連翹為木犀科植物連翹Forsythia suspensa（Thunb.）Vahl的干燥果實(shí),是我國廣泛使用的傳統(tǒng)中藥材。連翹苷和連翹酯苷A是2015版《中國藥典》中規(guī)定的指標(biāo)性成分,用于控制連翹藥材及飲片的質(zhì)量。由于目前市場上連翹多為野生,連翹苷和連翹酯苷A的含量較低,同時(shí)還存在胚率較低的問題,導(dǎo)致藥材質(zhì)量無法保證,培育優(yōu)質(zhì)品種是解決連翹藥材質(zhì)量問題的最佳方法。迄今為止,對(duì)連翹的育種還尚未展開,關(guān)于連翹分子育種方面的研究較少。為了填補(bǔ)連翹育種領(lǐng)域的空白,本研究在連翹發(fā)育的五個(gè)不同時(shí)期,利用無參RNA-Seq技術(shù),對(duì)各個(gè)時(shí)期連翹果實(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,并通過生物技術(shù)平臺(tái)篩選出與連翹苷和連翹酯苷A含量及胚發(fā)育相關(guān)的候選基因,為日后優(yōu)質(zhì)連翹品種的培育奠定基礎(chǔ)。本課題的研究方法及結(jié)果如下:1.采用HPLC法,分別對(duì)6月20日至7月30日五個(gè)不同時(shí)期的連翹樣品進(jìn)行連翹苷和連翹酯苷A的含量測定。結(jié)果表明在此期間,隨著連翹的生長發(fā)育連翹苷含量持續(xù)下降,連翹酯苷A含量先持續(xù)降低又在7月30日略微上升。2.提取上述各發(fā)育時(shí)期的連翹果實(shí)樣品的總RNA進(jìn)行RNA-Seq測序,五個(gè)時(shí)期的樣本均得到了大于20M高質(zhì)... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

苯丙烷代謝途徑Fig.1-1Phenylpropanoidmetabolicpathway（1）連翹苷的生物合成機(jī)制在植物體內(nèi)，經(jīng)莽草酸途徑產(chǎn)生苯丙烷途徑的前體物質(zhì)苯丙氨酸，苯丙烷途徑及部

第一章緒論木脂素松脂醇的產(chǎn)生，近年來關(guān)于木脂素中連翹苷后期合成途徑的研究較少。早期曾有研究小組用標(biāo)記的表松脂素作底物，用F.intermedia脫細(xì)胞制備物進(jìn)行培育，結(jié)果發(fā)現(xiàn)表松脂素可以很好地并入連翹脂素中，同時(shí)推測了連翹苷可能的合成途徑[31]：兩分子松柏醇偶聯(lián)產(chǎn)生不同構(gòu)型的化合物，然后轉(zhuǎn)化為表松脂素（(+)-Epipinoresinol），表松脂素繼而轉(zhuǎn)化為連翹脂素，連翹脂素最終形成連翹苷。圖1-2連翹苷的生物合成途徑Fig.1-2ForsythinbiosyntheticpathwayinF.suspensa第一階段中的苯丙烷代謝途徑以及所涉及的基因已被廣泛研究，而從松柏醇到連翹苷的合成通路涉及的基因和酶是未知的�？紤]到連翹苷的分子結(jié)構(gòu)，首先需要將苯丙烷代謝途徑產(chǎn)生的松柏醇轉(zhuǎn)化為表松脂素，然而迄今為止還未有任何關(guān)于表松脂素生物合成途徑的報(bào)導(dǎo)，但木脂素具有光學(xué)活性在酸性條件下易異構(gòu)化[32]，故可能先通過松柏醇合成松脂素（(+)-Pinoresinol）然后在酸性的內(nèi)環(huán)境下轉(zhuǎn)化為表松脂素。松脂醇型木脂素（(+)-Pinoresinol）的生物合成途徑是從兩分子松柏醇單元的特異性不對(duì)稱偶聯(lián)開始的[33]，該步驟過程中發(fā)生了自由基加成反應(yīng)，盡管還沒有確定松脂醇合成酶，但顯示一種Dirigant蛋白（DIR）參與了E-松柏醇的立體特異性二聚化，該蛋白不具有催化活性，但卻能夠指導(dǎo)雙分子偶聯(lián)反應(yīng)形成立體特異性或區(qū)域特異性產(chǎn)物，使木脂素單體偶連形成聚合體木脂素[34]，由于該過程限定了合成途徑的反應(yīng)方向，所以是木脂素合成途徑中的限速步驟，對(duì)木脂素生物合成過程具有重要的調(diào)節(jié)作用[35]。DIR蛋白的基因已從丹參[36]、杜仲[37]、毛竹[38]等不同種植物中被發(fā)現(xiàn)，同時(shí)也有相關(guān)研究對(duì)連翹中的DIR蛋白基因進(jìn)行了克隆[39]。表松脂素形成后還需要在C-4"所連接的氧的?

轉(zhuǎn)錄組分析鑒定連翹中控制連翹苷、連翹酯苷A含量及胚發(fā)育的候選基因連翹脂素，該甲基化反應(yīng)可能是由特定的O-甲基化酶介導(dǎo)的；生成的連翹脂素還需要在C-4氧位置加上糖基部分才能形成連翹苷，故催化葡萄糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的UDP-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶（UGT）可能參與了該過程，具體途徑如圖1-2所示。此外，松柏醇也可能因UGT71A18（一種UDP-葡萄糖依賴性葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶）的作用發(fā)生糖基化[40]，并且這種糖基化作用很可能抑制松柏醇的酚羥基的化學(xué)反應(yīng)性，同時(shí)增強(qiáng)松柏醇糖苷配基的高水溶性，從而導(dǎo)致產(chǎn)生大量而穩(wěn)定的松柏醇[41]。實(shí)際上，大約90％的松脂醇以其糖基化形式積聚在連翹屬植物中，在日本的連翹葉中，PLR在針對(duì)UGT71A18的基因表達(dá)中顯示出相反的季節(jié)性變化[45]，因此UGT71A18指導(dǎo)的糖基化與一些木脂素合成途徑中酶的催化是相互競爭的途徑，因?yàn)樗鼈兌家运芍紴榈孜�。�?）連翹酯苷A的生物合成機(jī)制圖1-3苯乙醇苷的生物合成途徑Fig.1-3phenylethanoidglycosidesbiosyntheticpathway近幾年來，關(guān)于苯乙醇苷(PhG)的生物合成通路的研究結(jié)果基本上達(dá)成共識(shí)，推測的苯乙醇苷類化合物的合成途徑如圖1-3所示：經(jīng)莽草酸途徑分別生成苯丙烷代謝途徑和酪氨酸代謝途徑的前體苯丙氨酸和酪氨酸，苯丙氨酸經(jīng)由苯丙烷代謝途徑生成苯丙烯酸，酪氨酸通過酪氨酸代謝途徑生成苯乙醇，隨后在一系列酰基轉(zhuǎn)移酶和葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下，發(fā)生生苷化或酯化等反應(yīng)，最終縮合生成PhG[47]。4

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究方法在藥用植物銀杏中的應(yīng)用[J]. 劉志強(qiáng),朱國琴,陳冉,高崎.  上海中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]苯乙醇苷合成的研究進(jìn)展[J]. 謝峻,劉燕,柯江英,張靜怡,楊靖茹,劉紅梅.  中草藥. 2019(20)
[3]轉(zhuǎn)錄組學(xué)主要研究技術(shù)及其應(yīng)用概述[J]. 劉偉,郭光艷,秘彩莉.  生物學(xué)教學(xué). 2019(10)
[4]毛竹Dirigent基因家族的全基因組鑒定與分析[J]. 陳家璐,張智俊,劉笑雨,朱豐曉.  植物生理學(xué)報(bào). 2019(09)
[5]D-酪氨酰-tRNA脫�；傅难芯窟M(jìn)展[J]. 張曉剛,劉楠.  藥物生物技術(shù). 2018(04)
[6]苯乙醇苷類化合物的分類及研究進(jìn)展[J]. 薛景,王英愛,賈獻(xiàn)慧,杜成林,唐文照.  藥學(xué)研究. 2018(05)
[7]連翹2個(gè)DIR基因的分子特征與表達(dá)分析[J]. 朱畇昊,趙樂,謝小龍,李景亮,董誠明.  中藥材. 2017(12)
[8]連翹中具有抗菌活性的苯乙醇苷類化學(xué)成分研究[J]. 姜醒,魯麗敏,張春蕾,王興焱,孫琦,王佳天,苑光軍.  中國現(xiàn)代中藥. 2017(05)
[9]杜仲Dirigent蛋白編碼基因的克隆及序列分析[J]. 王維東,趙德剛,趙懿琛.  基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2018(03)
[10]丹參Dirigent基因家族的發(fā)現(xiàn)與生物信息學(xué)分析[J]. 馬金洋,楊瑾冬,李卿,張磊.  基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2017(04)

碩士論文
[1]河南產(chǎn)連翹飲片的質(zhì)量分析研究[D]. 郝敏.河南中醫(yī)藥大學(xué) 2016



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