Development of Starfruit Simple Sequence Repeat (SSR) Using Next Generation Sequencing

Starfruit (Averrhoa carambola L.) is an important fruit for Malaysian export and great attention has been made to improve starfruit fruit quality at Malaysian Agricultural Research and Development Institute (MARDI). The current study used next generation sequencing (NGS) technologies to develop starfruit simple sequence repeat (SSR) from 2 varieties namely B11 and B17 using Illumina HiSeq. The pre-processed reads were de novo assembled to generate approximately 75,000 and 74,000 scaffolds respectively. Total genome size for B11 and B17 were around 345 Mbp and 342 Mbp based on K-mer distribution analysis. In-silico microsatellite mining of each variety has identified more than 17,000 SSR in B11 and B17 respectively. Dinucleotides were the most abundant, accounting for more than 70% of all SSR and repeat motif GA (49%) was most common. A total of 239 SSR primer pairs were designed from contigs larger than 350 nucleotides and tested for amplification. The 30 polymorphic SSRs were used to DNA fingerprint of 12 starfruit hybrids. Polymorphism information content (PIC) ranged from 0.1411 to 0.6838, with an average of 0.3919. The Unweighted Pair-Group Method for Arithmetic Averages (UPGMA) dendrogram clustered 12 starfruit accessions into 2 groups.

杨桃根化学成分及其体外生物活性

目的研究杨桃Averrhoa carambola L.根的化学成分及其体外生物活性。方法杨桃根95%乙醇提取物采用硅胶、Rp-18、Diol、MCI、TLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用酶标板法评价体外生物活性。结果从中分离得到15个化合物,分别鉴定为2,2′-氧代双(1,4-二叔丁苯)(1)、5-methoxy-3-undecylphenol(2)、2-dodecyl-6-methoxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione(3)、5-O-methylembelin(4)、鲨烯(5)、豆甾-4-烯-3-酮(6)、邻苯二甲酸二正戊酯(7)、邻苯二甲酸二正丁酯(8)、油酸(9)、β-谷甾醇-3-O-棕榈酸酯(10)、2-tridecyl-6-methoxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione(11)、(±)-lyoniresinol(12)、5α,6β-dihydroxysitosterol(13)、6′-O-棕榈酰-β-胡萝卜苷(14)、10-eicosenoic acid(15)。化合物2~3对α-葡萄糖苷酶的抑制活性强于阿卡波糖,在浓度为180μmol/L时对DPP-Ⅳ酶的抑制活性大于50%。结论化合物1、5~7、10、12~14为首次从阳桃属植物中分离,化合物2、9为首次从杨桃根中分离得到。化合物2~3具有较强的体外α-葡萄糖苷酶和DPP-Ⅳ酶抑制活性。

福建省主要杨桃品种遗传多样性分析

采用RAPD技术对17份杨桃品种资源进行遗传多样性分析。结果表明,13条随机引物共扩增出80条RAPD带,其中77条为多态性带,平均多态位点5.92条,多态率达97.19%,表明杨桃遗传多样性的复杂性。利用UPGMA构建了杨桃的亲缘关系树状图,遗传距离为0~2.160 93,当λ=2.08时,17份杨桃品种可以划分为3个类群,第Ⅰ类群中的杨桃品种基本都属于甜杨桃品种,第Ⅱ类群中的杨桃品种既包含了甜杨桃也包含了酸杨桃品种,第Ⅲ类群中则只包含了云霄3号一个品种。

低温胁迫对杨桃品种抗寒生理生化指标的影响

选取3年树龄的4个杨桃品种(大果甜杨桃1号、大果甜杨桃3号、大果甜杨桃4号及土种酸杨桃)的当年生营养枝的叶片为材料,对其进行4、2、0、-2、-4、-6℃不同温度的低温胁迫处理,分别测定各品种叶片中的可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性、丙二醛(MDA)含量,研究这些杨桃品种的抗寒性。结果表明,低温胁迫下,4个杨桃品种可溶性糖含量表现出先增加后降低的变化趋势,SOD活性、POD活性表现出升降-升降的变化趋势,而MDA含量呈现出"降-升-降"的变化,且这4个生理指标较不做低温处理的对照相比差异均达到显著水平,杨桃的品种及低温胁迫处理温度对这4个抗寒指标的影响也呈现出显著差异。综合评判4个杨桃品种的抗寒性大小依次为土种酸杨桃﹥大果甜杨桃4号﹥大果甜杨桃1号﹥大果甜杨桃3号。

阳桃根多糖对糖尿病小鼠胰岛素及胸、脾指数的影响

目的:观察阳桃根多糖对链脲佐菌素(streptozocin,STZ)诱导的糖尿病小鼠血清胰岛素及胸腺、脾脏指数的影响。方法:建立由链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠模型,将阳桃根多糖高、低剂量组、格列本脲组分别灌胃给药14d,另设模型组、正常对照组灌胃生理盐水。检测小鼠的空腹血糖值(FBG)、血清胰岛素(INS)、胰岛素敏感指数;测定小鼠胸腺指数及脾指数。结果:与模型组比较,阳桃根多糖高、低剂量组均能显著降低糖尿病小鼠的空腹血糖(P<0.01)、空腹血清胰岛素(P<0.01),提高胰岛素敏感指数(P<0.01)、并能明显提高小鼠胸腺指数及脾指数(P<0.01)。结论:阳桃根多糖能显著降低STZ致糖尿病小鼠的FBG,改善糖尿病小鼠对胰岛素的敏感性,并增强糖尿病小鼠的免疫功能。

杨桃SCoT标记PCR反应体系建立与验证

用单因素设计法对影响杨桃SCoT-PCR反应体系的主要因素Mg2+、dNTPs、引物、Taq DNA聚合酶及DNA模板浓度进行优化。结果表明,20μL反应体系中,含Mg2+2.5 mmol/L,dNTPs 0.3mmol/L,模板DNA 30mg/L,引物1.00μmol/L和Taq DNA聚合酶0.4U为最佳反应体系。用不同引物及杨桃DNA对该体系进行验证,扩增条带清晰,结果稳定可靠,证明该反应体系适用于杨桃SCoT-PCR扩增。

杨桃根多糖提取工艺优化及其体外活性

目的优化杨桃Averrhoa carambola L.根多糖提取工艺,并评价其体外活性。方法在单因素试验基础上,以提取温度、提取时间、料液比为影响因素,多糖提取率为评价指标,正交试验优化提取工艺。然后,酶标板法考察多糖抗氧化活性及其对α-葡萄糖苷酶的抑制作用。结果最佳条件为提取温度70℃,提取时间30 min,料液比1∶30,多糖提取率1.93%。多糖对ABTS^·+、DPPH·的EC50值分别为0.10、0.33 mg/mL,对α-葡萄糖苷酶的抑制率高于阿卡波糖。结论该方法稳定可靠,可用于提取具有较强抗氧化活性、抑制α-葡萄糖苷酶作用的杨桃根多糖。

杨桃多酚对猪肉的抗氧化保鲜作用

通过对猪肉感官品质评定,对其2-硫代巴比妥酸(TBA)值和菌落总数进行测定,研究杨桃(Averrhoa carambola L.)多酚对猪肉的抗氧化保鲜作用。结果表明,杨桃多酚处理对猪肉有一定的抗氧化保鲜作用,杨桃多酚质量分数为0.35%时,保鲜效果较好;将杨桃多酚与VC、VE联用具有协同增效抗氧化作用。各组肉样的保鲜效果依次为0.1%杨桃多酚+0.05%VC+0.05%VE>0.2%杨桃多酚+0.05%VE>0.2%杨桃多酚+0.05%VC>0.3%杨桃多酚>对照。

杨桃根水提取物化学成分及生物活性的研究

为探究杨桃根中具备降血糖功能的活性成分,采用色谱分离方法从其水提取物中分离得到9个化合物,应用波谱技术对它们的化学结构进行了鉴定,分别命名为prismaconnatoside(1),tarennanosides A(2),(+)-catechin(3),fernandoside(4),7a-[(β-glucopyranosyl) oxy]-lyoniresinol(5),(+)-lyoniresinol 3α-O-β-D-glucopyranoside(6),(-)-lyon-iresinol 3α-O-β-D-glucopyranoside(7),(-)-5’-methoxy-isolariciresinol 3α-O-β-D-glucopyranoside(8)和正辛烷(9)。其中化合物1,2,4,5均为首次从杨桃中分离得到,化合物3为首次从杨桃根中分离得到。对部分单体化合物进行了体外α-葡萄糖苷酶和DPP-IV酶抑制活性测试,化合物1具有较强的α-葡萄糖苷酶抑制活性。

钙处理对杨桃果实采后生理生化变化的影响

通过用ＣａＣｌ２溶液对甜杨桃果实进行真空浸渗处理，结果表明：１．低浓度Ｃａ处理（０．０２５ｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２）抑制杨桃果实采后生理生化变化的效果不明显；２．高浓度Ｃａ处理（０．１５ｍｏｌ／Ｌ和０．２０ｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２）能显著刺激杨桃果实采后生理生化的变化；３．适当浓度的Ｃａ处理（０．０５ｍｏｌ／Ｌ和０．１０ｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２）能显著抑制杨桃果实采后呼吸、乙烯释放，减少可溶性固形物、还原糖、淀粉、有机酸、维生素Ｃ含量的损耗，提高贮后好果率、降低失重率。

基于网络药理学研究杨桃根防治糖尿病肾病的作用机制

基于网络药理学研究杨桃根防治糖尿病肾病(DKD)的作用机制。利用PubChem Search、Chemspider、Swiss Target Prediction和GeneCards数据库获取杨桃根主要药效成分和治疗DKD的作用靶点,活性成分-靶点网络图采用Cytoscape进行构建。通过String在线数据库构建靶蛋白相互作用网络,并利用CytoHubba插件筛选关键靶点。利用WebGestalt在线数据库对关键靶点进行GO和KEGG富集分析。最后,通过动物实验对筛选的关键靶点和信号通路进行初步验证。结果共筛选到24个活性成分,成分-疾病的共同靶点59个。进一步网线分析显示,主要活性成分为桃根环己二酮、苦瓜苷C、樱桃素和胡萝卜甾醇等14个,关键靶点为MMP9、MMP2、EGFR、FGF2、STAT3、MAPK1、VEGFA和CASP3,主要涉及的信号通过包括AGE-RAGE信号通路、Relaxin信号通路、胰岛素抵抗信号通路和缺氧诱导因子信号通路。胱抑素C(CysC)和HE染色均提示杨桃根提取物能改善糖尿病小鼠肾功能。Western-blot显示,杨桃根提取物可以通过降低AGE-RAGE信号通路相关的TGFβ1和NF-κB蛋白发挥防治DKD的作用。综上,杨桃根发挥防治DKD的作用是通过多成分、多靶点、多途径而实现的。

原子吸收法测定杨桃中的微量元素

采用微波消解,火焰原子吸收分光光度计对两个甜杨桃品种进行了微量元素的测定。试验结果表明,杨桃中钙、镁、锰、锌、铁等微量元素含量丰富,比较发现同一元素在不同品种的杨桃中无显著的区别。方法简便、快速、准确。

杨桃药学研究综述

从成分、毒理作用、临床应用、保健作用等方面对杨桃的相关研究进行了总结,为更进一步研究提供科学依据。

阳桃根醇提物对糖尿病小鼠血糖及脂质过氧化反应的影响

目的研究阳桃根醇提物对链脲佐菌素(streptozoc in,STZ)致糖尿病模型小鼠的血糖及抗脂质过氧化反应的影响。方法采用一次性腹腔注射STZ建立糖尿病小鼠模型,将成模小鼠随机分成:模型组,格列本脲组,阳桃根醇提物高、低剂量组。另选10只小鼠作为正常对照组,各组小鼠分别灌胃给药14 d,在第0,7,14天时测定小鼠的空腹血糖值,并于第14天处死小鼠,测定小鼠肝脏中的SOD及MDA值。结果阳桃根醇提物高、低剂量组均能显著降低糖尿病模型小鼠的空腹血糖(P<0.01);阳桃根醇提物高剂量能提高小鼠肝脏中的SOD活性(P<0.05),降低MDA含量(P<0.01)。结论阳桃根醇提物能够减轻STZ诱导的糖尿病小鼠脂质过氧化反应,降低血糖,是一种具潜在开发意义的治疗糖尿病及其并发症的药物。

湛江产杨桃叶中6种矿物质元素的测定

用火焰原子吸收光谱法测定了湛江产甜、酸杨桃叶中Cu、Zn、Mn、Fe、Mg、Ca元素的含量。结果表明,甜、酸杨桃叶中含有丰富的Ca、Mn、Mg;甜、酸杨桃叶中的6种元素比较,除了Ca,甜杨桃叶中的Mn、Mg、Fe、Zn、Cu含量均高于酸杨桃。实验可为更好的开发和利用杨桃叶资源提供实验数据。

阳桃木质素生物合成相关基因的筛选与分析

木质素是植物次生细胞壁的主要成分,不仅可以为植物提供机械支持、促进水分运输,还对植物应对生物和非生物胁迫具有重要的影响。阳桃属于重要的经济与观赏树种,由于不耐强风、不耐寒、不耐旱等抗逆性条件的限制,严重约束了其种植范围,而木质素对其抗逆性提升具有非常重要的影响。为探究阳桃木质素生物合成过程,首先采用石蜡切片观察了其显微结构,其次测量小枝发育过程中木质素含量及酶活性的变化,最后利用阳桃基因组及转录组数据,对木质素合成相关结构基因及转录因子进行鉴定及生物信息学分析。结果显示,小枝在生长的过程中苯丙氨酸裂解酶(PAL,phenylalanine ammonia-lyase)、肉桂醇脱氢酶(CAD,cinnamyl alcohol dehydrogenase)和过氧化物酶(POD,peroxidase)3种酶活性都呈现上升的趋势,小枝逐渐出现木质部细胞,木质素含量不断增加。在阳桃基因组中共找到与木质素相关的41个结构基因、12个AcaMYBs和11个AcaNACs,表达分析显示同一家族中基因的表达模式存在较大的差异性。qRT-PCR的结果发现AcaPAL1、AcaC3H2、AcaC4H2、AcaF5H1和AcaMYB18基因都表现出明显的组织特异性,表明这些基因是木质素合成相关的特异性基因。结构基因与转录因子共表达网络分析发现AcaNAC29、AcaNAC39和AcaMYB47这3个基因是阳桃木质素合成过程中的关键调控基因。本研究为进一步研究转录因子与结构基因的关系及其对木质素生物合成的影响提供了重要的参考价值。

阳桃R2R3-MYB家族成员鉴定及其在木质素合成过程中的表达

MYB家族已被证实在植物生长发育、类黄酮合成、环境胁迫、木质素生物合成等多个生理方面发挥着重要的作用。为探究阳桃MYB家族在木质素生物合成过程中的作用,本研究基于全基因组数据,对阳桃(Averrhoa carambola L.)R2R3-MYB转录因子进行了全面的生物信息学分析,并采用RT-qPCR技术,对8个阳桃R2R3-MYB基因在阳桃小枝3个发肓时期(T1、T3、T6)、果和叶的表达情况进行了验证。结果显示,阳桃基因组中共包含57个1R-MYB、100个R2R3-MYB、4个3R-MYB,100个阳桃R2R3-MYB(AcMYBs)基因不均匀地分布在11条染色体上,被分为24个亚组,相同亚组的基因具有相似但不完全相同的基因结构和保守基序。片段重复和串联重复在阳桃MYB家族的扩张中发挥了重要的作用,且重复产生的基因都经历了纯化选择。同时,阳桃R2R3-MYB家族与拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.)及毛果杨(Populus trichocarpa Torr.&A.Gray)都具有较强的共线性关系。RT-qPCR结果表明,除AcMYB05外,AcMYB41、AcMYB65、AcMYB84、AcMYB87、AcMYB92、AcMYB97和AcMYB100都在T3和T6时期呈现出较高的表达,在T1和果、叶中几乎不表达。本研究表明,7个AcMYBs的表达具有明显组织特异性,其可能参与了阳桃木质素生物合成,为进一步研究MYB家族对木质素生物合成的影响提供了重要的参考价值。

杨桃根苯醌对链脲佐菌素致糖尿病小鼠糖脂代谢、氧化应激和炎症损伤的影响

目的探讨杨桃根苯醌(benzoquinone of Averrhoa carambola L.root,BACR)对糖尿病小鼠的疗效及相关机制。方法小鼠尾静脉注射链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病小鼠模型。测定小鼠空腹血糖(FBG),检测血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、白介素-1β(IL-1β)水平,肝脏组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性;HE染色观察肝脏组织病理变化;免疫组化观察Toll样受体4(TLR4)、髓样分化因子(MyD88)、核转录因子-κB(NF-κB)表达差异。结果与模型组比较,BACR给药组血清中TC、TG、LDL-C、MCP-1、IL-1β及肝脏组织MDA明显降低,血清中HDL-C及肝脏中SOD、GSH-Px明显升高;HE结果显示,BACR改善肝脏组织病理情况;肝脏组织TLR4、MyD88、NF-κB蛋白表达明显减少。结论BACR对糖尿病小鼠有降糖降脂作用,其作用机制可能与抑制炎症因子释放,增强抗氧化能力有关。

白簕叶乙醇提取物对杨桃贮藏生理和品质的影响

通过测定杨桃(Averrhoa carambola L.)果实贮藏期间的生理指标(质膜相对透性、呼吸强度、POD、PPO和PAL活性)和营养品质(维生素C、可溶性固形物、有机酸、蛋白质含量)的相关指标,分析其变化规律,研究白簕[Acanthopanan trifoliatus(L.)Merr.]叶乙醇提取物对杨桃果实采后保鲜效果的影响。结果表明,白簕叶乙醇提取物能够抑制杨桃果实的呼吸速率,使果实保持较低的代谢水平,降低果实的质膜相对透性,并有效地抑制杨桃果实POD、PPO的活性,提高PAL的活性,有利于延长贮藏期限和保持杨桃果实原有的风味和品质。

基于SCoT分子标记的48份杨桃种质遗传多样性分析

【目的】分析48份杨桃种质的遗传多样性,为杨桃种质资源的鉴定保护及开发利用提供理论依据。【方法】从60条SCoT引物中筛选出扩增条带清晰稳定、多态性丰富的引物,对从国内外收集的48份杨桃种质材料进行PCR扩增,统计分析电泳图谱,利用Popgene 1.32计算其遗传多样性参数,采用NTSYSpc 2.1计算种质间的遗传相似系数和遗传距离,利用UPGMA法进行聚类分析,并根据遗传相似系数进行主成分分析。【结果】从60条SCoT引物中筛选出的11条引物共扩增出115条条带,其中多态性条带102条,占总条带数的88.7%,每条SCoT引物扩增的总条带数(TNB)和多态性条带数(NPB)分别为10.45和9.27条,多态性比率(PPB)为70.00%~100.00%,平均为88.84%;多态性信息量(PIC)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon’s信息指数(I)的平均值分别为0.77、1.7758、0.4229和0.6061。48份杨桃种质间的遗传相似系数为0.4957~0.9217,平均为0.6841。聚类分析结果显示,在遗传相似系数0.6618处可将48份杨桃种质划分为三大类群,第Ⅰ类群均为甜杨桃种质,第Ⅱ类群以酸杨桃种质为主,第Ⅲ类群以甜杨桃种质为主。主成分分析结果与聚类分析结果基本一致,均与杨桃的果实风味和种质来源高度相关。【结论】杨桃种质资源具有较丰富的遗传多样性,且筛选获得的SCoT引物对杨桃种质资源有较高的多态性检测率,适用于杨桃种质资源鉴别及亲缘关系分析。