红花钓钟柳中新型糖基转移酶的筛选与鉴定

苯乙醇苷类化合物因具有抗氧化、抗肿瘤等生理活性在食品、医药等领域备受关注。糖基转移酶作为生物催化剂可用于各种糖苷产物的制备。为丰富苯乙醇苷类化合物的糖苷多样性,在红花钓钟柳转录组中筛选糖基转移酶候选基因并进行功能鉴定。该研究基于不同植物组织中基因差异表达分析筛选到7条候选基因,将其克隆到pET-MBP表达载体上,并导入大肠杆菌Escherichia.coli Transetta(DE3)异源表达后利用体外酶促反应进行其生物催化活性研究。获得一个新型糖基转移酶UGT712A2,可以催化桂叶苷B C4-OH的葡萄糖基化反应生成新的苯乙醇苷类化合物桂叶苷B-4-葡萄糖苷。同时,UGT712A2也可以催化毛蕊花糖苷、芦丁、胡黄连苷Ⅱ、7-去甲基软木花椒素等化合物的糖基化,具有一定的底物宽泛性。因此,UGT712A2可能是一种潜在的酶工具,用于苯乙醇苷类化合物和其他多种新型糖苷产物的制备,从而发现新的糖苷化合物应用于食品、医药领域。

3个钓钟柳品种叶绿素荧光特性比较

利用叶绿素荧光测定技术测定了多年生宿根花卉紫红钓钟柳Penstemon campanulatus‘Purple Passion’,毛地黄钓钟柳P.digitalis‘Husker Red’和五彩钓钟柳P.barbatus‘Rondo’等3个钓钟柳品种的叶绿素荧光参数,并对它们进行比较。结果表明:3个钓钟柳品种间的叶绿素荧光参数均达到显著或极显著水平,紫红钓钟柳的可变荧光(Fv),光系统Ⅱ原始光能转化效率(Fv/Fm),光系统Ⅱ的潜在活性(Fv/Fo),光合量子产额(Y),表观光合电子传递速率(ETR),光化学猝灭系数(qP),非炮化学猝灭系数(NPQ)值最高,其次为五彩钓钟柳,最低是毛地黄钓钟柳。说明紫红钓钟柳具有较好的光合生理功能,其次是五彩钓钟柳,最差是毛地黄钓钟柳;相关分析表明:Fo与Fm,qP与Fm,qP与Fv,Y与ETR,Fm与Fv,Fo与F(任意期间实际荧光产量),Fm′与Y呈显著正相关或极显著正相关;Fo与ETR,Fv/Fo与Y呈显著负相关。

卵叶钓钟柳的离体再生及特殊中药成分的HPLC检测

以卵叶钓钟柳无菌苗的下胚轴为外植体,通过不定芽诱导、增殖和生根建立离体再生体系,并采用HPLC检测试管苗中松果菊苷和毛蕊花糖苷含量.结果表明,在MS＋1.0mg/L BA＋0.5mg/L NAA培养基中,下胚轴20d不定芽诱导率为88.33%;在MS＋0.5mg/L BA＋0.2mg/L NAA培养基中,不定芽1~3代平均繁殖系数达7.5;在1/2 MS培养基中,不定芽20d生根率达100%;48株试管苗移栽到田间,30d成活46株,成活率达95.83%.试管苗全株含毛蕊花糖苷约40.37μg/g DW,不含松果菊苷.该试验成功建立了卵叶钓钟柳离体再生体系,为其快速繁殖和遗传转化奠定了基础.

红花钓钟柳的组织培养及离体快速繁殖

以红花钓钟柳无菌苗茎尖（1~2cm）为外植体,通过丛芽诱导、增殖和生根建立离体繁殖体系.结果表明：茎尖在MS＋1.0mg/L 6-BA＋0.05mg/L NAA培养基中培养30d,不定芽诱导率达100%,繁殖系数达9.8;不定芽继代培养30d,1~4代平均繁殖系数达6.0,丛芽长势良好;不定芽在1/2MS＋0.2mg/L IBA＋0.2mg/L NAA培养基中培养20d,生根率达100%,根系发达,试管苗生长健壮;105株试管苗移栽到土壤营养钵中,15d成活96株,存活率达91.42%.