当归抽薹植株的生理生化特征及DDRT-PCR分析

作     者：陆则权 

作者单位：甘肃农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张金文

授予年度：2011年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：当归 抽薹 未抽薹 生理生化特性 DDRT-PCR 

摘      要：当归[Angelica sinensis （Oliv.） Diels]为伞形科当归属多年生草本药用植物,具有补血和血、调经止痛、润燥滑肠等功效。甘肃岷山北麓海拔在2000-2800 m的高寒阴湿山区（岷县、宕县、漳县、渭源、宕昌等）是中国当归最集中的产区,平均每年的种植面积约为20000 hm2,年产量约为6500 t,分别占全国当归栽培总面积、总产量的70%和90%以上,成为当地经济的支柱产业,对贫困地区农民脱贫致富起到了重要作用。但当归生产上存在早期抽薹的问题,一般抽薹发生率达30%～50%,有时可达90%以上,早期抽薹植株完全丧失其药用价值,对生产危害极大。因此,通过对当归抽薹植株的生理生化特征及DDRT-PCR分析,了解当归抽薹过程中所发生的生理生化变化及差异基因表达,为预防当归抽薹提供理论依据。 通过分析抽薹与未抽薹当归植株在不同生长发育时期的生理生化特征得出,在抽薹前10 d,未抽薹植株的游离氨基酸、POD活性和PPO活性分别为7.53 mg/（g FW）、0.097ΔA470/ （min·g FW）、0.087ΔA410/（min·g FW）,比抽薹植株低1.3 mg/（g FW）、0.02ΔA470/ （min·g FW）、0.014ΔA410/（min·g FW）,抽薹植株的可溶性糖和可溶性蛋白含量分别为4.63%和0.94%,比未抽薹植株高2.2%和0.5%。在抽薹期,未抽薹植株的可溶性糖和可溶性蛋白含量较高,而抽薹植株的游离氨基酸含量、PPO活性和POD活性较高。说明当归抽薹过程是在各种代谢因子调控并进行一系列复杂的生理生化反应的复杂的生理发育过程。 通过提取抽薹期抽薹与未抽薹当归植株叶片总RNA,采用DDRT-PCR技术分析抽薹当归差异基因的表达,并对影响DDRT-PCR技术PCR扩增的各种反应参数的优化,最终确立适合于当归PCR扩增体系及扩增程序。对DDRT-PCR技术扩增并回收成功8条差异条带,测序和blast比对分析发现,其中部分基因与白菜（Brassica rapa pekinensi）和紫花地丁（Viola philippica Car）的18SRNA、芜青（B.rapa chloroplast）叶绿体petA基因、拟南芥（Arabidopsis thaliana）mRNA（CID12）基因及与拟南芥花芽分化有关的GSLTFB95ZF12基因相似度高,但这些基因是否与当归抽薹特性相关,还需进一步克隆全序列的cDNA及功能鉴定。