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编号:808818
白及蔗糖合酶基因结构与功能的生物信息学分析
http://www.100md.com 2018年5月23日 遵义医科大学学报 2018年第2期
石斛,1材料与方法,2结果,3讨论
     罗才林 ,徐德林,钱 刚,潘胤池,陈红波,谢 欣,上官燕妮,李 林

    (遵义医学院 医学细胞生物学教研室,贵州 遵义 563099)

    白及[Bletillastriata(Thunb.) Reichb . f.]是兰科白及属草本单子叶植物,又名甘根、白根、良姜、紫兰等,主要分布于我国贵州、四川、云南、湖南、安徽等省份。白及是我国重要中药材之一,主要功效有收敛止血、消肿生肌[1]等作用。由于白及含胶状成分,具有较好的止血作用,可显著缩短凝血时间[2],可以治疗咯血、吐血、外伤出血、疮疡肿毒、皮肤皲裂等症状[3],具有可观的药用价值和应用前景。现代药理学研究表明白及中含有丰富的联苯类、菲类、二氢菲类等,其具有抗肿瘤、抗菌、抗炎镇痛、促进伤口愈合等作用[4-6],这些化学成分被认为可能是白及发挥抗肿瘤、抗炎和抗菌活性的物质基础[7]。

    蔗糖合酶(sucrose synthase)是植物的光合作用产物蔗糖进入各种代谢途径所必需的关键酶之一,蔗糖合酶的独特之处在于它可以催化蔗糖代谢的可逆反应,更重要的是,蔗糖合酶催化蔗糖的合成和分解时几乎不消耗能量的方式,在不需要其他酶的参与下,允许蔗糖从“库”快速转化为“源”[8]。这些特点使蔗糖合酶在植物的生长发育过程中发挥了重要的作用。已有研究表明蔗糖合酶参与淀粉合成[9]、纤维细胞分化[10]、细胞壁合成[11]和抗逆性[12]等生命活动,还能为机体提供核苷单糖供体,可使蔗糖合酶基因作为一个催化成分而影响核苷单糖的生物合成过程,具有广泛的应用前景。

    目前已在花生[13]、甜高粱[14]、甜瓜[15]和铁皮石斛[16]等多种高等植物中分离得到了蔗糖合酶基因,但有关白及蔗糖合酶基因结构与功能的研究还未见报道。本研究通过从构建的白及转录组数据库中挑取出蔗糖合酶基因序列,运用生物信息学软件,分析该基因序列的结构、预测编码蛋白的理化性质及功能结构域特点,为在分子水平上分析高等植物的蔗糖合酶的保守结构域研究提供基础资料,对揭示蔗糖合酶在白及中的生物学功能以及了解其在整个糖代谢具有重要意义,也为深入分析其它物种蔗糖合酶的结构与功能关系提供参考。

    1 材料与方法

    1.1 材料 本研究所用的白及为本课题组采集自获得“国家地理保护标志产品”的“白及之乡”贵州省正安县的地方大规模种植品系“正安白及”,收获田间自由散粉所结的蒴果,在实验室组培出幼苗后移栽至室外。

    1.2 白及转录组数据库的构建 提取白及不同生育阶段根、茎、叶、花、蒴果的总RNA进行质和量的测定后进行5G数据量的mRNA转录组测序 ......

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