香鳞毛蕨DfMYC2基因的克隆及表达分析
香鳞毛蕨对红色毛癣菌的抑制作用及机制研究
鳞毛蕨对红色毛癣菌有 明显的抑制作用 , 抑菌效果与浓度相关 , 生药的 MI C值为 0 . 2 5 g・ m L。 。 ; 透射 电镜 观察发现药物能够改
变红色毛癣菌菌体形态 , 细胞质 聚集 明显 , 细胞壁模糊 且部分缺失 , 菌体 的膜性系统发 生破坏 。结论 具 有较强的抑制作用 , 其主要作用机理 与破坏菌体 的细胞壁结构相关 。
T h e t r a n s mi s s i o n e l e c t r o n mi c r o s c o p e s h o w e d g r e a t c h a n g e s i n T r i c h o p h y t o n r u b r u m t h a l l u s , t h e c y t o p l a s m g a t h e r i n g o b v i o u s l Y, t h e c e l l w a l l b l u r r y a n d d e f e c t i v e i n p a r t . As a r e s u l t , t h e c e l l me mb r a n c e s y s t e m wa s d e s t r o y e d . Co n c l u s i o n Dr yo p t e r i s f r a  ̄a n s e x t r a c t c a n i n — h i b i t t r i c h o p h y t o n r u b r u m’ s g r o w t h, a n d i t s i n h i b i t o y r ma c h i n i s m i s d e s t r o y i n g t h e c e l l w a l 1 .
新疆香鳞毛蕨药材质量研究
新 疆 香 鳞 毛 蕨 药 材质 量 研 究
田 莉 , 施 洋 ,畅 静 ,王 东 东 ,田树 革
( 新 疆 医科 大 学 中 医学 院 , 新 疆 名 医名 方 与 特 色 方 剂 学 重 点 实 验 室 , 乌鲁木齐 8 3 0 0 1 1 )
摘 要 : 目 的 建 立 新 疆 产 香 鳞 毛 蕨 的质 量 控 制 方 法 , 并评价其质量 , 为该 植 物 资 源 的 开 发 利 用 提 供 科 学 依 据 。 方 法 采 用 性 状 鉴 别 、 显微鉴别 、 水分 、 灰分 、 浸 出物 、 薄 层鉴 别 和 总 间 苯 三 酚 含 量 测 定 等 研 究 方 法 。 结 果 新 疆 香 鳞 毛 蕨 的根 茎 横 切 面 有分 体 中 柱 3 ~7 个, 周 韧 型 。粉 末 黄 棕 色 , 孢子囊环 带 , 薄壁 细胞呈 多角形或类 圆形 , 含 淀 粉粒 ; 管 胞孔 纹 、 梯 纹 。3批 香 鳞 毛 蕨 水 分 、 灰分 、 酸不 溶 灰分 和 浸 出物 含量 分 别 为 9 . 4 6 ~l O . 2 2 、 8 . 4 6 % ~
9 . 5 2 、 2 _ 8 9 ~3 . 5 6 、 2 4 . 5 3 ~3 2 . 3 3 , 总 间苯三酚含 量为 5 . 1 6 ~8 . 1 0 , R S D=7 . 1 4 。 结 论 建 立 的方
法 适 用 于 香 鳞 毛蕨 药 材 的质 量控 制 。 关 键 词 :香 鳞 毛 蕨 ;生药 学 ; 鉴 别 ;总 间 苯 三 酚 ; 含 量 测 定
中 图分 类 号 : R 9 1 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 9 — 5 5 5 1 ( 2 0 1 4 ) 0 9 一 l 1 l 1 — 0 4 d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 0 0 9 — 5 5 5 1 . 2 0 1 4 . 0 9 . 0 0 3
香鳞毛蕨抑菌特性比较研究
1 . 香鳞 毛蕨 抑 茵提 取 液制 备及 抑 茵 实验 .2 2
取 制备 好 的香 鳞 毛蕨 样 品粉 末 1 ,加 5 %乙 0g 0 醇 10m 0 L,6 ℃超 声 提 取 5mi,真 空 抽 滤 去 沉 淀 O n
后 取 待用 。 应用 滤 纸片扩 散 法 ,以蒸 馏水 和 5 %乙醇溶 液 0
a h s m e tme,t a e a e dim e er f a t cer l .6c 。t t l ho o l iol 1 tt e a i he v r g a t o n i t i 19 m ba a o a p lr guen 1 7.4% i D. n c a sr io a,twa sigus e e rt an o h ad ,a d i wa r i iar r v d t at h e wa r s ihz m i s dit n ih d b  ̄e h t erp s n t s p el n !p o e h er s m t t e c r lt e e h h a t it s o t ir ba o y p e s a d s ay h i. h orea i b t ent e c ar cer i f on w sc an i c o i fDr o t f n c l ar m i
含间苯三酚类物质有关I 。研 究 表 明我 国 黑龙 江 、
而 日益受到关注u ,现 已证实其抑菌特性 与其所
香鳞毛蕨的化学成分研究
香鳞毛蕨的化学成分研究王静;曾伟民;刘国庆;张彦龙【摘要】本文对香鳞毛蕨水提液进行大孔树脂柱色谱,用水、30%、60%、95%乙醇依次洗脱,从香鳞毛蕨30%乙醇组分中分离得到10个化合物,通过波普数据和理化性质分别鉴定为:5,7二羟基-2-羟甲基色原酮(1)、咖啡酸甲酯(2)、2S-圣草素-7-O-β-D-葡萄糖苷(3)、二氢松柏醇(4)、1,3-二羟基-5-丙基苯(5)、3β-羟基-5α,6α-环氧-7-大柱香波龙烯-9-酮(6)、2-羟基苯甲酸(7)、咖啡酸(8)、对羟基苯乙酮(9)、圣草素(10),以上化合物中4~10为首次从鳞毛蕨属植物中分离得到.【期刊名称】《天然产物研究与开发》【年(卷),期】2014(026)003【总页数】3页(P345-347)【关键词】香鳞毛蕨;化学成分;结构鉴定【作者】王静;曾伟民;刘国庆;张彦龙【作者单位】黑龙江大学生命科学学院,黑龙江大学分子生物学省高校重点实验室,哈尔滨150080;黑龙江大学生命科学学院,黑龙江大学分子生物学省高校重点实验室,哈尔滨150080;黑龙江大学生命科学学院,黑龙江大学分子生物学省高校重点实验室,哈尔滨150080;黑龙江大学生命科学学院,黑龙江大学分子生物学省高校重点实验室,哈尔滨150080【正文语种】中文【中图分类】R284.2香鳞毛蕨(Dryopteris fragrans(L.)schott)为多年生落叶草本,属于鳞毛蕨科鳞毛蕨属植物,生长于高寒地区的滑石坡、森林中的碎石坡和火山周围的岩浆缝隙中。
我国的东北、华北、俄罗斯、日本以及欧美均有分布。
另据五大连池地方志记载,达斡尔族居民在几百年前就已经使用香鳞毛蕨水煎液治疗多种疾病,尤其对皮肤病疗效独特。
经研究发现,香鳞毛蕨还具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗氧化等多方面的药理作用[1]。
为了更深入的研究香鳞毛蕨的药理活性,本实验从香鳞毛蕨30%乙醇组分中分离鉴定了10个化合物,其中化合物4~10为首次从鳞毛蕨属植物中分离得到。
香鳞毛蕨提取物对红色毛癣菌的抑制作用研究
香鳞毛蕨提取物对红色毛癣菌的抑制作用研究目的研究香鳞毛蕨醇提取物对红色毛癣菌角鲨烯环氧化酶和β-(1,3)-D-葡聚糖合成酶的抑制作用,初步探讨其抗真菌作用机制。
方法采用ELISA测定角鲨烯环氧化酶活性,还原糖法测定β-(1,3)-D-葡聚糖合成酶活性。
结果香鳞毛蕨提取物不同浓度组均能降低红色毛癣菌角鲨烯环氧化酶的活性,差异有统计学意义(P<0.05),随香鳞毛蕨提取物浓度增加,红色毛癣菌角鲨烯环氧化酶的活性逐渐降低,香鳞毛蕨提取物中浓度组和高浓度组能降低β-(1,3)-D-葡聚糖合成酶活性,差异有统计学意义(P=0.002,P=0.000)。
结论香鳞毛蕨提取物抗真菌作用机制可能和角鲨烯环氧化酶和β-(1,3)-D-葡聚糖合成酶活性受到抑制有关。
标签:香鳞毛蕨提取物;红色毛癣菌;角鲨烯环氧化酶;β-(1,3)-D-葡聚糖合成酶红色毛癣菌T. rubrum 是临床常见的皮肤癣菌,也是浅部真菌病的主要病原菌,是一种在世界范围内广泛传播的病原真菌,它能引起各种浅表感染,如头癣、体癣、股癣、手癣、足癣以及甲癣。
红色毛癣菌是一种专性致病菌,一旦感染红色毛癣菌则很难根治,在停用抗真菌药物后会经常复发[1]。
香鳞毛蕨(Dryopteris fragrans L.)为鳞毛蕨科鳞毛蕨属植物,生长于海拔1000~1700m的山坡或岩石缝中,用于治疗真菌感染的手足癣、体股癣等,疗效甚佳,不易复发[2]。
为了探讨香鳞毛蕨提取物抗皮肤癣菌的作用机制,本实验研究了香鳞毛蕨提取物对红色毛癣菌角鲨烯环氧化酶活性和β-(1,3)-D-葡聚糖合成酶的影响,为研究香鳞毛蕨抗真菌作用原理提供实验依据。
1 材料1.1药物供试药材本实验研究所用的香鳞毛蕨采集于黑龙江省,经鉴定为鳞毛蕨科鳞毛蕨属植物香鳞毛蕨,香鳞毛蕨提取物采用70% 醇提液,用二甲基亚砜(DMSO)配制成含生药浓度为625mg/ml的储存液,存于-70℃冰箱备用。
1.2菌株红色毛癣菌购自中国医学科学院皮肤病防治研究所菌种保藏中心。
香鳞毛蕨化学成分的研究的开题报告
香鳞毛蕨化学成分的研究的开题报告
题目:香鳞毛蕨化学成分的研究
一、选题的背景和意义
香鳞毛蕨是一种常见的草本植物,具有广泛的药用价值。
已有研究
表明,香鳞毛蕨具有清热解毒、祛风散寒、止痛等功效,被广泛用于治
疗风湿病、痛经、胃痛等疾病。
然而,目前对香鳞毛蕨的化学成分研究
还较为薄弱,因此有必要对其主要化学成分进行深入研究,以进一步挖
掘其药用价值,并为其合理利用提供科学依据。
二、研究的目的和方案
1. 目的
本研究旨在通过对香鳞毛蕨的化学成分进行分离、鉴定和定量分析,探索其化学成分及其与药效之间的关系,为其合理利用提供科学依据。
2. 方案
(1)样品采集与制备
在研究中选用野生香鳞毛蕨作为研究对象,进行药材鉴定和采集,
通过烘干和打粉的方式制备样品。
(2)化学成分分离与鉴定
首先以乙醇为溶剂进行提取,再应用薄层色谱、硅胶柱层析等方法
进行分离纯化,最终通过质谱、核磁共振等手段对分离出的化合物进行
结构鉴定。
(3)化学成分定量分析
分别采用高效液相色谱法、气相色谱法等方法对香鳞毛蕨的一些化
学成分进行定量分析。
三、研究的预期结果
通过本研究,可以初步确定香鳞毛蕨的主要化学成分,并探究其与药效的关系。
同时,对香鳞毛蕨的深入认识可以为其合理利用和开发提供科学依据和引导作用。
香鳞毛蕨95%乙醇提取物的急性毒性研究
香鳞毛蕨95%乙醇提取物的急性毒性研究作者:朱冲冲彭冰曾祖平韩旭阳王宏王天园来源:《世界中医药》2017年第09期摘要目的:探讨香鳞毛蕨95%乙醇提取物对小鼠的急性毒性。
方法:采用健康昆明种小鼠,灌胃给予香鳞毛蕨95%乙醇提取物,给药剂量范围为1000 g/kg~2400 g/kg,观察小鼠中毒症状并记录死亡动物情况,采用Bliss法测定半数致死量(LD50,Median Lethal Dose);灌胃给予香鳞毛蕨95%乙醇提取物,给药剂量分别为32 g/kg、16 g/kg、8 g/kg,对各组小鼠进行生化检查和病理组织形态学检查。
结果:香鳞毛蕨95%乙醇提取物的小鼠LD50为1353g/kg;病变部位为心肌凝固性坏死,肾皮质、髓质内可见肾小管变性坏死脱落,肝细胞轻度浊肿,空泡变性,脾脏及肺脏等未见明显病变。
结论:香鳞毛蕨95%乙醇提取物具有一定的毒性。
关键词香鳞毛蕨;急性毒性;LD50Acute Toxicity of 95% Ethanol Extracts from Dryopteris fragrans (L.) SchottZhu Chongchong, Peng Bing, Zeng Zuping, Han Xuyang, Wang Hong, Wang Tianyuan(Beijing Institute of Traditional Chinese Medicine, Beijing Hospital of Traditional Chinese Medicine Affiliated to Capital Medical University,Beijing 100010, China)AbstractObjective:To study the acute toxicity of 95% ethanol extracts from Dryopteris fragrans (L.) Schott in mice. Methods:The Dryopteris fragrans 95% ethanol extracts were given to the healthy Kunming mice by intragastric administration. The dose range of 95% ethanol extracts were 1000 g/kg~2400 g/kg. The movement and toxic symptoms were observed and the number of dead mice were recorded. LD50 were calculated by Bliss′ method. Pathological changes were examined by pathological section. Results:LD50 of the 95% ethanol extracts were 1353 g/kg, respectively. Pathological section indicated that the myocardial coagulation necrosis, renal tubular degeneration and necrosis, and mild swelling of liver cells, vacuole degeneration, while other organs such as the spleen and lung were with no significant pathological changes. Conclusion:The 95% ethanol extracts of Dryopteris fragrans possesses certain toxicity.Key WordsDryopteris fragrans (L.) Schott; Acute toxicity; LD50中图分类号:R285;R28271文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2017.09.048香鳞毛蕨Dryopteris fragrans(L)Schott是鳞毛蕨科Dryopteridaceae鳞毛蕨属Dryopteris Adans植物,多生长于高寒地区的滑石坡、森林中的碎石坡和火山周围的岩浆缝隙中,主要分布于我国东北、华北各省,俄罗斯、日本、朝鲜以至欧洲、北美洲亦都有分布[1]。
生物博士论文香鳞毛蕨4CL基因家族的克隆及功能验证
生物博士论文香鳞毛蕨4CL基因家族的克隆及功能验证生物博士论文:香鳞毛蕨4CL基因家族的克隆及功能验证引言:香鳞毛蕨(Botrychium lunaria)是一种古老的蕨类植物,具有重要的生态和经济价值。
在过去的几十年里,人们对香鳞毛蕨的研究主要集中在其形态学、生态学和遗传学方面。
然而,对于香鳞毛蕨的分子生物学研究却相对较少。
本文旨在通过克隆和功能验证香鳞毛蕨4CL基因家族,以进一步揭示其在植物生长和发育中的作用。
1. 4CL基因家族的克隆1.1 基因家族的背景介绍4CL基因家族是编码4-羟基香豆素酸合酶(4-coumarate: CoA ligase)的一组基因。
这些酶在植物中催化香豆素酸与辅酶A的结合反应,产生香豆素酸辅酶A酯。
香豆素酸辅酶A酯是植物次生代谢途径中的重要中间产物,参与了多种生物合成途径,如苯丙素类化合物的合成等。
1.2 克隆方法为了克隆香鳞毛蕨4CL基因家族,我们采用了反向转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和基因克隆技术。
首先,我们从香鳞毛蕨的根、茎和叶中提取总RNA,并使用逆转录酶将RNA转录成cDNA。
然后,我们设计了一对引物,根据已知植物4CL基因序列的保守区域。
最后,通过PCR扩增和基因克隆技术,我们成功地克隆了香鳞毛蕨的4CL基因家族。
2. 4CL基因家族的功能验证2.1 基因表达分析为了研究香鳞毛蕨4CL基因家族在不同组织和发育阶段的表达模式,我们使用实时荧光定量PCR(qPCR)技术进行了基因表达分析。
结果显示,香鳞毛蕨的4CL基因家族在根、茎和叶中均有表达,并且在不同发育阶段表达量有所差异。
这表明香鳞毛蕨的4CL基因家族在植物的生长和发育过程中可能发挥着重要的调控作用。
2.2 功能验证实验为了验证香鳞毛蕨4CL基因家族的功能,我们选择了其中一种基因进行功能验证实验。
我们使用遗传转化技术将该基因转入拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,并通过对转基因植株的表型和生理性状进行观察和分析来评估该基因的功能。
香鳞毛蕨国内外研究进展
较 长 , 片 较 狭 , 片彼 此 分 离 。 裂 羽 1 2 显 微结 构 .
f n D y p r o oa t, e , ro % e d rne 具有 很 高 的药 用 价 值 。近 年 r
来, 在我 国北 部地 区, 民间流传香鳞 毛蕨对 各种皮肤病 、 类风 湿性关节炎有很好 的疗效而受 到人们 的关 注 , 于 关
脉 中下 部或 基 部 , 群 盖 圆 肾形 , 质 , 白色 , Байду номын сангаас 。 囊 膜 灰 宿
新 鲜 植 物 揉 碎 略 具 香 味 , 有 香 鳞 毛 蕨 之称 。 故
香鳞毛蕨配子 体为倒 卵状 心脏形 。孢 子萌 发为 书 带蕨型 ; 丝状体 2 个细胞长 ; ~9 幼原 叶体为心形 ; 原叶体
关键词 : 香鳞 毛蕨 ; 态 特 征 ; 学 成 分 ; 理研 究 形 化 药
中 图分 类 号 : 8 . 5 文 献 标 识 码 : S 6 2 3 A 文章 编 号 :0 1 0 0 (0 9 0 一O l —0 1 0 - 0 9 2 0 )4 1 3 3 化 性 状 。
香鳞 毛蕨[ ro t if a rn ( .S h t ] D y pe s rga s I ) cot 是一种 r . 野生多年生蕨类植物 , 系鳞毛蕨科 鳞毛蕨属 。我 国也称
北 方 园 艺 2 9 ) 1 1 0 ( :3 ] 04 1~ 5
・ 专题 综述 ・
香 鳍 毛 蕨 国 内 夕 砷 夯 进 展
常 缨
(. 北林 业 大学 博 _后 流 动站 , 龙 江 哈 尔滨 10 3 ; . 龙 江省农 业 科学 院 博 士后 T作 站 1东 _ i : 黑 500 2黑
新疆香鳞毛蕨药材质量研究
新疆香鳞毛蕨药材质量研究田莉;施洋;畅静;王东东;田树革【摘要】Objective To establish quality standard and evaluable the quality of Dryopteris fragrans (L.) Schott of Xinjiang,thus to provide a scientific basis for the use of herbs and the development of plant re-source.Methods Pharmacognosy research,moisture,total ash,acid-insoluble ash,extract,thin layer chromatography and the content determination of total phloroglucinol were carried out.Results The rhi-zome cross-section of Dryopteris fragrans (L.)Schott of Xinjiang included 3-7 cental vascular,which is amphicribral type,around the pith.The powder is yellowish-brown.Sporangium is annulus.Parenchyma cells are polygonal or roughly spherical and containing starch grains.Tracheids are pitted or ladder pattern. Moisture,ash,acid insoluble ash and extract content are 9.46%-10.22%,8.46%-9.52%,2.89%-3.56% and 24.53%-32.33%,respectively.The contain of total phloroglucinol is 5.16%-8.10 % with RSD 7.14%(n=3).Conclusion The quality standard established in this paper is suitable for the quality control of Dryopteris fragrans (L.)Schott.%目的:建立新疆产香鳞毛蕨的质量控制方法,并评价其质量,为该植物资源的开发利用提供科学依据。
香鳞毛蕨研究进展
香鳞毛蕨研究进展作者:李文馨胡海清陆昕来源:《安徽农业科学》2014年第04期摘要该文对香鳞毛蕨的生态分布状况、形态解剖学研究、活性成分及药理作用等研究进展进行综述,为香鳞毛蕨的研究与应用提供了参考和方向。
关键词香鳞毛蕨[Dryopteris fragrans(L.)Schott.];生态分布;活性物质;药理作用中图分类号S567文献标识码A文章编号0517-6611(2014)04-00985-04基金项目国家科技支撑计划项目(2011BAD37B0104);黑龙江省科技攻关重点项目(GA09B201-06)。
作者简介李文馨(1982- ),女,黑龙江哈尔滨人,工程师,博士研究生,研究方向:森林防火。
*通讯作者。
香鳞毛蕨[Dryopteris fragrans(L.)Schott.]系鳞毛蕨科鳞毛蕨属(Dryopteris)多年生蕨类植物。
我国也称香叶鳞毛蕨,国外俗称Fragrant cliff fern、Fragrant wood fern或Dryoptère odorante。
在我国北部地区,民间流传香鳞毛蕨能治疗各种皮肤病。
民间验方中记载其对牛皮癣、青少年痤疮等多种顽固性皮肤病具有明显治疗效果[1],是一种极具开发潜力和应用前景的珍稀野生药用植物资源。
因此,近年来受到国内外学者的高度关注。
由于香鳞毛蕨新鲜植株叶片具有特殊的芳香性气味,在我国亦俗称为“香叶鳞毛蕨”[2]。
笔者对香鳞毛蕨的生态分布状况、形态解剖学研究、活性成分及药理等作用研究进展进行综述,以期为香鳞毛蕨的进一步研究与应用提供依据。
1香鳞毛蕨的分布及生态环境香鳞毛蕨的生长环境极其特殊,生于高寒地区的滑石坡或石砬子上、森林中的碎石坡上和火山周围的岩浆缝中,常呈小片状分布且分布比较局限[3]。
通常有较长的生长期,可忍耐低温,在-20 ℃条件下仍能存活。
香鳞毛蕨分布于中国、俄罗斯(远东地区)、日本、蒙古、朝鲜、欧洲和北美等地;在我国以黑龙江省为分布中心,河北、吉林、辽宁、内蒙和新疆等也有零星的分布;在黑龙江省塔河县白卡鲁山、呼中的大白山高地、牡丹江的镜泊湖及小兴安岭北部等地区均有分布,特别是在五大连池地区分布面积较大。
柱花草SgALMT1基因克隆与表达分析
第32卷第4期V o l.32N o.4草地学报A C T A A G R E S T I A S I N I C A2024年4月A p r.2024d o i:10.11733/j.i s s n.1007-0435.2024.04.010引用格式:缪野,刘怀锦,刘莉婷,等.柱花草S g A L M T1基因克隆与表达分析[J].草地学报,2024,32(4):1078-1086 M I A O Y e,L I U H u a i-j i n,L I U L i-t i n g,e ta l.C l o n i n g a n d E x p r e s s i o n A n a l y s i so f S g A L M T1i n S t y l o s a n t h e sg u i a n e n s i s[J].A c t aA g r e s t i aS i n i c a,2024,32(4):1078-1086柱花草S g A L M T1基因克隆与表达分析缪野1,2,3,刘怀锦1,刘莉婷1,罗丽娟1,陈志坚2,3*(1.海南大学热带农林学院,海南海口570228;2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室,海南海口571101;3.热带作物生物育种全国重点实验室,海南三亚572024)摘要:为探索铝激活苹果酸转运蛋白(A l u m i n u m-a c t i v a t e dm a l a t e t r a n s p o r t e r,A L M T)在植物适应酸性土壤铝毒害中的重要作用,本研究以柱花草(S t y l o s a n t h e s g u i a n e n s i s)为研究材料,克隆了柱花草S g A L M T1基因,并进行了生物信息学㊁亚细胞定位及基因表达分析㊂结果表明:S g A L M T1基因全长为1350b p,编码450个氨基酸残基,蛋白分子量为50.6k D a,包含6个跨膜结构域;亚细胞定位分析表明,S g A L M T1蛋白定位在拟南芥原生质体细胞膜上,为膜蛋白㊂定量P C R结果表明,S g A L M T1基因在柱花草叶中的表达量高于根中的表达量;铝处理增强了S g A L M T1基因在柱花草根中的表达,表明S g A L M T1基因可能参与了柱花草应对铝胁迫;另外,缺氮处理增强了S g A L M T1基因在柱花草叶中的表达,而缺磷处理增强了S g A L M T1在根中的表达㊂本研究结果为解析柱花草响应铝毒害和养分缺乏的机理提供了候选基因资源㊂关键词:柱花草;铝毒害;基因表达;苹果酸;亚细胞定位中图分类号:S541文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2024)04-1078-09C l o n i n g a n dE x p r e s s i o nA n a l y s i s o f S g A L M T1i n S t y l o s a n t h e s g u i a n e n s i sM I A O Y e1,2,3,L I U H u a i-j i n1,L I U L i-t i n g1,L U OL i-j u a n1,C H E NZ h i-j i a n2,3*(1.C o l l e g e o fT r o p i c a lA g r i c u l t u r e a n dF o r e s t r y,H a i n a nU n i v e r s i t y,H a i k o u,H a i n a nP r o v i n c e570228,C h i n a;2.I n s t i t u t e o fT r o p i c a l C r o p G e n e t i cR e s o u r c e s,C h i n e s eA c a d e m y o fT r o p i c a lA g r i c u l t u r eS c i e n c e s/K e y L a b o r a t o r y o fC r o p G e n eR e s o u r c e sa n dG e r m p l a s m E n h a n c e m e n t i nS o u t h e r nC h i n a,M i n i s t r y o fA g r i c u l t u r e a n dR u r a lA f f a i r,H a i k o u,H a i n a nP r o v i n c e571101,C h i n a;3.N a t i o n a lK e y L a b o r a t o r y f o rT r o p i c a l C r o p B r e e d i n g,S a n y a,H a i n a nP r o v i n c e572024,C h i n a)A b s t r a c t:T o i n v e s t i g a t et h e i m p o r t a n tr o l eo fa l u m i n u m(A l)-a c t i v a t e d m a l a t et r a n s p o r t e r(A L MT)i n p l a n t a d a p t a t i o nt o A lt o x i c i t y i n a c i d i cs o i l s,S g A L MT1g e n e w a sc l o n e df r o m s t y l o(S t y l o s a n t h e s g u i a n e n s i s),i t sb i o i n f o r m a t i o n,s u b c e l l u l a r l o c a l i z a t i o na n de x p r e s s i o n p a t t e r nw e r e s u b s e q u e n t l y a n a l y z e d i n t h i s s t u d y.T h e r e s u l t ss h o w e dt h a t t h e S g A L MT1g e n ew a s1350b p i n l e n g t h,e n c o d i n g450a m i n o a c i d s.T h eS g A L MT1p r o t e i n p o s s e s s e d am o l e c u l a rw e i g h t o f50.6k D a a n dw a s p r e d i c t e d t o i n c l u d e s i x t r a n s m e m b r a n e d o m a i n s.S u b c e l l u l a r l o c a l i z a t i o n a n a l y s i s i n A r a b i d o p s i s p r o t o p l a s t s s h o w e d t h a t S g A L MT1w a s l o c a l i z e d o n t h e p l a s m am e m b r a n e,s u g g e s t i n g i tw a s am e m b r a n e p r o t e i n.R T-q P C Ra n a l y-s i s d e m o n s t r a t e d t h a t t h e e x p r e s s i o no f S g A L MT1i n l e a v e sw a sh i g h e r t h a nt h a t i nr o o t s.A l t r e a t m e n t e n h a n c e d t h e e x p r e s s i o no f S g A L MT1i nr o o t so f S.g u i a n e n s i s,s u g g e s t i n g t h a t S g A L MT1m a y b e i n-v o l v e d i n t h e r e s p o n s e o f S.g u i a n e n s i s t oA l t o x i c i t y.I na d d i t i o n,t h e t r a n s c r i p t so f S g A L MT1i n l e a v e s w a s i n c r e a s e db y n i t r o g e n d e f i c i e n t t r e a t m e n t,w h i l e i t s e x p r e s s i o nw a s u p-r e g u l a t e d i n r o o t s b y p h o s p h o r u s d e f i c i e n c y.T a k e n t o g e t h e r,t h e s t u d yp r o v i d e s a c a n d i d a t e g e n e f o r d i s s e c t i n g t h e a d a p t a t i v em e c h a n i s mo f S.g u i a n e n s i s t oA l t o x i c i t y a n dn u t r i e n t d e f i c i e n c y.K e y w o r d s:S t y l o s a n t h e s g u i a n e n s i s;A l u m i n i u mt o x i c i t y;G e n e e x p r e s s i o n;M a l a t e;S u b c e l l u l a r l o c a l i z a t i o n收稿日期:2023-12-24;修回日期:2024-02-23基金项目:国家自然科学基金项目(31861143013,31672483);财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系(C A R S-34)资助作者简介:缪野(1999-),女,汉族,四川内江人,硕士研究生,主要从事热带牧草抗逆研究,E-m a i l:3326848781@q q.c o m;*通信作者A u-t h o r f o r c o r r e s p o n d e n c e,E-m a i l:j c h e n@s c a u.e d u.c n第4期缪野等:柱花草S g A L MT1基因克隆与表达分析酸性土壤是p H值低于5.5的土壤,占全球耕地面积50%以上,并主要分布在热带和亚热带地区[1-2]㊂在我国,酸性土壤主要分布在南方省区,约占全国耕地面积的21%[3]㊂在酸性土壤中,存在有影响作物产量的诸多不利因素,包括有机质含量低㊁铝(A l)和锰(M n)元素毒害以及磷(P)㊁钙(C a)和镁(M g)等营养元素缺乏[4]㊂其中,铝毒害是酸性土壤中限制作物生长的主要障碍因素之一㊂在低p H酸性条件下,土壤溶液中的铝主要以3价铝离子(A l3+)形式存在[5-6],而铝离子会抑制植物根尖细胞的伸长,减少植物对水分和养分的吸收[7]㊂植物在长期进化过程中形成了内部忍耐和外部排斥的耐铝毒机制㊂内部忍耐机制包括有机酸在细胞质内螯合铝和将铝隔离在液泡等,而外部排斥机制包括根系分泌有机酸螯合铝㊁提高根际p H值和细胞壁固定铝等方面[2]㊂其中,根系分泌有机酸(如苹果酸㊁柠檬酸和草酸)螯合铝离子,阻止铝进入根尖细胞,减少铝的吸收被认为是植物耐铝的重要机制[8-9]㊂近年来,介导有机酸转运的基因已被克隆,其生物学功能也已被鉴定㊂例如,铝激活苹果酸转运蛋白(A l u m i n u m-a c t i v a t e dm a l a t e t r a n s p o r t e r,A L M T)负责苹果酸的转运,而多药物及毒性化合物外排转运蛋白(M u l t i d r u g a n d t o x i c c o m p o u n de x t r u s i o n,M A T E)负责柠檬酸的转运[9],它们在植物耐铝中发挥重要作用㊂小麦(T r i t i c u ma e s t i v u m)T a A L M T1是首个被克隆的植物A L M T基因㊂T a A L M T1是细胞膜蛋白,该蛋白能被铝离子激活表达,在铝胁迫下参与根系苹果酸的转运,从而增强小麦的耐铝能力[10]㊂在拟南芥(A r a b i d o p s i s t h a l i a n a)[11-13]㊁油菜(B r a s s i c an a-p u s)[14]㊁紫花苜蓿(M e d i c a g o s a t i v a)[15]和大豆(G l y-c i n e m a x)[16-17]等植物中也相继报道了A L M T的同源基因㊂例如,在拟南芥中,包含有14个A t A L M T s基因[11-13]㊂A t A L M T1也被发现具有介导苹果酸转运从而参与铝耐受性的功能,而A t A L M T6和A t A L M T9参与了气孔调节[11-13]㊂另外,在油菜中共鉴定到39个B n A L M T s基因[18],其中,B n A L M T1和B n A L M T2具有调控苹果酸转运的功能,外源表达B n A L M T1和B n A L M T2均增强了烟草(N i c o t i a n a t a b a c u m)细胞的耐铝性[19]㊂因此,A L M T家族成员在响应铝胁迫㊁气孔调节和阴离子平衡等方面发挥作用[20]㊂柱花草(S t y l o s a n t h e s g u i a n e n s i s)是重要的热带豆科牧草,起源于热带和亚热带地区㊂柱花草可广泛用于绿肥覆盖㊁果园间作和牧草饲料等方面[21]㊂因柱花草种植于热带亚热带地区,而这些地区同时也是酸性土壤分布的主要区域,表明柱花草对酸性土壤养分逆境胁迫具有较强的适应性,是研究植物适应酸性土壤生长的豆科先锋牧草[22-23]㊂前期研究对不同柱花草的耐铝能力进行了评价分析[24-25],发现柱花草苹果酸酶和苹果酸脱氢酶具有调控根系苹果酸合成的生物学功能,参与了柱花草响应酸铝胁迫[26-27]㊂然而,迄今为止,未有对柱花草苹果酸转运蛋白基因进行克隆及分析的报道,苹果酸参与柱花草耐铝毒的分子机制仍不清楚㊂因此,本研究克隆了柱花草S g A L M T1基因,并进行了生物信息学㊁亚细胞定位及基因表达分析,为深入研究S g A L M T1基因参与柱花草耐铝毒的功能提供参考㊂1材料与方法1.1试验材料本研究所用试验材料为 热研5号 圭亚那柱花草(S t y l o s a n t h e s g u i a n e n s i s)㊂柱花草种子由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所提供㊂1.2试验方法1.2.1试验材料培养及处理柱花草种子去种皮后放入装有去离子水的离心管中,并置于80ħ水浴锅中加热3m i n,随后将种子平铺在放有浸湿滤纸的培养皿中,避光萌发2~3d㊂将萌发后的柱花草幼苗转移至H o a g l a n d营养液(p H5.8)中进行培养[28]㊂柱花草正常培养28d后,分别进行以下处理:①收获叶和根系样品,并收获距离根尖0~1 c m,1~2c m和大于2c m的不同根段样品,用于基因组织表达分析[28];②由于500μm o l㊃L-1C a C l2溶液可以有效维持细胞的渗透压,因此,将柱花草转移至含有0,100μm o l㊃L-1A l C l3,40μm o l㊃L-1 C d C l3和20μm o l㊃L-1L a C l2的500μm o l㊃L-1 C a C l2溶液(p H4.2)中分别进行铝(A l)㊁镉(C d)和镧(L a)处理[29],处理24h后收获根系样品,用于分析不同金属处理对基因表达的影响;③将柱花草置于0,100,200和400μm o l㊃L-1A l C l3处理液(p H 4.2)中,处理48h后收获根系样品,另外,将柱花草置于200μm o l㊃L-1A l C l3处理液(p H4.2)中,分别于处理第0,12,24,36和48h收获根系样品,用于基因表达分析;④将柱花草置于缺氮(-N)㊁缺磷(-P)和缺钾(-K)的H o a g l a n d营养液(p H5.8)中[27],处理14d后,收获叶和根系样品,用于分析不9701草 地 学 报第32卷同缺素处理对基因表达的影响㊂以上处理均包括3个生物学重复㊂1.2.2 柱花草R N A 的提取与c D N A 的合成 取0.1g 柱花草叶或根系样品用T R I z o lU n i v e r s a l R N A 提取试剂(T i a n ge n ,中国)提取总R N A ,取2μg 总R N A 使用H i S c r i p tI I I1s tS t r a n dc D N A S y n t h e s i eK i t 试剂盒(V a z y m e ,中国)合成c D N A ,c D N A 置于 20ħ保存备用㊂1.2.3 S gA L M T 1基因的全长克隆 参考S o n g 等[27]方法,获得S g A L M T 1基因全长序列,根据基因序列信息设计全长克隆引物S g A L M T 1-O R F -F /R (表1)㊂以柱花草c D N A 为模板进行P C R 扩增,P C R 反应体系为:2μL10ˑP C Rb u f f e r ,1.6μLd N T P,1μL 引物(10μm o l ㊃L -1),0.1μLE xT a q (T a k a r a ,中国),1μLc D N A 模板,补充d dH 2O 至20μL ㊂P C R 反应程序为:94ħ4m i n ,94ħ30s ,55ħ30s ,72ħ1.5m i n ,35次循环㊂获得S gA L M T 1基因全长片段,将P C R 产物连接到p M D 18-T 载体上(T a k a r a ,中国)㊂通过热击法,将连接产物转化大肠杆菌D H 5α(上海唯地生物技术有限公司,中国),将菌液涂布到含100μg ㊃m L -1氨苄青霉素的L B 固体培养基(10g 胰蛋白胨,5g 酵母提取物,10g N a C l 和15g A ga r )上,于37ħ培养箱倒置培养12h ,挑取单克隆于L B 液体培养基(10g 胰蛋白胨,5g 酵母提取物和10g N a C l )上,P C R 鉴定阳性克隆后,于生工生物工程(上海)股份有限公司进行测序分析㊂1.2.4 S gA L MT 1基因生物信息学分析 使用E x p a s y (h t t p s ://w e b .e x p a s y .o r g /p r o t pa r a m /)分析蛋白基本信息;通过I n t e r P r o (h t t p s ://w w w.eb i .ac .u k /i n t e r p r o )分析蛋白结构域;使用M E G A 6来构建进化树,并使用E v o l v i e w (E v o l v i e w :T r e e V i e w )进行进化树美化㊂1.2.5 S gA L MT 1基因实时荧光定量(R T -q P C R )分析 参考S o n g 等[27]方法,用Q u a n t S t i d u o T M R e a l -T i m eP C R (T h e r m o F i s h e r ,美国)和S Y B RG r e e n (V a z y m e ,中国)进行基因表达分析㊂R T -qP C R 反应体系为:10μL2ˑS Y B R G r e e n P C R m a s t e rm i x ,6μLd dH 2O,1μL 引物(10μm o l ㊃L -1),2μL 稀释50倍的c D N A 模板㊂R T -q P C R 反应程序为:94ħ1m i n ,94ħ15s ,58ħ15s ,72ħ30s ,40次循环㊂以S g E F 1a 为内参基因计算基因的相对表达量㊂R T -q P C R 引物如表1所示㊂表1 基因克隆、R T -qP C R 和亚细胞定位引物T a b l e 1 P r i m e r su s e d f o r g e n e c l o n i n g ,R T -q P C Ra n d s u b c e l l u l a r l o c a l i z a t i o na n a l ys e s 引物名称P r i m e r n a m e引物序列(5'-3')P r i m e r s e qu e n c e 退火温度A n n e a l i n g t e m pe r a t u r e /ħS gA L MT 1-O R F -F A T G A A T G G G A A A A A C G G G A G C A T A 56.5S g A L MT 1-O R F -R C T A C T T T C C A T C A T G C T T G A A C T T 52.6S g A L MT 1-R T -F G T T C A C A G C G C T A C C A A A A G G 57.0S g A L MT 1-R T -R C C A A G T A G T C A A C C C T C G C C58.6S g A L MT 1-G F P -F C A G T G G T C T C A C A A C A T G A A T G G G A A A A A C G G G A G C A T A53.6S g A L MT 1-G F P -R C A G T G G T C T C A T A C A C T T T C C A T C A T G C T T G A A C T T53.1S g E F 1a -R T -F C A C T T C A G G A C G T G T A C A A G A T C 58.3S gE F 1a -R T -R C T T G G A G A G C T T C A T G G T G C A58.81.2.6 S gA L MT 1蛋白亚细胞定位分析 根据S g A L MT 1基因序列设计S g A L MT 1-G F P -F /R 特异引物(表1)进行P C R 扩增,并将P C R 产物连接到p BWA (V )H S -c c d b -G L o s g f p 瞬时表达载体上[27]㊂参考Y o o 等[30]制备原生质的方法,即切取2~4片生长3周的拟南芥叶片,并切成1m m 宽的长条,迅速放入10~15m L 酶解液(20m m o l㊃L -1吗啉乙磺酸,含1.5%纤维素酶R 10㊁0.4%离析酶R 10㊁0.4m o l ㊃L -1甘露醇和20m m o l ㊃L -1K C l ,p H5.7)中,27ħ70r ㊃m i n -1反应3h ㊂4ħ100ˑg(离心力)离心2m i n ,弃上清液㊂加入5~10m L 预冷的W 5溶液(2m m o l ㊃L -1吗啉乙磺酸含154m m o l ㊃L -1N a C l ㊁125m m o l ㊃L -1C a C l 2和5m m o l ㊃L -1K C l ,pH 5.7),轻轻重悬沉淀,4ħ100ˑg 离心2m i n ,弃上清液㊂加入10m L 预冷的W 5溶液,重悬沉淀,冰上静置30m i n ,4ħ100ˑg 离心2m i n ,小心收集沉淀㊂加入适量预冷的MMG 溶液(4m m o l ㊃L -12-吗啉乙磺酸含0.4m o l ㊃L -1甘露醇和15m m o l ㊃L -1M g C l 2,p H 5.7),小心重悬原生质体㊂取10μL 质粒加入至制备好的100μL 原生质体中,加入110μL P E G (聚乙二醇)/C a2+溶液,轻轻混匀,室温放置15m i n ㊂加入500μL W 5溶液,轻轻混匀,100ˑg 离心2m i n ,弃上清,重复该步骤2次,加入1m L W 5溶液混匀,室温避光培养12h ㊂采用激光共聚焦显微镜N i k o nC 2(N i k o n ,日本)进行荧光观察并拍照㊂1.3 数据统计分析采用M i c r o s o f tE x c e l 2021进行数据分析和作0801第4期缪 野等:柱花草S gA L MT 1基因克隆与表达分析图㊂使用S P S S V 26.0(S P S SI n s t i t u t e ,美国)进行单因素方差分析㊂2 结果与分析2.1 柱花草S gA L M T 1基因全长克隆本研究首先根据S g A L MT 1基因序列设计全长克隆引物,以柱花草c D N A 为模板进行P C R 扩增,获得S g A L MT 1基因全长片段㊂D N A 凝胶电泳分析发现,P C R 产物片段在1000~1500b p 之间(图1),经测序后发现,S gA L MT 1基因全长为1350b p㊂图1 S gA L M T 1基因的克隆F i g .1 G e n e c l o n i n g o f S gA L M T 12.2 S g A L M T 1蛋白特性和结构分析利用E x p a s y 在线工具分析发现S g A L MT 1蛋白包含450个氨基酸残基,蛋白分子量为50.6k D a ,等电点为7.4,属于亲水性蛋白㊂利用I n -t e r P r o 在线工具分析发现S gA L MT 1蛋白属于A L MT 家族成员,包含A L MT 蛋白的保守序列P F 11744㊂此外,S g A L MT 1蛋白具有6个跨膜螺旋结构,分别位于N 端的40~58,65~87,97~116,123~140,150~167和180~202氨基酸㊂2.3 系统进化树分析系统进化树分析表明,不同植物的A L MT 蛋白可被分为3大组(图2)㊂第1组包括拟南芥㊁大豆㊁水稻(O r y z a s a t i v a )㊁玉米(Z e am a ys )㊁小麦(T r i t i -c u ma e s t i v u m ),油菜等植物的A L MT 蛋白;第2组包括大豆㊁水稻和拟南芥的A L MT 蛋白;柱花草S gA L MT 1蛋白被分在第3组,与大豆的G m A L MT 3和水稻O s A L MT 1/3同源性较高,且与大豆G m A L MT 1㊁拟南芥的A t A L MT 3/4/5/6和绣球花(H y d r a n g e am a c r o p h y l l a )Hm A L MT 9在同一大组中,表明其可能具有这些A L MT 同源蛋白类似的功能㊂图2 A L M T 蛋白进化树分析F i g .2 P h y l o g e n e t i c a n a l ys i s o fA L M T p r o t e i n 注:G m ,大豆;O s ,水稻;A t ,拟南芥;Z m ,玉米;T a ,小麦;B n ,油菜;S l ,番茄;M t ,苜蓿;C s ,柑橘;Hm ,绣球;S g,柱花草㊂红色星号表示柱花草S gA L MT 1蛋白N o t e :G m ,G l y c i n em a x ;O s ,O r y z a s a t i v a ;A t ,A r a b i d o ps i s t h a l i -a n a ;Z m ,Z e am a y s ;T a ,T r i t i c u ma e s t i v u m ;B n ,B r a s s i c a n a p u s ;S l ,S o l a n u ml y c o p e r s i c u m ;M t ,M e d i c a g o s a t i v a ;C s ,C i t r u s s i n e n s i s ;Hm ,H y d r a n g e a m a c r o p h y l l a ;S g ,S t yl o s a n t h e s g u i a n e n s i s .T h e r e d a s t e r i s k i n d i c a t e s t h eS g A L M T 1p r o t e i n f r o m S .gu i a n e n s i s 2.4 S gA L M T 1蛋白亚细胞定位分析本研究在拟南芥叶片原生质体中瞬时表达S g A L M T 1蛋白,分析S gA L M T 1的亚细胞定位情况㊂由图3可以看出,空载体对照(35S ʒG F P )的荧光信号在整个细胞中均可观察到,并主要集中在细胞质中,而S g A L M T 1蛋白(35S ʒS gA L M T 1-G F P )的荧光信号定位在细胞膜上,表明S g A L M T 1为膜蛋白,可能具有转运功能㊂图3 S gA L M T 1蛋白亚细胞定位分析F i g .3 S u b c e l l u l a r l o c a l i z a t i o no f S gA L M T 1p r o t e i n 注:35S :G F P ,G F P 空载体对照;G F P ,绿色荧光蛋白信号;A u t o ,叶绿体自发荧光信号;D I C ,明场细胞图;M e r ge ,融合G F P ,A u t o 和D I C 的图㊂比例尺均为20μmN o t e :35S :G F P ,G F Pe m p t y v e c t o r ;G F P ,s i gn a l o fG F Pf u s i o n p r o -t e i n ;A u t o ,s i g n a lo fc h l o r o p h y l la u t o f l u o r e s c e n c e ;D I C ,b r i gh t -f i e l d i m a g e s ;M e r g e ,t h em e r g e d i m a ge s .S c a l e b a r i s 20μm 1801草地学报第32卷2.5柱花草S g A L M T1基因组织表达分析本研究进一步通过R T-q P C R方法分析了S g A L M T1基因在柱花草叶和根中的表达情况㊂从图4A可以看出,S g A L M T1基因在叶和根中均有表达,且在叶中的表达量高于根中的表达量㊂另外,S g A L M T1基因在不同根段中的表达差异不显著(图4B)㊂图4S g A L M T1基因在柱花草叶和根(A)以及不同根段(B)中的表达F i g.4 E x p r e s s i o n s o f S g A L M T1i nv a r i o u s t i s s u e s o f S.g u i a n e n s i s注:图中不同字母表示不同组织间差异显著(P<0.05)N o t e:D i f f e r e n t l e t t e r s r e p r e s e n t s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g v a r i o u s t i s s u e s a t P<0.052.6不同金属处理对S g A L M T1基因表达的影响从图5可以看出,与对照(C K)相比,铝(A l)处理显著增强了S g A L MT1基因在柱花草根中的表达,而镉(C d)和镧(L a)处理对S g A L MT1基因表达的影响不显著;在铝处理下,S g A L MT1基因的表达量是对照处理的7.5倍,差异显著(图5)㊂结果表明S g A L MT1基因特异地响应金属铝毒害㊂图5不同金属处理对S g A L M T1基因表达的影响F i g.5 E f f e c t s o f d i f f e r e n tm e t a l t r e a t m e n t s o n S g A L M T1e x p r e s s i o n注:C K,对照;A l,铝处理;C d,镉处理;L a,镧处理;图中不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)N o t e:C K,C o n t r o l;A l,a l u m i n i u m t r e a t m e n t;C d,c a d m i u m t r e a t-m e n t;L a,l a n t h a n u mt r e a t m e n t.D i f f e r e n t l e t t e r sr e p r e s e n ts i g n i f i-c a n td i f fe r e n c e s a m o n g v a r i o u s t r e a t m e n t s a t P<0.052.7不同铝浓度和铝时间处理对S g A L M T1基因表达的影响由图6A可以看出,随着铝处理浓度的增加,S g A L MT1基因的表达量逐渐增加,当铝浓度为200μm o l㊃L-1时,S g A L MT1表达量达到最高,是对照处理(0μm o l㊃L-1)的2.8倍;类似的,随着铝处理时间的延长,S g A L MT1基因的表达量逐渐增加,当铝处理48h后,S g A L MT1表达量最高,是0h处理条件下的110.0倍,差异显著(图6B)㊂2.8不同缺素处理对S g A L M T1基因表达的影响本研究进一步分析了缺氮(-N)㊁缺磷(-P)和缺钾(-K)处理对S g A L MT1基因在柱花草叶和根中表达的影响㊂如图7A所示,与对照(C K)相比,缺氮处理显著增强了S g A L MT1基因在叶中的表达,而缺磷和缺钾处理对S g A L MT1基因表达的影响不显著;与对照相比,缺磷处理显著增加了S g A L MT1基因在柱花草根中的表达,而缺氮和缺钾处理对S g A L MT1表达的影响不明显(图7B)㊂结果表明S g A L MT1基因在叶和根中对缺素的响应有所差异㊂2801第4期缪 野等:柱花草S gA L MT 1基因克隆与表达分析图6 不同铝浓度(A )和铝时间(B )处理对柱花草S gA L M T 1表达的影响F i g .6 E f f e c t s o fA l t r e a t m e n t s o f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s (A )a n dd u r a t i o n s (B )o n S gA L M T 1e x p r e s s i o n 注:图中不同字母表示不同处理间差异显著(P <0.05)N o t e :D i f f e r e n t l e t t e r s r e p r e s e n t s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g va r i o u s t r e a t m e n t s a t P <0.05图7 不同缺素处理对S gA L M T 1基因在叶(A )和根(B )中表达的影响F i g .7 E x p r e s s i o n s o f S g A L M T 1i n l e a v e s (A )a n d r o o t s (B )o f S .gu i a n e n s i s u n d e r v a r i o u sn u t r i e n t d e f i c i e n c y 注:C K ,对照;-N ,缺氮处理;-P ,缺磷处理;-K ,缺钾处理;图中不同字母表示不同处理间差异显著(P <0.05)N o t e :C K ,C o n t r o l ;-N ,n i t r o g e nd e f i c i e n t t r e a t m e n t ;-P ,p h o s p h o r u s d e f i c i e n t t r e a t m e n t ;-K ,po t a s s i u md e f i c i e n t t r e a t m e n t .D i f f e r e n t l e t -t e r s r e p r e s e n t s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g va r i o u s t r e a t m e n t s a t P <0.053 讨论3.1 柱花草S gA L M T 1具备植物A L M T 膜蛋白的结构特征铝毒害是酸性土壤中限制作物生长和产量的重要障碍因素㊂在长期进化过程中,植物形成了多种耐铝毒机制,其中,调节根系分泌苹果酸是植物重要的耐铝机制之一[2,31]㊂此外,苹果酸也可作为渗透调节剂,参与气孔调节㊁矿质营养吸收㊁果实酸度和种子发育调节等过程[32]㊂铝激活苹果酸转运蛋白A L MT 被报道具有转运苹果酸的生物学功能[33-35]㊂因此,本研究克隆了柱花草S g A L MT 1基因,并对其蛋白结构进行了分析㊂以往研究发现,A L MT 家族成员具有高度保守的二级结构,包括含有5~6个跨膜结构域的N 端以及强亲水性的C 端[20]㊂N 端由不同的基序组成,是离子通道并参与铝信号传导,而C 端则调节了基因对铝离子的响应,这些高度保守的结构特征表明了它们对A L MT 蛋白的重要性[32,36]㊂与已报道的植物A L MT 蛋白相似,柱花草S gA L MT 1包含A L MT 蛋白的保守序列,且其N 端具有6个跨膜螺旋结构,表明柱花草S gA L MT 1具备植物A L MT 蛋白的典型结构特征㊂亚细胞定位分析发现,柱花草S g A L MT 1蛋白定位于细胞质膜上(图3),属于膜蛋白,进一步表明S gA L MT 1具有转运苹果酸的生物学功能㊂3.2 S gA L M T 1可能参与不同的生理过程蛋白系统进化分析表明,柱花草S g A L MT 1蛋白与大豆㊁水稻㊁拟南芥㊁番茄和小麦等植物A L MT蛋白被分在第3组(图2)㊂在该组中,大豆G m A L MT 1是一种质膜定位的苹果酸转运蛋白,铝处理会增强其编码基因的表达,进一步分析发现3801草地学报第32卷G m A L MT1具有介导根系分泌苹果酸,提高转基因大豆和拟南芥耐铝能力的功能[16]㊂在绣球花中, Hm A L MT9蛋白也具有增强酵母细胞耐铝能力的功能[37]㊂另一方面,拟南芥A t A L MT4,A t A L MT6和A t A L MT9均定位于液泡膜上,被报道参与调节了保卫细胞运动[38-39]㊂A t A L MT4可以介导液泡释放苹果酸,并且响应脱落酸而关闭气孔,表明A t A L MT4通过调节细胞内苹果酸稳态响应干旱胁迫[39]㊂A t A L MT6和A t A L MT9也参与了液泡苹果酸的运输,且它们在液泡苹果酸转运中存在功能冗余[38]㊂在番茄(S o l a n u m l y c o p e r s i c u m)中, S l A L MT5蛋白定位于内质网上,可以转运苹果酸和无机阴离子,如硝酸盐和氯化物,超量表达S l A L MT5提高了转基因番茄成熟种子中苹果酸和柠檬酸的含量,表明由S l A L MT5介导转运的苹果酸影响了成熟种子中有机酸的含量[40]㊂因此, S g A L MT1可能参与了柱花草不同的生理过程㊂3.3S g A L M T1基因可能通过转运苹果酸参与柱花草耐铝毒和低磷胁迫基因表达分析表明,铝处理增强了S g A L MT1基因在柱花草根系中的表达(图5和6)㊂研究表明,铝处理能增强小麦[41]㊁拟南芥[42-43]㊁大豆[16]㊁苜蓿[15]㊁油菜[19]和黑麦(S e c a l ec e r e a l e)[44]等植物A L MT同源基因的表达㊂例如,在大豆中,不同铝浓度和铝时间处理增强了G m A L MT1在根系中的表达,且G m A L MT1基因表达与根系苹果酸分泌密切相关[16]㊂在苜蓿中,不同铝时间处理也增强了M s A L MT1基因的表达,并且,超量表达M s A L MT1促进了转基因烟草根系苹果酸分泌,并增加了铝胁迫下转基因烟草的相对根长[15,45]㊂在绣球花中,铝处理增强了多个Hm A L MT s基因的表达,且外源表达Hm A L MT9能显著增强酵母细胞的耐铝能力[37]㊂以上结果表明,铝诱导表达的A L MT基因具有转运苹果酸㊁增强植物耐铝能力的生物学功能㊂另外,本研究发现,缺氮和缺磷处理分别增强了S g A L MT1基因在柱花草叶和根中的表达(图7),表明S g A L MT1可能参与了柱花草响应养分缺乏胁迫㊂类似的,大豆G m A L MT s家族成员对磷饥饿表现出不同的响应,其中,受缺磷增强表达的G m A L MT5具有转运苹果酸活化土壤难溶性磷的功能[17]㊂在柑橘(C i t r u s s i n e n s i s)中,缺磷处理也增强了C s A L MT1的表达,表明其可能参与柑橘对磷饥饿的响应[46]㊂小麦T a A L MT1和拟南芥A t A L MT1也被报道参与了植物对缺磷的响应[47-48]㊂另一方面,S g A L MT1基因在柱花草叶部的表达量高于根部,表明其在叶部中也发挥功能,但具体的生物学功能有待深入研究㊂4结论本研究克隆了柱花草S g A L MT1基因,发现S g A L MT1蛋白定位于细胞质膜上㊂铝处理增强了S g A L MT1基因在根中的表达,表明了S g A L MT1可能参与柱花草响应铝毒害㊂本研究为深入解析S g A L MT1介导苹果酸参与柱花草耐铝毒的生物学功能提供参考㊂参考文献[1] U R R A HMA N S,H A NJC,A HMA D M,e ta l.A l u m i n u mp h y t o t o x i c i t y i na c i d i ce n v i r o n m e n t s:Ac o m p r e h e n s i v er e v i e wo f p l a n t t o l e r a n c e a n d a d a p t a t i o ns t r a t e g i e s[J].E c o t o x i c o l o g ya n dE n v i r o n m e n t a l S a f e t y,2024,269:115791[2] K O C H I A NL V,P IÑE R O S MA,L I UJ,e t a l.P l a n t a d a p t a t i o nt o a c i d s o i l s:t h em o l e c u l a r b a s i s f o r c r o p a l u m i n u mr e s i s t a n c e[J].A n n u a lR e v i e wo f P l a n tB i o l o g y,2015,66(1):571-598 [3]邓晓霞,李月明,姚堃姝,等.植物适应酸铝胁迫机理的研究进展[J].生物工程学报,2022,38(8):2754-2766[4] A OJ,C H E N ZJ,WU M,e ta l.P h o s p h o r u s f r a c t i o n so f r e ds o i l s i n g u a n g d o n gp r o v i n c eo f s o u t hc h i n aa n d t h e i rb i o a v a i l-a b i l i t y f o r f i v ec r o p s p e c i e s[J].S o i lS c i e n c e,2014,179(10-11):514-521[5]李交昆,唐璐璐.植物抗铝分子机制研究进展[J].生命科学,2013,25(6):588-594[6] S U NL,Z H A N G M,L I U X,e t a l.A l u m i n i u mi se s s e n t i a l f o rr o o t g r o w t h a n d d e v e l o p m e n t o f t e a p l a n t s(C a m e l l i a s i n e n s i s)[J].J o u r n a lo f I n t e g r a t i v eP l a n tB i o l o g y,2020,62(7):984-997[7]吴佩,李浩,早浩龙,等.植物对缺磷和铝毒协同进化应答的分子生理机制[J].生物技术通报,2020,36(7):170-181[8] P E R E I R AJF,R Y A NPR.T h e r o l e o f t r a n s p o s a b l e e l e m e n t si n t h e e v o l u t i o no f a l u m i n i u mr e s i s t a n c e i n p l a n t s[J].J o u r n a lo fE x p e r i m e n t a l B o t a n y,2019,70(1):41-54[9] L I UJ,MA G A L HA E S JV,S HA F F J,e t a l.A l u m i n u m-a c t i v a-t e dc i t r a t e a n d m a l a t e t r a n s p o r t e r sf r o m t h e MA T E a n dA L M Tf a m i l i e s f u n c t i o n i n d e p e n d e n t l y t oc o n f e r A r a b i d o p s i sa l u m i n u mt o l e r a n c e[J].P l a n t J o u r n a l,2010,57(3):389-399[10]S A S A K IT,Y AMAMO T O Y,E Z A K IB,e t a l.A w h e a t g e n ee n c o d i n g a na l u m i n u m-a c t i v a t e dm a l a t e t r a n s p o r t e r[J].P l a n tJ o u r n a l,2004,37(5):645-653[11]K O V E RMA N N P,M E Y E R S,HÖR T E N S T E I N E R S,e ta l.T h eA r a b i d o p s i sv a c u o l a rm a l a t ec h a n n e l i sa m e m b e ro f t h eA L M Tf a m i l y[J].P l a n t J o u r n a l,2007,52(6):1169-11804801第4期缪野等:柱花草S g A L MT1基因克隆与表达分析[12]S A S A K IT,A R I Y O S H IM,Y AMAM O T O Y,e t a l.F u n c t i o n-a l r o l e s o fA L M T-t y p e a n i o n c h a n n e l s i nm a l a t e-i n d u c e d s t o m-a t a l c l o s u r e i n t o m a t o a n dA r ab i d o p s i s[J].P l a n tC e l l a n dE n-v i r o n m e n t,2022,45(8):2337-2350[13]S A S A K IT,T S U C H I Y A Y,A R I Y O S H IM,e t a l.Ac h i m e r i cp r o t e i no fa l u m i n u m-a c t i v a t e d m a l a t et r a n s p o r t e r g e n e r a t e df r o m w h e a t a n d A r a b i d o p s i s s h o w se n h a n c e dr e s p o n s e t o t r i-v a l e n tc a t i o n s[J].B i o c h i m i c ae t B i o p h y s i c a A c t a-B i o m e m-b r a n e s,2016,26(3):1427-1435[14]D I NI,U L L A HI,WA N G W,e t a l.G e n o m e-w i d e a n a l y s i s,e v-o l u t i o n a r y h i s t o r y a n d r e s p o n s e o fA L M Tf a m i l y t o p h o s p h a t e s t a r v a t i o n i n B r a s s i c a n a p u s[J].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fM o-l e c u l a r S c i e n c e s,2021,22(9):4625[15]C H E N Q,WU K H,WA N G P,e ta l.O v e r e x p r e s s i o n o fM s A L MT1,f r o mt h ea l u m i n u m-s e n s i t i v em e d i c a g os a t i v a,e n-h a n c e sm a l a t ee x u d a t i o na n da l u m i n u m r e s i s t a n c e i nt o b a c c o[J].P l a n tM o l e c u l a rB i o l o g y R e p o r t e r,2013,31(3):769-774 [16]L I A N G C,P I N E R O S M A,T I A N J,e ta l.L o w p H,a l u m i-n u m,a n d p h o s p h o r u sc o o r d i n a t e l y r e g u l a t e m a l a t ee x u d a t i o n t h r o u g h G m A L MT1t oi m p r o v es o y b e a na d a p t a t i o nt oa c i d s o i l s[J].P l a n t P h y s i o l o g y,2013,161(3):1347-1361[17]P E N G W,WU W,P E N GJ,e t a l.C h a r a c t e r i z a t i o no f t h e s o y-b e a nG m A L M Tf a m i l yg e n e s a n d t h e f u nc t i o no fG m A L MT5i n r e s p o n s e t o p h o s p h a t e s t a r v a t i o n[J].J o u r n a l o f I n t e g r a t i v eP l a n tB i o l o g y,2018,60(3):216-231[18]L I G A B A A,K A T S UHA R A M,S A K AM O T O W,e ta l.T h eB n A L M T1p r o t e i n t h a t i s a n a l u m i n u m-a c t i v a t e dm a l a t e t r a n s-p o r t e r i s l o c a l i z e d i n t h e p l a s m am e m b r a n e[J].P l a n t S i g n a l i n gB e h a v i o r,2007,2(4):255-257[19]L I G A B A A,K A T S UH A R A M,R Y A N P R,e ta l.T h eB n A L MT1a n d B n A L MT2g e n e s f r o mr a p e e n c o d e a l u m i n u m-a c t i v a t e dm a l a t et r a n s p o r t e r st h a te n h a n c et h ea l u m i n u mr e-s i s t a n c e o f p l a n tc e l l s[J].P l a n tP h y s i o l o g y,2006,142(3): 1294-1303[20]S HA R MA T,D R E Y E RI,K O C H I A N L,e ta l.T h e A L M Tf a m i l y o f o rg a n i c a c i d t r a n s p o r t e r s i n p l a n t s a n d th ei r i n v o l v e-m e n t i nd e t o x i f i c a t i o na n dn u t r i e n t s e c u r i t y[J].F r o n t i e r s i n P l a n t S c i e n c e,2016,7:1488[21]刘国道,白昌军,何华玄,等.热研5号柱花草选育研究[J].草地学报,2001,9(1):1-7[22]D U Y M,T I A NJ,L I A O H,e ta l.A l u m i n i u mt o l e r a n c ea n dh i g h p h o s p h o r u s e f f i c i e n c y h e l p s S t y l o s a n t h e s b e t t e ra d a p t t ol o w-Pa c i ds o i l s[J].A n n a l so fB o t a n y,2009,103(8):1239-1247[23]C H E NZ,S U NL,L I UP,e t a l.M a l a t e s y n t h e s i s a n d s e c r e t i o nm e d i a t e d b y am a n g a n e s e-e n h a n c e dm a l a t e d e h y d r o g e n a s e c o n-f e r s s u p e r i o rm a ng a n e s et o l e r a n c e i n S t y l o s a n th e s g ui a n e n s i s[J].P l a n t P h y s i o l o g y,2015,167(1):176-188[24]刘建乐,白昌军,严琳玲,等.16份柱花草材料的耐铝性评价[J].热带作物学报,2014,35(3):476-482[25]罗佳佳,向晨莹,刘攀道,等.柱花草S g S T O P1和S g S T O P2基因的克隆与表达分析[J].草业科学,2019,36(3):704-712[26]S U NL,L I A N G C,C H E N Z,e ta l.S u p e r i o ra l u m i n i u m(A l)t o l e r a n c e o f S t y l o s a n t h e s i s a c h i e v e dm a i n l y b y m a l a t e s y n t h e-s i s t h r o u g ha n A l-e n h a n c e d m a l i ce n z y m e,S g M E1[J].N e w P h y t o l o g i s t,2013,202(1):209-219[27]S O N GJL,Z O U X Y,L I UPD,e t a l.D i f f e r e n t i a l e x p r e s s i o n sa n de n z y m a t i c p r o p e r t i e so fm a l a t ed e h y d r o g e n a s e s i nt h e r e-s p o n s e o f S t y l o s a n t h e s g u i a n e n s i s t on u t r i e n t a n dm e t a l s t r e s-s e s[J].P l a n tP h y s i o l o g y a n d B i o c h e m i s t r y,2022,170(1): 325-337[28]王林杰,缪野,邹晓燕,等.柱花草S g L P R1基因克隆与表达分析[J].草业科学,2023,40(7):1856-1865[29]邹晓燕,王林杰,黄杰,等.柱花草S g N r a m p1和S g N r a m p2基因克隆与表达分析[J].草地学报,2022,30(6):1388-1395 [30]Y O OSD,C H O Y H,S H E E NJ,e t a l.A r a b i d o p s i s m e s o p h y l lp r o t o p l a s t s:av e r s a t i l ec e l l s y s t e mf o r t r a n s i e n t g e n ee x p r e s-s i o na n a l y s i s[J].N a t u r eP r o t o c o l s,2007,2(7):1565-1572 [31]黄春琼,陈振,刘国道,等.暖季型草坪草狗牙根对酸铝胁迫的生理响应[J].草地学报,2017,25(4):796-802 [32]魏志敏,李亚林,黄鑫,等.植物阴离子通道铝激活苹果酸转运体A L MT s在植物营养与生理中的作用[J].植物生理学报, 2023,59(6):1072-1082[33]P A L M E R AJ,B A K E R A,MU E N C H SP.T h ev a r i e d f u n c-t i o n so fa l u m i n i u m-a c t i v a t e d m a l a t et r a n s p o r t e r s-m u c h m o r e t h a na l u m i n i u mr e s i s t a n c e[J].B i o c h e m i c a lS o c i e t y T r a n s a c-t i o n s,2016,44(3):856-862[34]林亚蒙,王巧兰,王承潇,等.铝胁迫诱导的植物有机酸分泌研究进展[J].云南农业大学学报(自然科学),2015,30(4):634-641[35]张亚楠,张兆英,陈奇.铝胁迫下植物有机酸通道蛋白基因表达调控的机理研究进展[J].分子植物育种,2017,15(12): 4899-4904[36]D E L H A I Z E E,G R U B E R B D,R Y A N P R.T h er o l e so fo r-g a n i c a n i o n p e r m e a s e s i n a l u m i n i u mr e s i s t a n c e a n dm i n e r a l n u-t r i t i o n[J].F E B SL e t t e r s,2007,581(12):2255-2262 [37]Q I NZ,C H E NS,F E N GJ,e t a l.I d e n t i f i c a t i o n o f a l u m i n u m-a c-t i v a t e dm a l a t e t r a n s p o r t e r s(A L MT)f a m i l yg e n e s i nh y d r a n-g e a a n df u n c t i o n a l c h a r a c t e r i z a t i o no f Hm A L MT5/9/11u n-d e r a l u m i n u ms t r e s s[J].P e e r J,2022,24(10):14[38]M E Y E RS,S C H O L ZS T A R K EJ,D E A N G E L IA,e t a l.M a l-a t e t r a n s p o r tb y t h e v ac u o l a rA t A L MT6c h a n n e l i n g u a rd ce l l si s s u b j e c t t o m u l t i p l er e g u l a t i o n[J].P l a n tJ o u r n a l,2011,67(2):247-257[39]E I S E N A C H C,B A E T Z U,HU C K N V,e ta l.A B A-i n d u c e ds t o m a t a l c l o s u r e i n v o l v e sA L MT4,a p h o s p h o r y l a t i o n-d e p e n d-e n t v a c u o l a ra n i o nc h a n n e lof A r a b i d o p s i s[J].P l a n t C e l l,2017,29(10):2552-2569[40]S A S A K IT,T S U C H I Y A Y,A R I Y O S H IM,e t a l.T w om e m-b e r so ft h e a l u m i n u m-ac t i v a t ed m a l a t et r a n s p o r te rf a m i l y,S l A L MT4a n d S l A L MT5,a r e e x p r e s s e dd u r i n g f r u i t d e v e l o p-m e n t,a n d t h e o v e r e x p r e s s i o no f S l A L MT5a l t e r so r g a n i c a c i dc o n t e n t s i ns e ed si nt o m a t o(S o l a n u ml y c o pe r s i c u m)[J].P l a n t a n dC e l l P h y s i o l o g y,2016,57(11):2367-23795801。
香鳞毛蕨提取物对咪喹莫特诱导银屑病样小鼠皮损的影响
香鳞毛蕨提取物对咪喹莫特诱导银屑病样小鼠皮损的影响 朱冲冲,彭冰,王燕,曾祖平,韩旭阳,王宏,王天园,何薇首都医科大学附属北京中医医院,北京市中医研究所,银屑病中医临床基础研究北京市重点实验室,北京 100010摘要:目的 观察香鳞毛蕨提取物对咪喹莫特诱导银屑病样小鼠皮损的干预作用。
方法 采用背部每日涂抹5%咪喹莫特乳膏制作银屑病样小鼠模型。
72只6~8周龄雄性BALB/c小鼠随机分为空白组、模型组、香鳞毛蕨提取物组和阳性药组,每组8只。
模型组和空白组给予蒸馏水灌胃,各给药组给予相应药物灌胃,每日0.3 mL,连续6 d。
采用银屑病皮损面积和严重程度指数(PASI)评分标准观察银屑病样小鼠皮损变化。
光镜下观察皮损组织形态学变化,测量表皮层厚度;检测小鼠脾指数。
结果与空白组比较,模型组小鼠皮肤出现鳞屑、红斑,皮损增厚;皮损组织表现为表皮棘细胞层增厚,角化不全;脾脏肥大;与模型组比较,香鳞毛蕨提取物组小鼠银屑病样皮损症状缓解,PASI积分降低,角化不全减轻,脾指数明显降低。
结论 香鳞毛蕨提取物可显著改善咪喹莫特诱导的小鼠银屑病样皮损。
关键词:香鳞毛蕨提取物;银屑病;皮肤损伤;小鼠DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2017.05.011中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2017)05-0044-04Effects of Dryopteris Fragrans Extracts on Psoriasis-like Skin Lesions Induced by Imiquimod in Mice ZHU Chong-chong, PENG Bing, WANG Yan, ZENG Zu-ping, HAN Xu-yang, WANG Hong, WANG Tian-yuan, HE Wei (Beijing Hospital of Traditional Chinese Medicine Affiliated to Capital Medical University, Beijing Institute of Traditional Chinese Medicine, Beijing Key Laboratory of Clinic and Basic Research with Traditional Chinese Medicine on Psoriasis, Beijing 100010, China)Abstract: Objective To observe the intervention effects of Dryopteris fragrans extracts on psoriasis-like skin lesions induced by imiquimod in mice. Methods A psoriasis-like mouse model was made by applying 5% imiquimod cream daily on the back. Totally 72 6–8 week old male BALB/c mice were randomly divided into control group, model group, Dryopteris fragrans extracts groups and positive medicine group, 8 mice in each group. The model group and the control group were given distilled water for gavage. The mice in each administration group were given relevant medicine for gavage, 0.3 mL daily, for 6 days. The skin lesions were evaluated according to the psoriasis area and severity index (PASI). The histology and epidermal thickness were observed under light microscope. The spleen index was detected to reflect the changes of spleen in mice. Results Compared with control group, the erythema scales and skin lesions were thickened in the model group; lesions of the performance of the epidermis acanthosis was thickening, parakeratosis; spleen hypertrophy. Compared with model group, the cutaneous symptoms in Dryopteris fragrans extracts groups were alleviated; PASI scores decreased; epidermal parakeratosis was relieved; the spleen index was lower than that of model group. Conclusion Dryopteris fragrans extracts can significantly improve the psoriasis-like skin lesions induced by imiquimod in mice.Key words: Dryopteris fragrans extract; psoriasis; skin lesions; mice银屑病俗称“牛皮癣”,中医学称之为“白疕”,是常见的免疫介导的慢性炎症性皮肤疾病。
不同产地香鳞毛蕨无机元素含量差异分析
文献标志码 :A
文章编号 :1 0 0 5 — 9 3 6 9 ( 2 0 1 3 ) 1 0 — 0 1 4 5 — 0 5
常缨, 王琦 , 王晶 玉. 不同产地香鳞毛蕨 无机 元素含量差异分析 【 J 】 . 东北 农业大 学学报 , 2 0 1 3 , 4 4 ( 1 0 ) : 1 4 5 — 1 4 9 .
第4 4卷 第 1 0 期 2 0 1 3 年1 O 月 网络 出版时 间 2 0 1 3 —1 0 — 2 3 1 5 : 0 9 : 4 0
东
北
农
业
大
学
学
报
4 4 ( 1 0 1 : 1 4 5 - 1 4 9
0c t . 2 0l 3
J o u r na l o f No r t h e a s t Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y
常 缨 ,王 琦, 王 晶玉
(东北 农业大 学生命科 学学院 ,哈尔滨 1 5 0 0 3 0)
摘
要 :采 用电热板 消解一 等 离子体原子发射光谱测定香鳞毛蕨和对应产地土壤 中无机元素含 量,研 究不 同产
地香鳞 毛蕨 中无机 元素含量 差异及无机成 分 间的 关联性 。结果表 明,不同香鳞毛蕨产地 c a 、A l 、F e 含量普遍较 高,且香鳞毛蕨对无机元素的吸收具有 选择性 ,其 中有6 对元素的吸收表现 出很好协 同作 用。该研 究可为认识香鳞 毛蕨药效物质基础提供参考。
Ch an g Yi n g, W a ng Qi , Wa n g J i n g yu. Ana l y s i s o f v ar i an c e of i n or ga ni c el emen t c on t en t i n Dr y o pt e r i s f r ag r a ns L .Sch o t t a t
一种香鳞毛蕨中间苯三酚类成分的制备方法[发明专利]
专利名称:一种香鳞毛蕨中间苯三酚类成分的制备方法专利类型:发明专利
发明人:不公告发明人
申请号:CN201810819087.3
申请日:20180724
公开号:CN108904553A
公开日:
20181130
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种香鳞毛蕨中间苯三酚类成分的制备方法,步骤如下:将香鳞毛蕨药材粉末用甲醇超声提取2‑4次,每次1‑2h,合并提取液,提取液减压浓缩得到浸膏;将浸膏依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和水饱和的正丁醇萃取,减压浓缩得到氯仿萃取物;将氯仿萃取物用大孔吸附树脂柱色谱分离,依次用纯水、乙醇梯度洗脱,收集80%乙醇洗脱部位,再经硅胶柱色谱分离,依次用体积比45:1、30:1、20:1、8:1的氯仿‑甲醇洗脱,收集20:1洗脱部分,浓缩即得。
本发明通过对香鳞毛蕨药材进行提取、除杂、富集处理,能得到间苯三酚类成分,具有止痒抑菌、抗过敏作用,可以作为香鳞毛蕨的有效部位应用于药品制备。
申请人:启东创潞新材料有限公司
地址:226200 江苏省南通市启东高新技术产业开发区南海路101号
国籍:CN
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香鳞毛蕨中香鳞毛蕨素在制备抗肿瘤药物中的应用[发明专利]
专利名称:香鳞毛蕨中香鳞毛蕨素在制备抗肿瘤药物中的应用专利类型:发明专利
发明人:付玉杰,祖元刚,张颖,李晓娟,罗猛,王薇,顾成波,李吉,彭霄
申请号:CN201210118129.3
申请日:20120420
公开号:CN103371990A
公开日:
20131030
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及了一种从香鳞毛蕨中提取的香鳞毛蕨素在制备抗肿瘤药物中的应用。
本发明通过MTT、小鼠体内抑瘤检测、核磁等方法检测证明香鳞毛蕨素对于MCF-7人乳腺癌细胞具有明显的抑制能力。
并且香鳞毛蕨素加入不同的赋形剂后可加工成任何一种药剂学上所说的剂型。
由于香鳞毛蕨素具有较小的毒副作用,疗效确切,安全可靠等特点,因此该发明将为低毒、高效抗肿瘤天然产物类药物的开发提供广阔的市场前景。
申请人:东北林业大学,付玉杰
地址:150040 黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号
国籍:CN
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香鳞毛蕨的生药学研究
香鳞毛蕨的生药学研究
沈志滨;金哲雄;张德连;刘建军;孙婷
【期刊名称】《中草药》
【年(卷),期】2002(33)7
【摘要】目的为香鳞毛蕨的鉴别与开发利用提供依据。
方法形态、性状与显微鉴定。
结果首次阐明香鳞毛蕨的形态学理论。
【总页数】3页(P661-663)
【关键词】香鳞毛蕨;植物形态;显微鉴定;生药学
【作者】沈志滨;金哲雄;张德连;刘建军;孙婷
【作者单位】哈尔滨商业大学制药工程系
【正文语种】中文
【中图分类】R282.710.3
【相关文献】
1.香鳞毛蕨有效部位体外抗犬小孢子菌作用及其机制研究 [J], 林浩琪;张莉莉;沈志滨;刘雪萍;陈艳芬;庄素琪;温玉莹;唐春萍;江涛;;;
2.基于转录组分析香鳞毛蕨乙醇提取物抑制红色毛癣菌的机制研究 [J], 林楚怡;张春荣;沈志滨
3.基于转录组分析香鳞毛蕨乙醇提取物抑制红色毛癣菌的机制研究 [J], 林楚怡;张春荣;沈志滨;
4.香鳞毛蕨化学成分及其体外抗浅部真菌活性研究 [J], 梁玉婷; 宋国强; 林楚怡; 刘小赟; 潘敬灵; 沈志滨
5.大叶鳞毛蕨的生药学研究 [J], ZHU Changcheng; YANG Xianyu; XU Ruifang; LIU Junfeng
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香鳞毛蕨对脂多糖诱导的人真皮微血管内皮细胞增殖及mRNA表达的影响
香鳞毛蕨对脂多糖诱导的人真皮微血管内皮细胞增殖及mRNA表达的影响李亚俊;陈微淙;彭冰;薛妍;李萍【期刊名称】《医学研究杂志》【年(卷),期】2017(046)012【摘要】目的研究香鳞毛蕨醇提物对脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)诱导的人真皮微血管内皮细胞(human dermal microvascular endothelial cells,HDMEC)炎性反应的影响.方法分别用0、0.4、2和10μg/ml的LPS作用于人真皮微血管内皮细胞,孵育24h建立微血管内皮细胞炎性模型.实验分为HDMEC空白对照组、LPS模型组和LPS+香鳞毛蕨药物组,分别进行药物处理,观察不同剂量香鳞毛蕨醇提物处理对各组HDMEC细胞增殖和炎症相关基因mRNA表达的影响.结果香鳞毛蕨醇提物可以抑制2μg/ml LPS刺激下的微血管内皮细胞的增殖(P<0.05),并降低脂多糖所诱升的血管内皮生长因子VEGF以及炎症相关基因NF-κB、VCAM-1的表达水平(P<0.01).结论香鳞毛蕨醇提物可能通过抑制炎症相关基因的表达来抑制微血管内皮细胞的炎性增殖.%Objective To study the anti-inflammation effect of Dryopteris fragrans (L.) Schott.extract(Herbs,in brief) on lipopolysaccharides (LPS) treated dermal microvascular endothelialcells.Methods Human dermal microvascular endothelial cells(HDMECs) were divided into control group;LPS group,which were treated with 0.4,2 and 10μ g/ml LPS for 24 hours,respectively;and LPS + Herbs group,which were pre-treated with 10 times diluted Dryopteris fragrans (0,0.1 and1mg/ml,respectively) for 1 hour,then treated with LPS for 24hours,respectively.Changes of cell proliferation and expression in inflammatory associated genes in each group were detected.Results Dryopteris fragrans inhibited proliferation of HDMEC induced by 2μg/ml LPS(P < 0.05),accompanied with down-regulation of VEGF gene expression (P < 0.01).The expression of NF-κB,VCAM-1 also decreased in LPS treated HDMEC when the cells were pre-treated with Dryopteris fragrans (P < 0.01).Conclusion Dryopteris fragrans (L.) Schott.extract may inhibit LPS induced inflammatory reaction of microvascular endothelial cells by regulating the expression of inflammation associated genes.【总页数】4页(P28-31)【作者】李亚俊;陈微淙;彭冰;薛妍;李萍【作者单位】100010北京,首都医科大学附属北京中医医院、北京市中医研究所、银屑病中医临床基础研究北京市重点实验室;北京市第一六一中学;100010北京,首都医科大学附属北京中医医院、北京市中医研究所、银屑病中医临床基础研究北京市重点实验室;100010北京,首都医科大学附属北京中医医院、北京市中医研究所、银屑病中医临床基础研究北京市重点实验室;100010北京,首都医科大学附属北京中医医院、北京市中医研究所、银屑病中医临床基础研究北京市重点实验室【正文语种】中文【中图分类】R2【相关文献】1.香鳞毛蕨提取物对咪喹莫特诱导银屑病样小鼠皮损的影响 [J], 朱冲冲;彭冰;王燕;曾祖平;韩旭阳;王宏;王天园;何薇2.异丙酚预处理对脂多糖(LPS)诱导的人肺微血管内皮细胞(HPMVCs)血管紧张素转化酶(ACE)的表达与活性的影响 [J], 李晓瑜;王浩;方芳;薛张纲;仓静3.山楂叶总黄酮对高糖诱导的人视网膜微血管内皮细胞增殖和迁移的影响和机制[J], 何玉清;亢泽峰;李凌;关瑞娟4.白念珠菌胞壁甘露聚糖对脂多糖诱导的人外周血单一核细胞白介素-12 mRNA 表达的影响 [J], 李岷;陈青;沈永年;吕桂霞;刘维达5.miR-146a对高糖诱导的人视网膜微血管内皮细胞增殖和新生血管生成的影响及其机制 [J], 何静;谢平;欧阳君;肖婷婷;徐琰瑛;袁晴因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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第38卷第4期2019年㊀7月华㊀中㊀农㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报J o u r n a l o fH u a z h o n g A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t yV o l .38㊀N o .4J u l y 2019,27~32收稿日期:2019G01G07基金项目:国家自然科学基金项目(31570189)赵宗宝,硕士研究生.研究方向:植物资源学与分子生物学.E Gm a i l :1099213735@q q.c o m 通信作者:常缨,博士,教授.研究方向:植物资源学与分子生物学.E Gm a i l :c h a n g y i n gn e w@163.c o m 香鳞毛蕨DfMYC 2基因的克隆及表达分析赵宗宝㊀冯㊀鹏㊀张常旭㊀陈玲玲㊀李㊀杰㊀刘守银㊀常㊀缨东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150036摘要㊀基于香鳞毛蕨转录组数据克隆香鳞毛蕨MY C 类转录因子MY C 2的基因序列,获得其全长,并命名为D f M YC 2,N C B I 基因登录号为MK 193871,对其蛋白序列进行生物信息学分析㊁不同部位荧光定量分析及0.4mm o l /L 茉莉酸甲酯(M e J A )处理下的表达分析.结果显示:D f M Y C 2基因全长为3130b p ,开放阅读框(O R F )的长度为2496b p ,编码831个氨基酸,相对分子质量为261041.86;用0.4mm o l /L M e J A 溶液喷洒香鳞毛蕨植株叶片,在处理后0㊁2㊁4㊁6㊁8㊁12㊁24㊁36h 时取样,实时荧光定量P C R 检测结果显示,D f M YC 2在处理后4h时表达量最高.关键词㊀香鳞毛蕨;MY C 2;茉莉酸甲酯;表达分析中图分类号㊀Q943.2㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀文章编号㊀1000G2421(2019)04G0027G06㊀㊀香鳞毛蕨是鳞毛蕨科(D r y o pt e r i d a c e a e )鳞毛蕨属(D r y o p t e r i s )多年生蕨类植物.将新鲜的叶片揉碎会出现特殊的香味,所以就有了香鳞毛蕨之称.香鳞毛蕨生长环境比较特殊,主要生长在纬度高且较为寒冷的地区,多处在岩石及岩缝之中.它的生长期相对较长,在-20ħ的低温条件下依然保持活性.香鳞毛蕨在世界各地的高纬度地区呈零星分布状,生长数量相对较少.在我国主要以黑龙江省为分布中心,河北㊁吉林㊁辽宁㊁内蒙和新疆等也有少量分布[1].香鳞毛蕨在民间经常被用于治疗各种皮肤病,包括痤疮㊁皮疹㊁牛皮癣等.香鳞毛蕨富含三酚㊁黄酮㊁木脂素㊁萜㊁芳香族类等化合物,有着抗氧化㊁抑菌㊁抗银屑病和抗肿瘤等多种功效.对香鳞毛蕨药用成分的研究显示香鳞毛蕨具有很大的应用价值和开发空间.前期研究已经从香鳞毛蕨中发现并提取到了倍半萜类物质,但对于其内部的萜类代谢途径还不甚了解.植物中髓细胞组织增生蛋白(m y e l o c yt o m a Gt o s i s p r o t e i n s ,MY C s )即MY C 类转录因子,是植物茉莉酸类激素响应途径中的核心转录因子.MY C s 转录因子具有多种调节功能,并广泛存在于动植物中[2].茉莉酸甲酯(M e J A )是茉莉酸类激素中的一种,外源应用能够激发植物防御基因的表达,诱导植物的化学防御,产生与机械损伤和昆虫取食相似的效果[3].近几年的研究表明,转录因子MY C 2对倍半萜等萜类物质的生物合成具有一定的调控作用.H o n g 等[4]发现拟南芥中M Y C 2的过表达能够增加挥发性倍半萜的含量,进一步的实验证实转录因子MY C 2正调控倍半萜合酶基因T P S 11和T P S 21的表达;K a z a n 等[5]发现对拟南芥进行茉莉酸类和赤霉素类激素处理后,转录因子MY C 2表达量发生明显变化,从而影响萜类物质的代谢;张文娟等[6]发现茉莉酸类激素茉莉酸甲酯M e J A 外源处理能够影响大戟中h m g r ㊁s q s 与f ps 等萜类代谢关键酶基因的相对表达,进而促进三萜类物质的代谢合成;任昂[7]发现外源M e J A 处理灵芝,能够显著提高三萜类物质的含量,主要影响G l Gr h o 基因的表达,从而影响萜类代谢途径;李春晓[8]发现M e J A 的外源处理同样对白桦树的三萜类物质的合成具有调控作用;王焕[9]发现M e J A 能够调控阳春砂萜类化合物生物合成途径3个关键酶基因HM G R ㊁D X R ㊁D X S 的表达,影响挥发性萜类物质代谢合成.本研究以香鳞毛蕨植株转录组数据为基础,克隆得到D f M Y C 2基因,获得其全长(N C B I 基因登陆号为MK 193871),并对其蛋白的氨基酸和核酸序㊀㊀华中农业大学学报第38卷㊀列进行生物信息学分析;同时,采用M e J A 外源处理香鳞毛蕨植株,对D f M YC 2基因进行表达分析,以期为进一步研究香鳞毛蕨倍半萜合成途径及蕨类植物萜类物质代谢途径奠定基础.1㊀材料与方法1.1㊀试验材料试验材料选用笔者所在实验室人工快繁的香鳞毛蕨孢子体植株.1.2㊀试剂及引物产物纯化试剂盒购自爱思进生物技术有限公司(中国杭州),质粒提取试剂盒和胶回收试剂盒购自OM E G AB I O GT E K (美国),R a c e 试剂盒购自赛默飞世尔科技(中国),R N A 提取试剂盒购自天根生化科技有限公司(中国北京),R N A 反转录试剂盒和荧光定量试剂盒购自全式金生物技术有限公司(中国北京).载体p M D 18GTv e c t o r (T a K a R a ,中国大连)购自宝生物工程(大连)有限公司,大肠杆菌T r a n s 1GT 1购自全式金生物技术有限公司(中国北京).根据转录组数据利用p r i m e r5.0软件设计引物;根据D f M YC 2(G e n B a n k 登录号:MK 193871)核苷酸序列设计引物.引物均由吉林省库美生物科技有限公司合成(表1).表1㊀本研究所用引物T a b l e 1㊀P r i m e r s u s e d i n t h i s s t u d y编号C o d e序列S e qu e n c e (5ᶄң3ᶄ)用途U s a ge Df MY C 2G5ᶄR A C E C C C A T T T A T C A A A T C T T C G C C T A T G D f M Y C 2基因全长F u l l l e ng t ho f D f M YC 2g e n eD f MY C 2G3ᶄR A CE A A G A T G G A A T A C T C C A T G G C A TqD f MY C 2GF G C C T C T C C A A T C T T A G A T G G C T G C T R T GP C RqD f MY C 2GR G T T G C A A A T G A T G T G G C A A C C T A A C 18s R N A GF G C T T T C G C A G T A G T T C G T C T T T C 内参基因R e f e r e n c e g e n e18s R N A GR T G G T C C T A T T A T G T T G G T C T T C G G1.3㊀香鳞毛蕨总RNA 提取及cDNA 合成将香鳞毛蕨植株放入液氮中研磨成粉末,按照植物总R N A 提取试剂盒说明书时进行操作.提取后用琼脂糖凝胶电泳和浓度仪检测R N A 的质量和浓度,将完整且浓度合适的R N A 置于-80ħ冰箱中保存备用.用反转录试剂盒进行c D N A 第一链合成,按照说明书进行具体操作.反转录产物保存于-20ħ冰箱中备用.1.4㊀香鳞毛蕨DfMYC 2基因全长的获得及氨基酸序列的生物信息学分析㊀㊀根据之前对香鳞毛蕨进行高通量测序所获得的香鳞毛蕨转录组数据库,在测序结果中选择4个候选基因片段(c o m p 27629_c 0㊁c o m p33203_c 0㊁c o m p 34982_c 0㊁c o m p38109_c 0).通过一系列的筛选及B l a s t 分析,其中c o m p27629_c 0与其他植物的M Y C 2基因序列表现出很高的相似性.以c o m p 27629_c 0序列为准,运用S n a pG e n e 软件设计5ᶄ和3ᶄ端引物,以香鳞毛蕨c D N A 为模板,使用R A C R 试剂盒进行5ᶄGR A C E 和3ᶄGR A C E 的P C R 扩增.P C R 反应体系均为:模板D N A40n g㊁正反向引物各1p m o l ㊁T a q 酶5U ,用灭菌双蒸水补足至20μL .P C R 反应条件均为:94ħ预变性5m i n ;94ħ30s ,56ħ30s ,72ħ3m i n ,30个循环;72ħ延伸5m i n ;最后4ħ保温.采用琼脂糖凝胶电泳将扩增产物纯化回收后,将扩增产物连接到克隆载体p E A S Y GT 18上,经过菌落和菌液P C R 检测后送往吉林省库美生物科技有限公司进行测序,将5ᶄGR A C E 和3ᶄGR A C E 的测序结果与核心片段进行拼接,获得基因全长.运用E x p a s y (h t t p s ://w w w.e x p a s y .o r g)等在线软件对MY C 2氨基酸序列进行蛋白质性质和结构的分析.1.5㊀香鳞毛蕨不同部位及MeJA 处理下不同时间段DfMYC2的表达量变化分析㊀㊀提取香鳞毛蕨叶片㊁叶柄及根的R N A 反转录成c D N A 进行D f M YC 2荧光定量分析.通过预实验筛选M e J A 的最适处理浓度,最终选用0.4mm o l /L M e J A 来处理香鳞毛蕨.将配置好的0.4mm o l /L M e J A 溶液加入到喷壶中,充分喷洒在香鳞毛蕨植株地上部分,之后用塑料袋套住整盆植株,防止M e J A 挥发导致浓度下降.在处理后0㊁2㊁4㊁6㊁8㊁12㊁24㊁36h 时取样提取R N A 并进行c D N A 合成.运用S n a pG e n e 软件设计荧光定量引物,以各个时间点提取获得的c D N A 为模板,使用荧光定量试剂盒进行实时荧光定量分析.2㊀结果与分析2.1㊀DfMYC 2基因全长的获得以c o m p 27629_c 0序列作为D f M YC 2基因的82㊀第4期赵宗宝等:香鳞毛蕨D f M YC 2基因的克隆及表达分析㊀核心片段,分别在5ᶄ和3ᶄ端设计引物,使用R A C E 试剂盒,对两端进行扩增,获得5ᶄ端和3ᶄ端序列(图1),并与核心片段进行拼接,最后得到D f GM Y C 2基因全长3183b p ,开放阅读框(O R F )的长度为2496b p.图1㊀D f M Y C 2基因5ᶄ端和3ᶄ端序列F i g .1㊀S e qu e n c eo f t h e 5ᶄa n d 3ᶄo f t h e D f M Y C 2g e n e 2.2㊀DfMYC2蛋白序列的生物信息学分析1)香鳞毛蕨MY C 2蛋白一级结构的预测及分析.运用E x p a s y 在线软件(h t t p s ://w w w.e x p a s y.o r g )对D f M YC 2基因序列进行蛋白质性质和结构的分析.结果显示:转录因子MY C 2编码831个氨基酸残基,分子质量91.7688k u ,理论等电点(pI )5.02,分子式为C 3973H 6262O 1112N 1297S 44,原子总数12688.定位蛋白67个,匹配P D B 数据库结构蛋白9个.氨基酸分布如图2所示.图2㊀香鳞毛蕨M Y C 2蛋白氨基酸分布F i g .2㊀A m i n oa c i dd i s t r i b u t i o no f D r y o pt e r i s f r a gr a n s M Y C 2p r o t e i n ㊀㊀2)香鳞毛蕨MY C 2蛋白二级结构的预测及分析.使用在线工具(h t t p ://z h a n gl a b .c c m b .m e d .u m i c h .e d u /P S S pr e d /),对香鳞毛蕨MY C 2蛋白二级结构进行预测.结果表明,香鳞毛蕨MY C 2蛋白的二级结构中,包括αG螺旋(a l ph ah e l i x )㊁伸展链(e x t e n d e d s t r a n d )和无规则卷曲(r a n d o mc o i l )3种结构类型,αG螺旋占38.39%,伸展链16.97%,无规则卷曲37.06%.3)香鳞毛蕨MY C 2蛋白三级结构的预测及分析.使用E x P A S y G O R 4工具(h t t p ://s w i s s m o d Ge l .e x p a s y .o r g /),对香鳞毛蕨MY C 2蛋白三级结构进行预测,结果如图4所示,有两段螺旋型结构呈十字交叉型排列,尾部还有一个单环螺旋式结构.㊀图中红色部分为αG螺旋,蓝色部分为伸展链,其余未标注空白部分为无规则卷曲.I n t h e f i gu r e ,t h e r e d p a r t i s αGh e l i x ,t h eb l u e p a r t i s e x t e n d e d s t r a n d ,a n d t h e r e m a i n i n g un m a r k e db l a n k p a r t s i s r a n d o mc o i l .图3㊀香鳞毛蕨M Y C 2蛋白二级结构F i g .3㊀S e c o n d a r y s t r u c t u r eo f D r y o p t e r i s f r a gr a n s M Y C 2p r o t e in 图4㊀香鳞毛蕨M Y C 2蛋白三级结构F i g .4㊀T e r t i a r y s t r u c t u r eo f D r y o pt e r i s f r a gr a n s M Y C 2p r o t e i n ㊀㊀4)香磷毛蕨MY C 2蛋白质的信号肽预测.利用E x P A S y S i g n a l (h t t p://w w w.c b s .d t u .d k /s e r v Gi c e s /S i g n a l P )在线分析软件对香鳞毛蕨MY C 2的蛋白信号肽进行预测,对信号肽概率以及可能的裂解位点进行分析,结果表明MY C 2蛋白具有信号肽,且信号肽的酶切位点位于第22和第23号氨基酸之间,属于分泌性蛋白.5)香鳞毛蕨MY C 2蛋白卷曲螺旋预测分析.釆用E M B N E T (h t t p ://w w w.c h .e m b n e t .o r g/)的C O I L S 程序对香鳞毛蕨MY C 2蛋白卷曲螺旋进行预测.结果发现,D f MY C 2蛋白质中卷曲螺旋存在92㊀㊀华中农业大学学报第38卷㊀的可能小于5%,没有显著性.因此,可以认为没有卷曲螺旋结构的存在.6)香鳞毛蕨MY C 2蛋白跨膜区分析.通过E x P A S y 的在线跨膜区结构预测软件TMHMM 2.0(h t t p://w w w.c b s .d t u .d k /s e r v i c e s /T MHMM /)对香鳞毛蕨MY C 2蛋白进行跨膜区分析,图6结果显示香鳞毛蕨MY C 2蛋白不存在跨膜区.7)香鳞毛蕨MY C 2蛋白遗传进化分析.对获得的香鳞毛蕨M Y C 2基因的氨基酸序列进行推测,与其他公开发表的植物M Y C 2氨基酸序列进行比对,通过M E G A 6.0软件构建遗传进化树.通过比对发现,香鳞毛蕨D f M Y C 2氨基酸序列与番茄(S o l a n u ml y c o p e r s i c u m )物种关系较为接近(图7).㊀图中的S 值代表信号肽可能出现的区域,C 值代表未经优化的裂解位点,Y 值是综合了S 值和C 值所得出的优化裂解位点.此外还有S 平均值和D Gs c o r e (d i s c r i m i n a t i o ns c o r e )值:前者是从氨基酸N 端到剪切位点处各氨基酸S 值的平均值,D Gs c o r e 是S 和Y 平均值的加权平均值.T h e S v a l u e i nt h ef ig u r e r e p r e s e n t sth er e gi o n w h e r et h es i g n a l p e p t i d e m a y a p Gp e a r ,t h e C v a l u er e p r e s e n t s t h eu n o p t i m i z e dc l e a v a g es i t e ,a n d t h e Y v a l u e i s t h e o p t i m i z e d c l e a v a g e s i t e o b t a i n e db y c o m b i n i n g t h e S v a l u e a n d t h e C v a l u e .T h e r e a r e a l s o v a l u e s o fm e a n S a n d D Gs c o r e (d i s c r i m i n a t i o n s c o r e ):t h e f o r m e r i s t h e a v e r a g e o f t h e S v a l u e s o f t h e a m i n o a c i d s f r o mt h eN Gt e r m i n u s t o t h e c l e a v a ge s i t e ,a n d D Gs c o r e i s t h ew e i g h t e da v e r a g eof t h em e a n S a n d Y v a l u e s .图5㊀香鳞毛蕨M Y C 2蛋白信号肽预测F i g .5㊀S i g n a l P GH M M p r e d i c t i o no f D r y o pt e r i s f r a gr a n s M Y C 2p r o t e i n 2.3㊀香鳞毛蕨不同部位DfMYC 2的表达量变化提取香鳞毛蕨叶片㊁叶柄及根的R N A 反转录成c D N A 进行D f M YC 2荧光定量分析.结果如图8所示,D f M Y C 2在叶片中含量最高,叶柄次之,根部最低.图6㊀香鳞毛蕨M Y C 2蛋白跨膜结构分析结果F i g .6㊀A n a l ys i s r e s u l t o f t h e t r a n s m e n b r a n ec o n s a t r u c t i o n o f D r y o p t e r i s f r a gr a n s M Y C 2p r o t e i n 2.4㊀MeJA 处理下DfMYC 2的表达量变化实时荧光定量P C R 检测D f M YC 2基因在0.4mm o l /L M e J A 处理下不同时间的表达情况(图9),结果显示,该基因在M e J A 处理4h 时表达量最高,6h 下降,8h 又升高,之后逐渐趋于平缓.3㊀讨㊀论香鳞毛蕨作为一种民间广泛流传的药用资源植物,探究其活性成分的代谢途径,能够为其药用分析及开发利用提供强有力的理论依据[10G11].萜类是普遍存在于植物界的一类化合物,在动物界为数甚少.除以萜烃的形式存在外,还存在各种含氧衍生物,包括醇㊁醛㊁酮㊁羧酸㊁酯类以及甙的形式.其次,还有含氮的衍生物㊁少数含硫的衍生物存在.萜类化合物在植物体内的生命活动中具有重要的作用,如调控赤霉素㊁脱落酸㊁茉莉酸等重要激素的代谢途径,类胡萝卜素和叶绿素是重要的光合色素,质体醌和泛醌为光合链和呼吸链中重要的电子递体,甾醇是生物膜的组成成分等[12].笔者所在课题组之前的研究数据表明,香鳞毛蕨中的萜类化合物含量丰富,其中的倍半萜含量较高并已经成功从香鳞毛蕨中提取.目前关于蕨类植物的萜类代谢途径还没有统一的定论,对于蕨类植物的萜类代谢途径研究还不够深入.为了进一步探究蕨类植物的萜类代谢途径,我们选择通过研究香鳞毛蕨倍半萜的代谢来探索蕨类植物的萜类代谢途径.对香鳞毛蕨进行高通量测序,得到香鳞毛蕨转录组数据库.通过对转录组数据的分析,选择在拟南芥等植物中与萜类代谢尤其是倍半萜代谢密切相关的MY C 2转录因子,通过R A C E 技术获得其全长,并对其氨基酸序列进行了生物信息学分析.M Y C s 转录因子在植物中广泛分布并具有多种调节功能,对植物的生长发育起到至关重要的作用[13].03㊀第4期赵宗宝等:香鳞毛蕨D f M YC 2基因的克隆及表达分析㊀图7㊀香鳞毛蕨和其他植物的M Y C 2氨基酸序列的遗传进化分析F i g .7㊀P h y l o g e n e t i c t r e e i l l u s t r a t i n g t h e g e n e t i c r e l a t i o n s h i p sb e t w e e nM Y C 2f r o m D .f r a gr a n s a n do t h e r p l a n ts 图8㊀不同部位M Y C 2基因的表达量差异F i g .8㊀D i f f e r e n c e i ne x pr e s s i o no f M Y C 2g e n e i nd i f f e r e n t pa r ts 图9㊀M e J A 处理下不同时间D f M Y C 2基因的表达量变化F i g .9㊀C h a n g e s i ne x pr e s s i o no f D f M Y C 2g e n e u n d e r d i f f e r e n t t i m eo fM e J A t r e a t m e n t研究表明,MY C 类转录因子是植物茉莉酸类激素响应途径中的核心转录因子.尤其是MY C 2能够直接影响植物中萜类物质的代谢,与植物的防御体系密切相关[14G15].MY C 2转录因子通过形成C O I 1/J A Z s /MY C 2复合物发挥调控作用,参与J A ㊁A B A 等激素信号转导过程[16G17].M e J A 作为茉莉酸类激素中的一种,外源应用能够以模拟机械损伤和昆虫侵袭方式来影响植物体内萜类物质的积累[18].通过对香鳞毛蕨不同部位D f MY C 2的荧光定量分析,发现其在叶片中表达量最高,表明MY C 2转录因子发生部位主要在叶片.并且多年的研究发现,M e J A 与萜类物质代谢也有着十分密切的关系.为了进一步验证M e J A ㊁MY C 2转录因子与萜类代谢三者之间的关系,我们选用M e J A 对香鳞毛蕨进行外源处理来观察MY C 2的表达量变化,研究结果从侧面验证了D f MY C 2与香鳞毛蕨的萜类代谢途径的确存在着联系,为进一步研究蕨类植物的萜类代谢奠定基础.参考文献[1]㊀常缨.香鳞毛蕨国内外研究进展[J ].北方园艺,2009(4):113G115.[2]㊀沈乾,陆续,张凌,等.植物中MY C 2转录因子功能研究进展[J ].上海交通大学学报(农业科学版),2012,30(6):51G57.[3]㊀桂连友,刘树生,陈宗懋.外源茉莉酸和茉莉酸甲酯诱导植物抗虫作用及其机理[J ].昆虫学报,2004,47(4):507G514.[4]㊀HO N G GJ ,X U EXY ,MA OYB ,e t a l .A r a b i d o ps i s MY C 2i n Gt e r a c t sw i t hD E L L A p r o t e i n s i nr e g u l a t i n g s e s q u i t e r p e n es y n Gt h a s e g e n e e x p r e s s i o n [J ].P l a n t c e l l ,2012,24(6):2635G2648.[5]㊀K A Z A N K ,MA N N E R SJ M.MY C 2:t h em a s t e r i na c t i o n [J ].M o l e c u l a r p l a n t ,2013,6(3):686G703.[6]㊀张文娟,曹小迎,蒋继宏.茉莉酸甲酯诱导大戟三萜类代谢的研究[J ].广西植物,2015(4):591G597.[7]㊀任昂.茉莉酸甲酯对灵芝三萜生物合成的影响及其灵芝应答基因的差异表达研究[D ].南京:南京农业大学,2012.[8]㊀李春晓.M e J A 和S A 对白桦幼树三萜合成调控及F P S 基因克13㊀㊀华中农业大学学报第38卷㊀隆[D].哈尔滨:东北林业大学,2012.[9]㊀王焕.M e J A影响阳春砂挥发性萜类和转录组变化的研究[D].广州:广州中医药大学,2015.[10]L I J,C H E N K,WA N GF,e t a l.M e t h y l j a s m o n a t e l e a d s t on e cGr o s i s a n d a p o p t o s i s i nh e p a t o c e l l u l a r c a r c i n o m a c e l l s v i a i n h i b iGt i o no f g l y c o l y s i s a n d r e p r e s s e s t u m o r g r o w t h i n m i c e[J].O nGc o t a r g e t,2017,8(28):45965G45980.[11]P E N GZ,Z H A N GY.M e t h y l j a s m o n a t e i n d u c e s t h e a p o p t o s i s o fh u m a nc o l o r e c t a l c a n c e r c e l l s v i ad o w n r e g u l a t i o no fE Z H2e xGp r e s s i o nb y m i c r o R N AG101[J].M o l e c u l a r m e d i c i n er e p o r t s,2017,15(2):957G962.[12]L I U Y,L U O S H,S C HM I D T A,e ta l.A g e r a n y l f a r n e s y ld i p h o s p h a te s y n t h a s e p o v i d e s t h e p r e c u r s o rf o r s e s t e r t e r p e n o i d(C25)f o r m a t i o n i n t h e g l a n d u l a r t r i c h o m e so f L e u c o s c e p t r u m c a n u m[J].P l a n t c e l l,2016,28(3):804G822.[13]H E D H I L IS,D E MA T T E I M V,C O U D E R T Y,e ta l.T h r e e n o nGa u t o n o m o u s s i g n a l s c o l l a b o r a t e f o r n u c l e a r t a r g e t i n g o f C rGMY C2,a C a t h a r a n t h u s r o s e u s b H L Ht r a n s c r i p t i o nf a c t o r[J].B M Cr e s e a r c hn o t e s,2010,3(1):1G9.[14]WO L D E MA R I AM M G,D I N H S T,O H Y,e ta l.N a MY C2t r a n s c r i p t i o n f a c t o r r e g u l a t e s a s u b s e t o f p l a n t d e f e n s e r e s p o nGs e s i n N i c o t i a n aa t t e n u a t a[J].B M C p l a n tb i o l o g y,2013,13(1):73[2019G01G07].h t t p:w w w.b i o m e d c e n t r a l.c o m/1471G2229/13.73.[15]C U IH T,Q I UJD,Z H O U Y,e t a l.A n t a g o n i s m o f t r a n s c r i pGt i o n f a c t o rMY C2b y E D S1/P A D4c o m p l e x e s b o l s t e r s s a l i c y l i ca c i dd e f e n s ei n A r ab i d o p s i s e f f ec t o rGt r i g g e r e di mm u n i t y[J].M o l e c u l a r p l a n t,2018,11(8):1053G1066.[16]A L F I E R IM,V A C C A R O M C,C A P P E T T A E,e t a l.C o a c t i v aGt i o no f M E PGb i o s y n t h e t i c g e n e sa n da c c u m u l a t i o no fa b i e t a n ed i te r p e n e si n S a l v i as c l a r e a b y h e t e r o l o g o u se x p r e s s i o n o fWR K Ya n d MY C2t r a n s c r i p t i o nf a c t o r s[J/O L].S c i e n t i f i cr eGp o r t s,2018,8(1):11009[2019G01G07].h t t p s://d o i.o r g/10.1038/s41598G018G29389G4.[17]Z H A N G M,J I N X,C H E N Y,e ta l.T c MY C2a,ab a s i ch e l i xGl o o pGh e l i x t r a n s c r i p t i o nf a c t o r,t r a n s d u c e s j aGs i g n a l sa n dr e g uGl a t e s t a x o l b i o s y n t h e s i s i n T a x u s c h i n e n s i s[J/O L].F r o n t i e r s i n p l a n t s c i e n c e,2018,9:863[2019G01G07].h t t p s://w w w.n c b i.n l m.n i h.g o v/p m c/a r t i c l e s/P M C6021540/p d f/f p l sG09G00863.p d f d o i:10.3389/f p l s.2018.00863.[18]A D E B E S I N A,A D E O L UWA O A,E D U V I E R E A T,e ta l.M e t h y l j a s m o n a t e a t t e n u a t e dl i p o p o l y s a c c h a r i d eGi n d u c e d d eGp r e s s i v eGl i k eb e h a v i o u r i n m i c e[J].J o u r n a lo f p s y c h i a t r i cr eGs e a r c h,2017,94:29G35.C l o n i n g a n d e x p r e s s i o no fD f M Y C2g e n e f r o m D r y o p t e r i s f r a g r a n sZ H A OZ o n g b a o㊀F E N GP e n g㊀Z H A N GC h a n g x uC H E N L i n g l i n g㊀L I J i e㊀L I US h o u y i n㊀C H A N G Y i n gC o l l e g e o f L i f eS c i e n c e s,N o r t h e a s tA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,H a r b i n150036,C h i n aA b s t r a c t㊀B a s e do nt h et r a n s c r i p t o m ed a t ao f D r y o p t e r i s f r a g r a n s,t h e g e n es e q u e n c eo f MY C2t r a n s c r i p t i o nf a c t o r MY C2w a s c l o n e d a n d n a m e d a s D f MY C2.T h e g e n e a c c e s s i o n n u m b e r w a s MK193871.B i o i n f o r m a t i c s a n a l y s i s o f t h e p r o t e i n s e q u e n c e,f l u o r e s c e n c e q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s o f d i f f e r e n t p a r t s a n de x p r e s s i o na n a l y s i so f0.4mm o l/L m e t h y l j a s m o n a t e(M e J A)w e r e p e r f o r m e d.T h er e s u l t s s h o w e d t h a t t h eD f MY C2g e n ew a s3130b p i n f u l l l e n g t h a n d t h e o p e n r e a d i n g f r a m e(O R F)w a s2496b p i n l e n g t h,e n c o d i n g831a m i n oa c i d sw i t har e l a t i v e m o l e c u l a rw e i g h to f261041.86.T h e l e a v e so f D.f r a g r a n s w e r e s p r a y e dw i t h0.4mm o l/L M e J As o l u t i o n,a n d s a m p l e sw e r e t a k e n a t0h,2h,4h,6h,8h,12h,24h a n d36h a f t e r t r e a t m e n t.T h e r e s u l t s o f r e a lGt i m e q u a n t i t a t i v ePC Rs h o w e d t h a tD f M Y C2h a d t h eh i g h e s t e x p r e s s i o na t4ha f t e r t r e a t m e n t.I tw i l l p r o v i d e t h e f o u n d a t i o n f o r f u r t h e r s t u d y i n g t h e b i o l o g i c a l f u n c t i o no fD f MY C2g e n e i n D.f r a g r a n s.K e y w o r d s㊀D r y o p t e r i s f r a g r a n s;MY C2;M e J A;e x p r e s s i o na n a l y s i s(责任编辑:张志钰)23。