉拟水龟之间具有特征差异,红外二阶导数谱图表明4种龟甲在1238.26~1202.61 cm^(-1)、959.57~944.35 cm^(-1)波段有峰形差异,二维相关红外光谱表明依据1800~1300 cm^(-1)波段自动峰可以区分4种样品;近红外光谱的FD+Con+Ctr建模处理可区分正伪品龟甲。结论光谱特征分析表明不同物种的龟甲化学成分类型相近,依据酰胺吸收带特征峰能够反应龟甲的品种差别。

荆芥StHD1与StHD8基因克隆与调控腺毛的功能分析

HD-Zip是植物界一类特有的转录因子,影响植物的生长发育及次生代谢。其中的HD-ZipⅣ被认为在毛状体的发育中具有重要的调控作用。为了探究荆芥HD-ZipⅣ亚家族的2个基因StHD1与StHD8在荆芥腺鳞中的调控作用,利用转录组测序技术、酵母双杂技术等对2个基因的表达模式、蛋白之间的互作进行了分析,并对基因进行了亚细胞定位、在烟草体内和荆芥体内的功能验证。结果表明:荆芥的StHD1与StHD8与其他植物的HD-ZipⅣ亚家族蛋白序列相似性较高,具有HD-ZipⅣ亚家族特征保守结构域,亚细胞定位显示被定位于细胞核;以上2个基因主要在幼嫩组织和花穗中表达;酵母双杂结果表明StHD1与StHD8蛋白之间存在互作。StHD1与StHD8过表达的转基因烟草腺毛密度和长度明显增加。通过VIGS(virus-induced gene silencing)技术在荆芥体内抑制StHD1与StHD8表达会导致腺鳞密度、单萜合成关键基因表达量下降,单萜主要成分柠檬烯和胡薄荷酮相对含量降低。以上结果表明,荆芥的StHD1与StHD8通过形成复合体对荆芥的腺毛具有调控作用,同时影响单萜的生物合成。