運用代謝組和轉錄組解析人參皂苷組織和發(fā)育特異性的代謝差異
發(fā)布時間:2024-02-25 03:20
人參(Panax GinengC.A.Mey)和西洋參(Panax quinquefolius L.)系五加科人參屬中重要的兩種藥用植物。人參皂苷是人參和西洋參主要藥效成分之一,目前已鑒定出30余種人參皂苷。綜合性研究皂苷在不同組織部位及發(fā)育階段的特異性積累方式,對人參屬藥材資源的有效保護,開發(fā)及利用具有重要意義。近年來,針對人參和西洋參中皂苷的藥理活性及作用機制等領域研究廣泛,人參的主要功效為“安神、定魂魄、治驚悸、明目和益智等”,西洋參的主要功效為“抗疲勞,抗缺氧作用,抗心率失常和抗應激等作用”。因此可知,人參和西洋參藥效間存在顯著差異,然而我國各大人參交易市場現(xiàn)已出現(xiàn)人參和西洋參交易混亂現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為,以次充好,以西洋參代替人參進行販賣,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)嚴重破壞了人參屬這一藥材食用的安全性,因此找出一個快速鑒定兩物種的方法為維護安全穩(wěn)定的人參交易市場提供有利的科學支撐。隨著代謝組和轉錄組兩大組學的快速發(fā)展,已被廣泛的應用到揭示活性成分代謝調控網(wǎng)絡以及主要合成基因的挖掘。因此,運用該兩大組學對人參屬的代謝調控網(wǎng)絡的揭示和探究不同組織部位中差異表達基因,對人參皂苷的合成的代謝網(wǎng)絡調控...
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 人參物種的研究進展
1.1.1 人參的生物學特征及研究現(xiàn)狀
1.1.2 人參市場經(jīng)濟及栽培現(xiàn)狀
1.2 人參化學成分研究
1.2.1 皂苷分析
1.2.2 糖類分析
1.2.3 揮發(fā)油分析
1.2.4 其他成分分析
1.3 人參藥理學比較研究
1.3.1 保護心血管系統(tǒng)
1.3.2 抗腫瘤
1.3.3 抗衰老
1.3.4 調節(jié)免疫功能
1.3.5 調節(jié)血糖功能
1.3.6 其他疾病
1.4 代謝組學簡介
1.4.1 代謝組學的發(fā)展
1.4.2 代謝組學分析方法及路線
1.4.3 代謝組學在藥用植物及物種鑒定中的應用
1.5 轉錄組學簡介
1.5.1 二代測序技術概述
1.5.2 轉錄組研究方法
1.5.3 轉錄組在藥用植物中的應用
1.6 研究目的及意義
2 基于UPLC/MS靶向代謝組學對人參兩物種進行分析
2.1 引言
2.2 植物來源
2.3 儀器與材料
2.4 試驗方法
2.4.1 UPLC-MS樣品制備
2.4.2 UPLC-MS檢測方法建立
2.4.3 數(shù)據(jù)分析
2.5 結果
2.5.1 靶向分析方法建立
2.5.2 人參皂苷生長發(fā)育特異性
2.5.3 人參皂苷在兩物種組織特異性分布
2.6 討論
2.7 本章小結
3 基于GC-MS非靶向代謝組學對人參兩物種進行分析
3.1 引言
3.2 實驗處理與方法
3.2.1 實驗材料預處理
3.2.2 GC-MS分析方法
3.2.3 數(shù)據(jù)預處理及多元統(tǒng)計分析
3.3 結果
3.3.1 兩物種代謝物分析
3.3.2 組織特異性差異代謝物篩選與鑒定
3.3.3 兩物種間差異代謝物篩選與鑒定
3.3.4 人參皂苷在兩物種不同部位中分布情況
3.3.5 兩物種差異代謝網(wǎng)絡構建
3.4 討論
3.5 本章小結
4 人參五個組織部位轉錄組文庫構建測序及差異基因表達分析
4.1 引言
4.2 實驗處理及方法
4.2.1 實驗材料準備
4.2.2 總RNA抽提
4.2.3 總RNA純化
4.2.4 cDNA文庫構建
4.2.5 cDNA文庫質量評估
4.2.6 上機測序
4.2.7 轉錄組拼接
4.2.8 功能注釋和分類
4.2.9 Unigene表達量分析
4.2.10 差異表達基因分析
4.3 結果
4.3.1 測序統(tǒng)計與質量分析
4.3.2 序列組裝結果
4.3.3 Unigene功能注釋
4.3.4 重復相關性評估
4.3.5 差異表達基因分析
4.3.6 差異表達基因的GO分布
4.3.7 差異表達基因的COG分布
4.3.8 差異表達基因KEGG代謝通路分析
4.3.9 人參主根和葉片中差異表達基因分析
4.4 討論
4.5 本章小結
結論
參考文獻
附錄
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
東北林業(yè)大學博士學位論文修改情況確認表
本文編號:3909996
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 人參物種的研究進展
1.1.1 人參的生物學特征及研究現(xiàn)狀
1.1.2 人參市場經(jīng)濟及栽培現(xiàn)狀
1.2 人參化學成分研究
1.2.1 皂苷分析
1.2.2 糖類分析
1.2.3 揮發(fā)油分析
1.2.4 其他成分分析
1.3 人參藥理學比較研究
1.3.1 保護心血管系統(tǒng)
1.3.2 抗腫瘤
1.3.3 抗衰老
1.3.4 調節(jié)免疫功能
1.3.5 調節(jié)血糖功能
1.3.6 其他疾病
1.4 代謝組學簡介
1.4.1 代謝組學的發(fā)展
1.4.2 代謝組學分析方法及路線
1.4.3 代謝組學在藥用植物及物種鑒定中的應用
1.5 轉錄組學簡介
1.5.1 二代測序技術概述
1.5.2 轉錄組研究方法
1.5.3 轉錄組在藥用植物中的應用
1.6 研究目的及意義
2 基于UPLC/MS靶向代謝組學對人參兩物種進行分析
2.1 引言
2.2 植物來源
2.3 儀器與材料
2.4 試驗方法
2.4.1 UPLC-MS樣品制備
2.4.2 UPLC-MS檢測方法建立
2.4.3 數(shù)據(jù)分析
2.5 結果
2.5.1 靶向分析方法建立
2.5.2 人參皂苷生長發(fā)育特異性
2.5.3 人參皂苷在兩物種組織特異性分布
2.6 討論
2.7 本章小結
3 基于GC-MS非靶向代謝組學對人參兩物種進行分析
3.1 引言
3.2 實驗處理與方法
3.2.1 實驗材料預處理
3.2.2 GC-MS分析方法
3.2.3 數(shù)據(jù)預處理及多元統(tǒng)計分析
3.3 結果
3.3.1 兩物種代謝物分析
3.3.2 組織特異性差異代謝物篩選與鑒定
3.3.3 兩物種間差異代謝物篩選與鑒定
3.3.4 人參皂苷在兩物種不同部位中分布情況
3.3.5 兩物種差異代謝網(wǎng)絡構建
3.4 討論
3.5 本章小結
4 人參五個組織部位轉錄組文庫構建測序及差異基因表達分析
4.1 引言
4.2 實驗處理及方法
4.2.1 實驗材料準備
4.2.2 總RNA抽提
4.2.3 總RNA純化
4.2.4 cDNA文庫構建
4.2.5 cDNA文庫質量評估
4.2.6 上機測序
4.2.7 轉錄組拼接
4.2.8 功能注釋和分類
4.2.9 Unigene表達量分析
4.2.10 差異表達基因分析
4.3 結果
4.3.1 測序統(tǒng)計與質量分析
4.3.2 序列組裝結果
4.3.3 Unigene功能注釋
4.3.4 重復相關性評估
4.3.5 差異表達基因分析
4.3.6 差異表達基因的GO分布
4.3.7 差異表達基因的COG分布
4.3.8 差異表達基因KEGG代謝通路分析
4.3.9 人參主根和葉片中差異表達基因分析
4.4 討論
4.5 本章小結
結論
參考文獻
附錄
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致謝
東北林業(yè)大學博士學位論文修改情況確認表
本文編號:3909996
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