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水母雪莲通气组织形成的相关基因SmLSD1克隆及表达

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西北植物学报 2023年第4期43卷 550-558页

作者：蒋欣悦史国民代吴斌李凤珍何涛青海大学生态环境工程学院西宁810016 青海省园林植物与观赏园艺重点实验室西宁810016 省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810016

该研究以水母雪莲为实验材料,通过RT-PCR结合RACE技术克隆了通气组织形成相关基因SmLSD1(GenBank登录号为OL690334),并对该基因在不同胁迫下的表达量及编码蛋白结构进行测定分析。结果表明:(1)水母雪莲SmLSD1基因全长965 bp,包含537 bp... 详细信息

该研究以水母雪莲为实验材料,通过RT-PCR结合RACE技术克隆了通气组织形成相关基因SmLSD1(GenBank登录号为OL690334),并对该基因在不同胁迫下的表达量及编码蛋白结构进行测定分析。结果表明:(1)水母雪莲SmLSD1基因全长965 bp,包含537 bp的开放阅读框,编码178个氨基酸。(2)同源序列比对发现,水母雪莲SmLSD1蛋白与菊科植物牛蒡LSD1的氨基酸序列相似性最高,达到98.31%。(3)亚细胞定位显示SmLSD1基因主要在细胞核和细胞膜上表达;原核表达显示,SmLSD1基因编码氨基酸的分子量约为18 kD。(4)荧光定量分析显示,SmLSD1基因在根、茎、叶中均有表达,且在叶片中表达量最高;在低温、低氧及紫外胁迫下,SmLSD1基因的表达量下调。研究推测,SmLSD1基因在水母雪莲通气组织的形成以及对逆境胁迫的响应中发挥着重要作用。

关键词：水母雪莲 SmLSD1基因通气组织表达分析

水母雪莲SmLSD1基因的克隆及逆境胁迫表达分析

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水母雪莲SmLSD1基因的克隆及逆境胁迫表达分析

作者：蒋欣悦青海大学

学位级别：硕士

水母雪莲(Saussurea medusa Maxim.)为菊科(Compositae)风毛菊属(Saussurea DC.)多年生草本植物。根、茎和叶中具有发达的通气组织是水母雪莲最具有代表性的解剖特征,它是水母雪莲对极端环境的一种适应结构。研究水母雪莲通气组织的发... 详细信息

水母雪莲(Saussurea medusa Maxim.)为菊科(Compositae)风毛菊属(Saussurea DC.)多年生草本植物。根、茎和叶中具有发达的通气组织是水母雪莲最具有代表性的解剖特征,它是水母雪莲对极端环境的一种适应结构。研究水母雪莲通气组织的发生和形成过程,不仅对揭示高山植物适应环境的特殊机制具有一定的理论意义,而且对研究植物组织和器官的发育也具有重要的指导意义。为此,本研究以自然生长于青藏高原地区的水母雪莲作为试验材料,通过RT-PCR,结合RACE技术,克隆了与通气组织形成相关的基因SmLSD1,并研究了该基因在逆境胁迫下的表达及其与环境的关系。主要研究结果如下:1.水母雪莲SmLSD1基因(Gen Bank登录号:OL690334)c DNA全长965 bp,其中包含537 bp开放阅读框,5'-端非编码序列150 bp和3'-端非编码序列278 bp,编码178个氨基酸。同源序列比对表明,SmLSD1与菊科植物牛蒡LSD1的氨基酸序列相似性最高,达到98.31%;使用SOPMA分析结果显示,在SmLSD1蛋白的二级结构当中,α-螺旋结构占比20.79%,β-转角结构占比5.06%,延伸链结构占比23.03%,无规则卷曲结构占比51.12%,说明SmLSD1蛋白的二级结构主要由无规则卷曲和延伸链构成;SWISS-MODEL三级结构预测显示,SmLSD1蛋白属于LSD1-like蛋白家族,含有3个保守的锌指结构域,基序与Cxx CRxx LMYxx GASx Vx Cxx C相似。2.将SmLSD1基因与pCold I DNA相连接,构建pCold I DNA::SmLSD1原核表达载体,使用菌株BL21诱导表达,SDS-PAGE检测表明蛋白分子量接近18k D,与预测的SmLSD1蛋白分子量大小相符。利用基因重组技术,将SmLSD1基因连接到pCAMBIA2300-GFP载体上,构建融合表达载体2300::LSD1-GFP。将重组质粒转化至农杆菌GV3101并侵染本氏烟草,激光共聚焦显微镜观察显示SmLSD1基因主要定位于细胞核与细胞膜中,定位结果与生物信息学预测结果基本一致。3.以UPL7为内参基因,采用qRT-PCR技术研究了低温、低氧和紫外胁迫下,SmLSD1基因在水母雪莲根、茎和叶中的表达。结果表明,SmLSD1基因在3种组织中均有表达,且在叶片中的表达量最高;在低温、低氧和紫外胁迫下,SmLSD1基因均能做出应答反应,总体表达趋势均为下调,推测SmLSD1基因在水母雪莲通气组织的形成以及对逆境胁迫的响应中发挥着重要作用。

关键词：水母雪莲 SmLSD1基因通气组织表达分析

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水母雪莲细胞生物反应器悬浮培养

Acta Botanica Sinica 2000年第1期42卷 98-101页

作者：邢建民赵德修叶和春李国凤李佐虎中国科学院化工冶金研究所生化工程国家重点实验室中国科学院植物研究所北京100093 中国科学院植物研究所

利用 2L搅拌式生物反应器进行了水母雪莲 (SaussureamedusaMaxim .)细胞大规模培养。 2 5℃ ,光强低于 5μmol·m-2 ·s-1条件下培养 12d ,生物量为 10 .35gDW·L-1,黄酮产量为 42 8.6mg/L ,达到细胞干重的 4.14%。此外 ,还对培养过程... 详细信息

利用 2L搅拌式生物反应器进行了水母雪莲 (SaussureamedusaMaxim .)细胞大规模培养。 2 5℃ ,光强低于 5μmol·m-2 ·s-1条件下培养 12d ,生物量为 10 .35gDW·L-1,黄酮产量为 42 8.6mg/L ,达到细胞干重的 4.14%。此外 ,还对培养过程中的糖代谢、溶解氧浓度变化和氧利用速率进行了研究。

关键词：水母雪莲细胞培养黄酮搅拌式生物反应器

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水母雪莲的细胞培养和高产黄酮细胞系的筛选

Acta Botanica Sinica 1998年第6期40卷 515-520页

作者：赵德修乔传令汪沂中国科学院植物研究所

用水母雪莲（ＳａｕｓｕｒｅａｍｅｄｕｓａＭａｘｉｍ．）的茎和叶片作外植体，在ＭＳ附加０．５ｍｇ／ＬＢＡ、２ｍｇ／ＬＮＡＡ的培养基上诱导愈伤组织，并研究了不同培养基、植物激素、培养温度以及苯丙氨酸对固体培养细胞生长和黄... 详细信息

用水母雪莲（ＳａｕｓｕｒｅａｍｅｄｕｓａＭａｘｉｍ．）的茎和叶片作外植体，在ＭＳ附加０．５ｍｇ／ＬＢＡ、２ｍｇ／ＬＮＡＡ的培养基上诱导愈伤组织，并研究了不同培养基、植物激素、培养温度以及苯丙氨酸对固体培养细胞生长和黄酮形成的影响。结果表明：ＭＳ培养基附加２ｍｇ／ＬＮＡＡ，在２５℃利于细胞生长；苯丙氨酸对细胞生长未见有促进作用，但有利于细胞中黄酮的形成。用目视法直接挑选两种不同次生代谢能力的细胞系：浅黄色系（Ａ系）和红色系（Ｂ系）。用快速灵敏的紫外分光光度和高效液相法，测得离体培养细胞Ａ系中总黄酮的含量为１．９％，ｊａｃｅｏｓｉｄｉｎ的含量为０．４２％，分别是Ｂ系中的２．３倍和３．９倍，是原愈伤组织中的２．６倍和４．２倍。

关键词：水母雪莲细胞固体培养黄酮高产细胞系

水母雪莲查尔酮合酶基因的克隆、表达及酶活分析

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生物工程学报 2011年第9期27卷 1363-1370页

作者：夏芳李厚华付春祥虞珍珍徐彦军赵德修中国科学院植物研究所北京100093 中国科学院研究生院北京100049 中国农业大学理学院北京100193

从水母雪莲Saussurea medusa ***文库中得到一段查尔酮合酶基因(SmCHS)片段,然后通过RT-PCR得到完整的查尔酮合酶基因cDNA。序列分析表明SmCHS全长1 313 bp,其开放阅读框为1 170 bp,编码389个氨基酸,预测表达蛋白的分子量为43 kDa。构... 详细信息

从水母雪莲Saussurea medusa ***文库中得到一段查尔酮合酶基因(SmCHS)片段,然后通过RT-PCR得到完整的查尔酮合酶基因cDNA。序列分析表明SmCHS全长1 313 bp,其开放阅读框为1 170 bp,编码389个氨基酸,预测表达蛋白的分子量为43 kDa。构建原核表达质粒pET28a(+)-SmCHS,重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),获得表达菌株。经IPTG诱导表达后,对表达产物进行SDS-PAGE分析,结果显示,表达的融合蛋白以部分可溶的形式存在。用Ni-NTA预装柱对融合蛋白进行亲和纯化,对纯化蛋白进行酶活检测,结果表明融合蛋白具有查尔酮合酶活性,可催化底物4-香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A缩合生成产物柚皮素查尔酮。

关键词：水母雪莲查尔酮合酶原核表达纯化酶活检测

水母雪莲红色细胞系类黄酮含量和相关基因表达

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生物工程学报 2014年第8期30卷 1225-1234页

作者：王亚杰李厚华付婉艺高艳王冰洁李玲西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100

水母雪莲为中国传统名贵中药,具有散寒除湿、活血通经、抗炎、镇痛等功效,其主要药用成分为类黄酮化合物。以水母雪莲白色系愈伤组织和经低温、高糖、强光诱导得到的红色系为材料,比较不同细胞系中类黄酮活性成分、结构基因和转录因子... 详细信息

水母雪莲为中国传统名贵中药,具有散寒除湿、活血通经、抗炎、镇痛等功效,其主要药用成分为类黄酮化合物。以水母雪莲白色系愈伤组织和经低温、高糖、强光诱导得到的红色系为材料,比较不同细胞系中类黄酮活性成分、结构基因和转录因子表达的差异。结果表明,红色系中总黄酮含量为白色系的3.60倍;重要的药用成分为芦丁,其含量达到干重的0.25%,是白色系的2.40倍;红色系中花青苷含量极高,矢车菊素3-O-己糖苷和矢车菊素3-O-琥珀酰己糖苷的含量分别达到干重的0.12%和0.19%;红色系中CHS、F3'H、FNS、FLS、DFR和ANS基因的表达均明显高于白色系;红色系中转录因子MYB、bHLH和WD40的表达也均明显高于白色系,其中MYB的表达量为白色系的19.70倍,说明红色系中转录因子的高水平表达增强了结构基因的表达,进而提高了类黄酮的合成。红色系中bHLH和WD40表达水平相似,而与MYB的表达水平相差很大,推测可能在水母雪莲中bHLH和WD40两种转录因子形成二元复合体后,和MYB共同调控类黄酮合成途径中结构基因的表达。

关键词：水母雪莲转录因子复合体结构基因类黄酮生物合成表达分析

水母雪莲黄酮合成酶FNSII基因克隆及其在3种细胞系中的表达

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生物工程学报 2015年第12期31卷 1720-1727页

作者：王冰洁李厚华王亚杰高艳付婉艺魏新翠西北农林科技大学风景园林艺术学院陕西杨凌712100 宝鸡海升现代农业有限公司陕西宝鸡721100 浙江大学农业与生物技术学院浙江杭州310000

水母雪莲是中国传统珍稀药材,其主要活性成分之一木犀草素具有预防和治疗癌症的功效。以水母雪莲绿色细胞系为试材,采用RT-PCR和RACE-PCR方法获得1个水母雪莲FNSII基因cDNA全长,命名为SmFNSII(GenBank登录号为KF170286)。序列分析结果表... 详细信息

水母雪莲是中国传统珍稀药材,其主要活性成分之一木犀草素具有预防和治疗癌症的功效。以水母雪莲绿色细胞系为试材,采用RT-PCR和RACE-PCR方法获得1个水母雪莲FNSII基因cDNA全长,命名为SmFNSII(GenBank登录号为KF170286)。序列分析结果表明:SmFNSII全长1 710 bp,包含34 bp的5?非编码区、125 bp的3?非编码区和1个长度为1 551 bp编码516个氨基酸的开放阅读框。氨基酸序列分析表明SmFNSII属于细胞色素P450 CYP93B亚家族单氧化酶。序列比对和系统进化分析表明,SmFNSII氨基酸序列与同科植物毛山柳菊的亲缘关系最近,相似性达87%以上。实时荧光定量PCR分析表明,SmFNSII在白色、绿色和红色细胞系均有表达,红色系中的表达量最高,白色系中表达量最低,此结果与高效液相色谱分析3种颜色细胞系中木犀草素含量结果一致。构建pET-SmFNSII原核表达重组质粒,并在大肠杆菌中诱导表达,诱导蛋白大小与预期一致。通过筛选FNSII基因表达水平高、高产木犀草素的水母雪莲细胞系和植株,可培育抗炎抗癌活性较高、具有高保健功能的雪莲生药新品种。

关键词：水母雪莲黄酮合成酶FNSII 基因克隆表达分析原核表达

水母雪莲、风毛菊稀疏植被地理分布与水热格局研究

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中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2023年第4期 135-138页

作者：陈思进华北电力大学北京102200

本文使用地理信息系统软件ArcGIS10.6,以《中华人民共和国植被图(1:100万)》和《中国植被区划图》为植被地理分布基础,结合WorldClim第二版世界气候数据集,研究中国水母雪莲、风毛菊稀疏植被的地理分布与水热格局,揭示该植被地理生境范... 详细信息

本文使用地理信息系统软件ArcGIS10.6,以《中华人民共和国植被图(1:100万)》和《中国植被区划图》为植被地理分布基础,结合WorldClim第二版世界气候数据集,研究中国水母雪莲、风毛菊稀疏植被的地理分布与水热格局,揭示该植被地理生境范围与年生物学温度、年降水量以及海拔之间的关系,为深入开展水母雪莲、风毛菊稀疏植被研究和制订相关保护策略提供参考。

关键词：水母雪莲风毛菊中国植被图地理分布水热格局

水母雪莲Myb转录调控因子SmP基因的克隆及序列分析

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生物工程学报 2003年第3期19卷 368-371页

作者：金治平赵德修乔传令瞿文全陈亚琼付春祥中国科学院植物研究所北京100093 中国科学院动物研究所北京100080

采用TD PCR(TouchdownPCR)法从水母雪莲 (SaussureamedusaMaxim)红色系愈伤组织cDNA文库中筛选并克隆了雪莲Myb转录调控因子SmP (S .medusaMaximMyb relatedPgene)基因。序列分析表明该基因全长 96 9bp ,包括一个 771bp的完整开放阅读框架 (ORF) ,编码一个 2 5 6氨基酸残基的蛋白质。氨基酸序列的同源性分析表明在N 端具有两个典型的R2R3 MybDNA结合结构域。C 端富含亲水的丝氨酸S(18 38% ) ,且以寡聚体的形式存在。

关键词：水母雪莲 cDNA文库 Myb转录调控因子 SmP基因克隆序列分析