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编号:40432
青钱柳鲨烯合成酶(CpSS)全长基因的克隆、分析与表达
http://www.100md.com 2020年3月6日 2020年第2期
三萜,1材料与方法,1材料与试剂,2仪器与设备,3方法,2结果与分析,1青钱柳悬浮培养细胞总RNA提取及CpSS基因全长cDNA的克隆,2CpSS基因序列分析,3CpSS蛋白结构分析,4系统进化树的构建
     许小向 尹忠平* 刘泽波 严国荣 陈继光 上官新晨,3

    (1 江西省天然产物与功能食品重点实验室 江西农业大学食品科学与工程学院 南昌330045

    2 江西农业大学动物科学与技术学院 南昌330045

    3 江西省食品药品监督管理局 南昌330045)

    青钱柳[Cyclocarya Paliurus(Bata1)Iljinsk]又名摇钱树、麻柳,为我国特有的双子叶植物纲胡桃科青钱柳属珍稀植物,主要分布于我国长江中下游地区,是江西省的特色资源。青钱柳中含有三萜、黄酮、多糖、皂甙、有机酸、甾醇和生物碱等多种活性成分,具有抗氧化、抗癌、抗炎、降糖降脂等多种生理活性和药理功能[1-5],也可以作为甜味剂。由于青钱柳繁育困难,且自然资源紧缺,所以严重制约了对其的综合开发利用。本实验室研究人员利用植物组织培养的方法诱导出疏松且稳定的青钱柳愈伤组织,并建立了稳定的细胞悬浮体系生产三萜酸[6],有效解决了青钱柳资源匮乏导致的开发利用难题。为提高青钱柳悬浮培养细胞中的三萜产量,郭春梅等[7]研究发现青钱柳悬浮培养细胞在接种后第8天添加150μmol/L硝普钠,持续作用4 d后总三萜酸产量达1 228.74mg/L,为对照组的2.14倍。熊琼琼等[8]在青钱柳悬浮培养细胞接种后的第4天加入质量浓度为200μg/mL的黑曲霉真菌诱导子,作用3 d后总三萜产量达到对照组的10.21倍。上述研究表明,外源添加诱导子可以有效促进青钱柳悬浮培养细胞生产三萜酸,有助于实现三萜酸的工业化生产。

    三萜是青钱柳悬浮培养细胞的主要活性成分,为五环三萜类化合物,如熊果酸、齐墩果酸等。该类物质是由异戊二烯焦磷酸(IPP)经法尼基二磷酸合酶(FPS)催化形成法尼基焦磷酸(FPP),然后在鲨烯合成酶(SS)的作用下尾尾连接形成具有C30骨架的角鲨烯,角鲨烯再通过环化作用合成五环的三萜类化合物[9]。角鲨烯是所有三萜类化合物的共同前体,由鲨烯合成酶催化两分子的法烯基焦磷酸(FPP)生成,因此鲨烯合成酶是三萜类化合物生物合成途径中的一个重要调控酶和限速酶[10]。其含量和活性决定三萜化合物的产量,对调控三萜类物质的合成具有重要作用。

    目前研究人员从拟南芥、葡萄、甘草、烟草、水稻、人参、西洋参和柴胡等植物中克隆到相应的鲨烯合成酶基因[11-14],且发现添加外源诱导物质可以影响鲨烯合成酶的表达水平,如茉莉酸甲酯(Me-JA)能够显著提高鲨烯合成酶基因的表达量[15]。以真菌诱导子处理烟草愈伤组织,可以减少愈伤组织中甾醇的合成量与积累量[16]。本文根据实验室前期获得的青钱柳转录组数据 ......

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