發(fā)布時(shí)間：2018-07-23 20:02

【摘要】：叢枝菌根真菌,即AM真菌(Arbuscular Mycorrhiza Fungi,AMF),是一類廣泛分布于土壤生態(tài)系統(tǒng)的有益微生物,可與90%的高等植物形成AM共生體,菌根。AM真菌能促進(jìn)植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素和水分吸收,改善植物的營(yíng)養(yǎng)狀況,從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育,提高植物次生代謝產(chǎn)物的積累和抗逆性。黃花鐵線蓮(Clematis intricata Bunge)為毛茛科鐵線蓮屬草本植物。在中藥、蒙藥、藏藥中作為一種重要的藥用植物而被利用,其主要活性成分為黃酮類,有抗炎、鎮(zhèn)痛和抗腫瘤活性,且毒性很小。本課題采用濕篩傾析法,研究?jī)?nèi)蒙古7個(gè)地區(qū)黃花鐵線蓮根際土壤AM真菌多樣性;在盆栽條件下研究了不同氮(N)、磷(P)水平下接種摩西球囊霉(Glomus mosseae)對(duì)黃花鐵線蓮生長(zhǎng)、生理生化特性和總黃酮積累以及利用qRT-PCR技術(shù)分析黃酮類生物合成途徑關(guān)鍵酶基因響應(yīng)不同N、P水平,探討AM真菌對(duì)黃花鐵線蓮生長(zhǎng)和有效成分含量積累的影響機(jī)制;利用RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)技術(shù)克隆黃花鐵線蓮黃酮類生物合成途徑的兩個(gè)關(guān)鍵酶基因,苯丙氨酸解氨酶基因(CiPAL)和查爾酮合成酶基因(CiCHS),并對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析。本課題為規(guī)模化種植中蒙藥材提供了菌根學(xué)和分子生物學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.從內(nèi)蒙古7個(gè)地區(qū)的黃花鐵線蓮根際土壤中,共分離出3屬29種AM真菌,其中球囊霉屬Glomus 27種,盾巨孢囊霉屬Scutellospore 1種,無(wú)梗囊霉屬Acaulospora 1種。結(jié)果表明,黃花鐵線蓮根際土壤中AM真菌多樣性豐富。2.盆栽條件下,不同N水平下接種AM真菌對(duì)黃花鐵線蓮生長(zhǎng)有顯著影響。不同N水平下,AM真菌均能侵染黃花鐵線蓮根系,并且能夠有效促進(jìn)黃花鐵線蓮的生長(zhǎng),提高產(chǎn)量;適N條件下,AM真菌通過(guò)影響過(guò)氧化物酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸含量,促進(jìn)黃花鐵線蓮生長(zhǎng);通過(guò)調(diào)控黃酮生物合成途徑的相關(guān)酶基因的表達(dá)(其中CiCHS的表達(dá)量顯著上調(diào))而促進(jìn)地上部分總黃酮的積累,能夠有效改善黃花鐵線蓮的藥材品質(zhì)。高N則限制了黃花鐵線蓮生長(zhǎng),降低有效成分含量。因此,施N量為10%N~20%N時(shí),接種AM真菌效果最好。3.盆栽條件下,不同P水平下接種AM真菌對(duì)黃花鐵線蓮生長(zhǎng)有顯著影響。不同P水平下AM真菌均能侵染黃花鐵線蓮根系,并且能夠有效促進(jìn)黃花鐵線蓮生長(zhǎng),提高黃花鐵線蓮產(chǎn)量;適P水平下,接種AM真菌通過(guò)影響過(guò)氧化物酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸含量,降低葉片丙二醛含量,使黃花鐵線蓮更好地生長(zhǎng);通過(guò)調(diào)控黃花鐵線蓮黃酮生物合成途徑關(guān)鍵酶基因的表達(dá)(其中CiPAL和CiCHS的表達(dá)量顯著上調(diào)),促進(jìn)地上部總黃酮積累,改善了黃花鐵線蓮藥用品質(zhì)。綜合考慮,施P量為5%P~20%P時(shí),接種AM真菌效果最好。4.利用RACE技術(shù),克隆得到CiPAL和CiCHS兩個(gè)基因的cDNA全長(zhǎng)序列。其中,CiPAL cDNA序列全長(zhǎng)為2386 bp,含有1個(gè)2118 bp的完整ORF,編碼705個(gè)氨基酸。在CiPAL的第187-202位,含有一個(gè)酶活性中心序列(GTITASGDLVPLSYIA),是典型的PAL家族成員;CiCHS cDNA序列全長(zhǎng)為1445 bp,含有1個(gè)1191bp的完整ORF,編碼396個(gè)氨基酸。CiCHS含有CHS-like和CHS酶家族兩個(gè)保守功能域,是典型的CHS家族成員。5.本研究發(fā)現(xiàn),在適量的N、P水平下,AM真菌能夠有效促進(jìn)黃花鐵線蓮生長(zhǎng),誘導(dǎo)黃酮類生物合成關(guān)鍵酶基因的表達(dá),提高黃花鐵線蓮有效成分含量,改善其藥用品質(zhì)。
[Abstract]:Arbuscular mycorrhizal fungi, or AM fungi (Arbuscular Mycorrhiza Fungi, AMF), is a kind of beneficial microorganism widely distributed in soil ecosystem. It can form AM symbiosis with 90% higher plants. Mycorrhizal.AM fungi can promote the absorption of nutrient elements and water, improve the nutritional status of plants, and thus promote the growth and development of plants and improve plant growth. The accumulation and resistance of the product secondary metabolites. Clematis intricata Bunge is a herbaceous plant of the Ranunculus Clematis. It is used as an important medicinal plant in Chinese herbal medicine, Mongolian medicine and Tibetan medicine. The main active ingredient is flavonoids, which have anti-inflammatory, antitumor and antitumor activity, and the toxicity is very small. Wet sieves are used in this subject. The diversity of AM fungi in rhizosphere soil of Clematis from 7 areas of Inner Mongolia was studied by dipping method. Under the pot culture, the growth, physiological and biochemical characteristics and the accumulation of total flavonoids and the key to the analysis of flavonoids biosynthesis by qRT-PCR technology were studied under different nitrogen (N) and phosphorus (P) levels inoculated with Mose balloon mildew (Glomus mosseae). In response to different N and P levels, the enzyme gene was used to explore the effect mechanism of AM fungi on the growth and the accumulation of effective components of Clematis latitum; two key enzyme genes, phenylalanine ammonia lyase gene (CiPAL) and chalcone synthase gene (Ci) were cloned by RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends) technology. CHS) and bioinformatics analysis. This subject provides mycorrhizal and molecular biological basis for large-scale cultivation of Mongolian medicinal materials. The main results are as follows: 1. from the rhizosphere soil of the 7 regions of Inner Mongolia, 3 genera and 29 species of AM fungi were isolated, including 27 species of saccule genus Glomus, and Scutellospore of the genus megaspora The 1 species, 1 species of Acaulospora, the results showed that the diversity of AM fungi in the rhizosphere soil of the rhizosphere of the yellow flower Clematis was rich.2. potted conditions, the inoculation of AM fungi under different N levels had a significant effect on the growth of Clematis rhizosphere. Under the different N levels, the AM fungi could infect the rhizosphere of the Yellow clematis, and could effectively promote the birth of the Clematis. Long, increase yield; under N conditions, AM fungi can promote the growth of Clematis by affecting the activity of peroxidase and the content of proline in the osmotic substance, and the accumulation of total flavonoids in the upper part of the ground can be effectively improved by regulating the expression of the related enzyme genes of the flavonoid biosynthesis pathway (and the expression of CiCHS is up significantly up). The high N limits the growth of Clematis and reduced the content of effective components. Therefore, when the dosage of N is 10%N~20%N, the best effect of inoculation of AM fungi on the.3. pot culture, the inoculation of AM fungi under the different P levels has a significant effect on the growth of Clematis Clematis. And it can promote the growth of Clematis Clematis and increase the yield of Clematis. Under the level of P, the inoculation of AM fungi by affecting the peroxidase activity and the content of proline in the osmotic substance, reducing the content of malondialdehyde in leaves, and making the plant of Clematis yellow flower better, by regulating the key enzyme gene of the flavonoid biosynthesis pathway of Clematis. The expression of the expression of CiPAL and CiCHS increased significantly, which promoted the accumulation of total flavonoids in the upper part of the ground and improved the medicinal quality of Clematis Clematis. When the dosage of P was 5%P~20%P, the best effect of inoculation of AM fungi was.4. using RACE technology, and the total length of CiPAL and CiCHS two genes was cloned. The total length of CiPAL cDNA sequence was 2386. P, a complete ORF containing 1 2118 BP, encodes 705 amino acids. In the 187-202 position of CiPAL, it contains an enzyme active center sequence (GTITASGDLVPLSYIA), a typical member of the PAL family; the CiCHS cDNA sequence is 1445 BP, contains 1 1191bp intact ORF, and 396 amino acids contain two conserved functional domains, including 396 amino acids. It is a typical CHS family member.5. this study found that at a moderate amount of N and P, AM fungi can effectively promote the growth of Clematis, induce the expression of the key enzyme genes of flavonoids biosynthesis, improve the content of the effective component of Clematis, and improve its medicinal quality.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S567.239

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本文編號(hào)：2140495