雷公藤中三種活性次生代謝產(chǎn)物生物合成相關(guān)基因表達(dá)分析研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-19 05:50
雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)是一種傳統(tǒng)的殺蟲(chóng)植物和中藥材,具有重要的農(nóng)用和醫(yī)用價(jià)值,但由于其天然資源數(shù)量稀少,生長(zhǎng)緩慢,且活性物質(zhì)含量很低,嚴(yán)重制約著其在農(nóng)藥研究領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用;因此,系統(tǒng)地深入研究雷公藤生物合成途徑及其分子調(diào)控機(jī)理是利用基因工程技術(shù)提高雷公藤活性次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)量的前提和關(guān)鍵。為了深入了解雷公藤生物合成相關(guān)基因表達(dá)分析及其誘導(dǎo)調(diào)控機(jī)理,本文以雷公藤活性次生代謝產(chǎn)物為研究對(duì)象,從表達(dá)分析、誘導(dǎo)調(diào)控及基因功能鑒定等方面開(kāi)展了一系列的工作,取得了以下結(jié)果:1.建立了一種高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-ESI-MS/MS)測(cè)定雷公藤提取物中雷公藤甲素(triptolide)、吉堿(wilforgine)和次堿(wilforine)三種活性物質(zhì)的分析方法,比較了雷公藤不同植株部位和雷公藤不同組織培養(yǎng)中三種活性物質(zhì)的含量差異。采用超聲提取和回流提取兩種方法進(jìn)行提取;回流提取中,樣品經(jīng)V(甲醇):V(乙腈)=1:1溶液回流提取,采用Supelclean LC-Si固相萃取小柱凈化;超聲提取中,樣品經(jīng)乙醇超聲提取,用OASIS HL...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
雷公藤紅素的結(jié)構(gòu)
圖 1-3 雷公藤甲素(a)、吉堿(b)和次堿(c)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。Fig. 1-3 Chemical structures of triptolide (a), wilforgine (b) and wilforine (c).1.4 植物次生代謝物生物合成途徑由于雷公藤活性次生代謝物主要是萜類和生物堿類,因此,接下來(lái)對(duì)這兩類化合物次生代謝物的生物合成途徑做一介紹。萜類化合物是所有異戊二烯聚合物及其衍生物的總稱,又稱類異戊二烯。所有天然萜類化合物都來(lái)自于兩個(gè)基本的 5 碳通用前體:異戊二烯基二磷酸 (IPP) 和二甲基烯丙基二磷酸(DMAPP)。按照 5 碳前體數(shù)量不同,可將萜類分為:半萜(C5),單萜(C10),倍半萜(C15),二萜(C20),6 個(gè) 5 碳單位組成的三萜(C30)等(Dewick,2002)。其生物合成是通過(guò) MVA 和 MEP 途徑完成(圖 1-11)(Dorothea Tholl,2015)。1.4.1 萜類物質(zhì) MVA 生物合成途徑兩個(gè)乙酰 CoA 分子在乙酰 CoA:乙酰 CoA C-;D(zhuǎn)運(yùn)酶(AACT)催化下縮合生
雷公藤活性次生代謝產(chǎn)物生物合成相關(guān)基因表達(dá)分析研究應(yīng)是該途徑重要的限速反應(yīng);MEP 和 CDP 在 2-C-甲基-D-赤蘚醇-4-磷酸胱氨酰(MCT)作用下縮合生成 4-(5-焦磷酸胞苷)-2-C-甲基-D-赤蘚醇(CDP-ME)K(5’-焦磷酸胞苷-2-C-甲基-D-赤蘚醇激酶) 催化 CDP-ME 生成 4-(5’-焦磷酸胞苷-甲基-D-赤蘚醇-2-磷酸(CDP-MEP)。MDS 催化其生成 2-C-甲基赤蘚醇-2,4-酸(ME-cPP)(Herz,2000)。HDS 催化 ME-cPP 生成羥甲基丁烯基-4-磷酸,烯基焦磷酸(HDR)作用下轉(zhuǎn)化為 IPP 和 DMAPP。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物次生代謝產(chǎn)物生物反應(yīng)器研究進(jìn)展[J]. 唐克軒,沈乾,付雪晴,顏廷祥. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2014(01)
[2]植物源農(nóng)藥研發(fā)與應(yīng)用新進(jìn)展——特殊生物活性簡(jiǎn)介[J]. 張興,吳志鳳,李威,馬志卿,馮俊濤. 農(nóng)藥科學(xué)與管理. 2013(04)
[3]雷公藤組培產(chǎn)物的殺蟲(chóng)殺菌活性研究[J]. 李琰,陳培,楊鈺琪,楊廣隸,馮俊濤,張興. 西北植物學(xué)報(bào). 2012(10)
[4]托品烷類生物堿生物合成分子生物學(xué)與代謝工程[J]. 盧衍,王細(xì)榮,陳敏,廖志華. 中草藥. 2012(05)
[5]高速逆流色譜分離雷公藤中的雷酚內(nèi)酯異構(gòu)體[J]. 樊希望,劉力恒,韋萬(wàn)興,周敏,杜傳榮. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā). 2011(06)
[6]瑞香狼毒細(xì)胞懸浮培養(yǎng)及黃酮積累的研究[J]. 王文星,安琪,汪瑩,王猛,曹成有. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2010(06)
[7]植物代謝工程研究進(jìn)展[J]. 于志晶,李淑芳,孫立影,李海云,李俊波,林秀峰,馬瑞. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(04)
[8]Three new sesquiterpene alkaloids from the root of Tripterygium wilfordii[J]. Chun Min Wu~(a,b),Lin Mei Zhou~b,Yi Feng Chai~a,Yu Tian Wu~a,Guo Rong Fan~(a,*) a Shanghai Key Laboratory for Pharmaceutical Metabolite Research,School of Pharmacy, Second Military Medical University,Shanghai 200433,China b Fujian Institute For Drug Control,Fuzhou 350001,China. Chinese Chemical Letters. 2010(07)
[9]植物源除草劑研究進(jìn)展[J]. 趙志英,雷彩霞,臧愛(ài)梅. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(06)
[10]雷公藤化學(xué)成分及其毒性研究進(jìn)展[J]. 薛璟,賈曉斌,譚曉斌,陳彥,張陸勇. 中華中醫(yī)藥雜志. 2010(05)
博士論文
[1]基于離體培養(yǎng)體系的雷公藤活性次生代謝物生物合成研究[D]. 繆國(guó)鵬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[2]超臨界流體在中藥雷公藤制劑中的應(yīng)用及其溶解度的理論研究[D]. 李紅茹.天津大學(xué) 2008
[3]秦嶺鏈霉菌次生代謝物中生物活性成分研究[D]. 姬志勤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]雷公藤轉(zhuǎn)錄因子TwWRKY1基因的克隆與表達(dá)分析[D]. 崔蕾.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3444275
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
雷公藤紅素的結(jié)構(gòu)
圖 1-3 雷公藤甲素(a)、吉堿(b)和次堿(c)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。Fig. 1-3 Chemical structures of triptolide (a), wilforgine (b) and wilforine (c).1.4 植物次生代謝物生物合成途徑由于雷公藤活性次生代謝物主要是萜類和生物堿類,因此,接下來(lái)對(duì)這兩類化合物次生代謝物的生物合成途徑做一介紹。萜類化合物是所有異戊二烯聚合物及其衍生物的總稱,又稱類異戊二烯。所有天然萜類化合物都來(lái)自于兩個(gè)基本的 5 碳通用前體:異戊二烯基二磷酸 (IPP) 和二甲基烯丙基二磷酸(DMAPP)。按照 5 碳前體數(shù)量不同,可將萜類分為:半萜(C5),單萜(C10),倍半萜(C15),二萜(C20),6 個(gè) 5 碳單位組成的三萜(C30)等(Dewick,2002)。其生物合成是通過(guò) MVA 和 MEP 途徑完成(圖 1-11)(Dorothea Tholl,2015)。1.4.1 萜類物質(zhì) MVA 生物合成途徑兩個(gè)乙酰 CoA 分子在乙酰 CoA:乙酰 CoA C-;D(zhuǎn)運(yùn)酶(AACT)催化下縮合生
雷公藤活性次生代謝產(chǎn)物生物合成相關(guān)基因表達(dá)分析研究應(yīng)是該途徑重要的限速反應(yīng);MEP 和 CDP 在 2-C-甲基-D-赤蘚醇-4-磷酸胱氨酰(MCT)作用下縮合生成 4-(5-焦磷酸胞苷)-2-C-甲基-D-赤蘚醇(CDP-ME)K(5’-焦磷酸胞苷-2-C-甲基-D-赤蘚醇激酶) 催化 CDP-ME 生成 4-(5’-焦磷酸胞苷-甲基-D-赤蘚醇-2-磷酸(CDP-MEP)。MDS 催化其生成 2-C-甲基赤蘚醇-2,4-酸(ME-cPP)(Herz,2000)。HDS 催化 ME-cPP 生成羥甲基丁烯基-4-磷酸,烯基焦磷酸(HDR)作用下轉(zhuǎn)化為 IPP 和 DMAPP。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物次生代謝產(chǎn)物生物反應(yīng)器研究進(jìn)展[J]. 唐克軒,沈乾,付雪晴,顏廷祥. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2014(01)
[2]植物源農(nóng)藥研發(fā)與應(yīng)用新進(jìn)展——特殊生物活性簡(jiǎn)介[J]. 張興,吳志鳳,李威,馬志卿,馮俊濤. 農(nóng)藥科學(xué)與管理. 2013(04)
[3]雷公藤組培產(chǎn)物的殺蟲(chóng)殺菌活性研究[J]. 李琰,陳培,楊鈺琪,楊廣隸,馮俊濤,張興. 西北植物學(xué)報(bào). 2012(10)
[4]托品烷類生物堿生物合成分子生物學(xué)與代謝工程[J]. 盧衍,王細(xì)榮,陳敏,廖志華. 中草藥. 2012(05)
[5]高速逆流色譜分離雷公藤中的雷酚內(nèi)酯異構(gòu)體[J]. 樊希望,劉力恒,韋萬(wàn)興,周敏,杜傳榮. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā). 2011(06)
[6]瑞香狼毒細(xì)胞懸浮培養(yǎng)及黃酮積累的研究[J]. 王文星,安琪,汪瑩,王猛,曹成有. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2010(06)
[7]植物代謝工程研究進(jìn)展[J]. 于志晶,李淑芳,孫立影,李海云,李俊波,林秀峰,馬瑞. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(04)
[8]Three new sesquiterpene alkaloids from the root of Tripterygium wilfordii[J]. Chun Min Wu~(a,b),Lin Mei Zhou~b,Yi Feng Chai~a,Yu Tian Wu~a,Guo Rong Fan~(a,*) a Shanghai Key Laboratory for Pharmaceutical Metabolite Research,School of Pharmacy, Second Military Medical University,Shanghai 200433,China b Fujian Institute For Drug Control,Fuzhou 350001,China. Chinese Chemical Letters. 2010(07)
[9]植物源除草劑研究進(jìn)展[J]. 趙志英,雷彩霞,臧愛(ài)梅. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(06)
[10]雷公藤化學(xué)成分及其毒性研究進(jìn)展[J]. 薛璟,賈曉斌,譚曉斌,陳彥,張陸勇. 中華中醫(yī)藥雜志. 2010(05)
博士論文
[1]基于離體培養(yǎng)體系的雷公藤活性次生代謝物生物合成研究[D]. 繆國(guó)鵬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[2]超臨界流體在中藥雷公藤制劑中的應(yīng)用及其溶解度的理論研究[D]. 李紅茹.天津大學(xué) 2008
[3]秦嶺鏈霉菌次生代謝物中生物活性成分研究[D]. 姬志勤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]雷公藤轉(zhuǎn)錄因子TwWRKY1基因的克隆與表達(dá)分析[D]. 崔蕾.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3444275
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