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。
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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 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