UV-B辐射对银杏叶类黄酮代谢的影响及其调控机制研究

来源 :西藏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cmudh134
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
银杏叶提取物制剂对人类的心血管等疾病有较好的疗效,其中含有的槲皮素、山奈酚、异鼠李素等物质是银杏叶药物制剂质量控制检测的主要物质。黄酮类化合物因其独特的吸收特性而能够在植物中充当紫外线过滤器,因此适当的UV-B辐射能够促进黄酮类化合物的生物合成。本研究以银杏实生苗为主要试验材料,分别对其进行低剂量与高剂量的UV-B辐射处理,发现两处理组下银杏叶中黄酮醇的含量均显著增加;进一步通过生理学、分子生物学、生物信息学和遗传转化等技术对UV-B辐射下的银杏植株展开研究,主要取得以下结果:(1)形态学观察发现,UV-B处理7-14d后,只有高剂量处理14d的银杏植株受到轻微胁迫,表现为叶片的黄化。处理21d后,银杏叶片的生活力显著降低,且UV-B辐射下银杏植株受胁迫的表现方式主要为叶片的黄化、卷曲、甚至萎蔫焦枯。银杏叶中活性氧代谢也发生了变化,处理7d后H2O2含量即显著增加,其中处理14d后H2O2含量增加幅度最大;MDA含量和CAT活性均呈先上升后下降的变化趋势,均在处理14d后达到峰值;SOD活性在高剂量处理后期显著增加;此外GST活性在高剂量处理前期快速增强。(2)利用HPLC-MS对银杏叶中的黄酮醇含量进行测定,发现UV-B处理后,银杏叶中总黄酮醇苷的含量是对照的1.82倍;其中异鼠李素的含量达到对照的16-42倍,且高剂量处理14d后含量达到峰值;UV-B处理7d后银杏叶中槲皮素的含量即迅速升高,且高剂量处理14d后含量达到峰值,达到对照的2.37倍;山奈酚的含量在UV-B处理前期也有少量增加;表明长期UV-B辐射可显著提高银杏叶黄酮醇(尤其是槲皮素及异鼠李素)的含量。(3)对转录组数据进行分析,发现4种抗氧化酶CAT、POD、APX和GST共有28个基因差异表达。其中1个CAT2基因Gb_38467上调表达;上调表达的GST基因共6个,其中Gb_18136上调表达程度最高;POD基因大部分下调表达;3个APX基因全部下调表达。结合生理数据,表明在UV-B辐射下,CAT、GST这两种酶在清除活性氧的过程中可能发挥主要作用。(4)在UV-B信号通路中共发现4个差异表达的基因,包括3个UVR8基因Gb_14008,Gb_31523和Gb_40615,1个COP1基因Gb_15627。荧光定量PCR结果表明Gb_14008上调表达,Gb_15629下调表达。保守结构域分析发现两者分别与拟南芥At UVR8和At COP1具有相似的结构域。在类黄酮合成通路中,共鉴定到18个差异表达的结构基因。其中FLS和F3’H两种酶基因呈现上调表达趋势。荧光定量PCR结果发现F3’H基因Gb_19792,Gb_04545和Gb_11520,FLS基因Gb_22751与转录组测序结果一致,表明以上基因可能通过响应长期的UV-B辐射来参与黄酮醇的生物合成。此外,在差异的转录因子家族中,MYB转录因子是最大的家族类群。荧光定量PCR验证了3个MYB转录因子基因Gb_18153,Gb_40629和Gb_05115下调表达,ODO1基因Gb_38090上调表达,2个bZIP转录因子基因Gb_00122和Gb_12012均上调表达。(5)对银杏Gb_12012和Gb_00122进行生物信息学分析,发现两者均具有bZIP的特征结构域N-x7-R/K-x9-L-x6-L-x6-L,且Gb_12012与拟南芥At HY5的保守结构域相似,均具有HY5的特征结构域。进化树分析发现,银杏Gb_12012与拟南芥At HY5及小立碗藓Pp HY5之间的亲缘关系较近。对银杏Gb_12012基因进行p ENTR-L12-MCS和p K7WGF2-GFP双元载体构建,得到的克隆序列长度为774 bp。进一步进行烟草叶片的瞬时转化,亚细胞定位结果发现该基因主要定位在细胞核中,少量分布在细胞膜上。表明该HY5基因可能主要在细胞核中发挥调控作用。
其他文献
青稞种质资源具有丰富的遗传多样性,半野生青稞和地方品种是培育优良青稞新品种的重要基因资源。在西藏,青稞播种面积和产量分别占粮食总播种面积和产量的60%和55%左右,青稞稳定发展对保障西藏粮食安全具有重要意义。抽穗期是青稞重要的驯化性状和农艺性状,抽穗期早晚直接影响产量和品质。开展青稞抽穗期的多样性分析、冬春性鉴定和主要农艺性状的综合评价,有助于全面了解青稞种质资源对高原农业生态环境的适应性和不同环
这是美国阿玛莱特公司出品的AR-50A1狙击步枪。该枪有多种口径型,图中的枪为0.416英寸口径的大口径版本,发射0.416英寸巴雷特枪弹。该狙击步枪采用重型比赛级枪管,枪管为浮置式设计,不与护手接触,以保障射击精度。枪管前方加装有制退器,可大大降低后坐力。机匣顶部设有皮卡汀尼导轨,以加装瞄准镜。护手前方设有两脚架。该枪未设供弹具,为单发装填。配用的枪托为框架式。全枪结构极为简洁。图中这名射
期刊
2019年3月25日,在斯洛文尼亚Pocek山脉举行的"索科尔之鹰"(Eagle Sokol)联合演习中,美军第173空降旅第153步兵团的一名士兵正在使用M2010狙击步枪。该枪安装有消声器,发射.300英寸温彻斯特-马格努姆步枪弹,有效射程1 200米,5发弹匣供弹,带有皮
期刊
期刊
期刊
高寒草地是青藏高原生态系统主要的植被类型之一,也是我国重要的畜牧业生产基地,具有净化空气、调节气候、防风固沙、水文调节、动物栖息地等多项功能,是青藏高原必不可少的生态屏障。近年来,受气候变化和人类不合理的干扰活动影响,藏北草地退化严重。因此,寻求合理高效的改良恢复措施来维持青藏高原生态系统平衡,刻不容缓。为探索浇水、打孔、施肥等措施对高寒退化草地恢复的影响,以藏北高寒退化草地为研究对象,运用对比方
西藏地处青藏高原主体位置,地域辽阔、气候类型多样,蕴藏着丰富的植物资源,被誉为植物资源宝库。历史上因交通落后,制约了农作物品种的广泛交流,这对地方品种的演化形成创造了条件。辣椒传入西藏约100多年历史,至今形成了诸多地方品种,其有着特殊的口感品质,深受当地农牧民的喜爱。目前对其研究相对较少,为有效利用这些种质资源,本研究对20个地方品种开展了品质评价,对其中3个地方品种利用RNA-Seq技术就果实
类猪圆环病毒P1(Porcine Circovirus-like Virus P1)是我们从临床疑似感染断奶仔猪多系统衰竭综合征(Post-weaning multisystemic wasting syndrome,PMWS)病猪的血清中检测到的,P1是环状、单股DNA病毒,全长648个核苷酸,是目前已知的基因组最小的动物病毒,与猪圆环病毒Ⅱ型(Porcine circovirus type 2
随着我国新能源行业的蓬勃发展,水电在我国电力供应中的地位变得越来越重要。西藏地区水力资源丰富,蕴藏量居全国第二,目前已建成水电站400余座,但由于西藏位于喜马拉雅—地中海地震带上,地质活动频繁,一旦因地震引起溃坝后果不堪设想,所以研究大坝对地震振动的响应具有重要的现实意义。本文以希尔伯特—黄变换(HHT)分析法作为地震振动信号的主要分析方法,采用MATLAB、ABAQUS等辅助软件为计算工具,从共
本研究以西藏分布的肋果沙棘(Hipopophae neurocarpa)、云南沙棘(H.rhamnoides subsp.yunnanensis)、江孜沙棘(H.gyantsensis)两年生幼苗为试验材料,研究3种沙棘属植物的生长及光合特性差异;利用盆栽控水试验模拟干旱环境,通过比较3种沙棘属植物的光合指标、叶绿素荧光指标、生理生化指标和生长指标,系统研究3种沙棘属植物光合生理及生长对水分变化的