国家自然科学基金(31070266)
- 作品数：5 被引量：32H指数：4
- 相关作者：廖志华向礼恩陈敏兰小中张曼更多>>
- 相关机构：西南大学西藏农牧学院西藏大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划重庆市教委科研基金更多>>
- 相关领域：医药卫生农业科学更多>>
- 过表达HDR和ADS基因对青蒿素生物合成的影响被引量：8
- 2014年
- 青蒿素是从草本药用植物黄花蒿(Artemisia annua L.)中分离提取的一种含有过氧桥基团结构的新型倍半萜内酯,它是世界卫生组织推荐治疗脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾的特效药物。本研究采用过表达青蒿素生物合成途径中关键酶基因的方法,培育出青蒿素含量提高的转基因黄花蒿。采用根癌农杆菌介导遗传转化方法,潮霉素抗性筛选获得同时转化HDR和ADS两个基因的转基因黄花蒿;通过基因组PCR检测确认获得了6个共转化HDR和ADS基因的转基因株系。实时荧光定量PCR检测基因表达量,结果表明转基因株系中HDR和ADS基因表达量均高于非转基因植株(仅ah3株系ADS基因表达量没有显著性提高);HPLC测定青蒿素含量结果表明转基因株系中青蒿素含量均高于非转基因植株。青蒿素含量最高的转基因株系ah70中青蒿素含量为非转基因对照的3.48倍。本研究实验结果表明,过表达HDR和ADS基因在黄花蒿的代谢途径中具有提高青蒿素含量的作用,为进一步利用代谢工程技术培育青蒿素高产转基因黄花蒿提供了良好基础。
- 王亚雄龙世平曾利霞向礼恩林智陈敏廖志华
- 关键词：黄花蒿青蒿素
- 青蒿素生物合成途径基因组织表达分析与青蒿素积累研究被引量：7
- 2012年
- 目的:研究青蒿根、茎、叶和花中与青蒿素合成相关基因的相对表达量,建立相关基因表达量与青蒿素积累的关系,为发现青蒿素生物合成中起主要作用的基因奠定基础。方法:采用qRT-PCR技术对不同组织中青蒿素合成途径涉及到的7个功能基因(HMGR,DXR,FPS,ADS,CYP71AV1,CPR,AAR)的表达水平进行分析,同时测定对应组织中青蒿素含量。结果:青蒿素生物合成上游途径涉及到的3个关键酶基因HMGR,DXR,FPS在花中的表达量最高;青蒿素生物合成特有途径涉及到的4个基因功能在根、茎、叶和花中均有表达;ADS表达量在叶中最高,其次为花,在茎中表达量最低;CYP71AV1表达量在花中最高,在叶中最低;CPR的最高表达量也出现在叶中;而AAR在各个组织中表达量相对而言都较低。青蒿素质量分数在叶中最高(0.343 mg.g-1),花中次之(0.152 mg.g-1),在根(0.062 mg.g-1)和茎(0.060 mg.g-1)中含量很低。结论:在青蒿素生物合成中,上游途径包括MVA和MEP途径在花中的代谢更加活跃,花可能是青蒿素前体合成的主要部位,其中来自于MEP途径的DXR对于青蒿素积累具有较大贡献;在青蒿素生物合成下游途径的4个功能基因中,ADS在各组织中的表达量与青蒿素含量完全一致,表现为正相关,表明ADS在青蒿素合成中起到重要作用,是该途径遗传改造的重要靶点。青蒿中各基因在不同组织中不是均一表达,而是有选择性的协同表达。
- 向礼恩严铮辉王贵君刘万宏唐克轩廖志华
- 关键词：QRT-PCR青蒿素生物合成
- 黄花蒿羟甲基丁烯基-4-磷酸还原酶基因克隆与功能研究被引量：3
- 2016年
- 青蒿素是治疗疟疾的首选药物,定位于质体的MEP途径可为青蒿素在内的萜类物质的合成提供基本前体。羟甲基丁烯基-4-磷酸还原酶[hydroxy-2-methyl-2-(E)-butenyl 4-diphosphate reductase,HDR]是MEP途径最后一个酶,催化HMBPP生成IPP和IPP的同分异构体DMAPP。本文克隆了黄花蒿HDR基因(Aa HDR2)并进行了相关功能研究。通过对Aa HDR2基因(Gen Bank:KX058541)和已报道的Aa HDR1基因(Gen Bank:ADC84348.1)表达分析结果表明:Aa HDR1和Aa HDR2在黄花蒿腺体中表达量均远高于在根、茎、叶和花中的表达量,而且Aa HDR2在花中的表达量要明显高于叶中;Me JA和ABA能够大幅度上调Aa HDR1和Aa HDR2的表达,而GA3仅能大幅度上调Aa HDR2的表达。据Aa HDR1和Aa HDR2的表达分析表明,Aa HDR2对青蒿素在内的萜类物质的生物合成贡献更大,因此用Aa HDR2进行后续的实验研究。生物信息学分析表明,Aa HDR2属于HDR家族,进一步采用功能互补在E.coli突变体MG1655ara<>HDR中证明Aa HDR2编码蛋白质的确具有HDR的功能。Aa HDR2亚细胞定位结果显示:Aa HDR2融合GFP蛋白特异性定位于叶绿体中,符合MEP途径定位于质体的事实。采用转基因技术在拟南芥中过表达Aa HDR2能显著性提高叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量。因此,本文所克隆的Aa HDR2是利用代谢工程技术提高萜类物质生物合成能力的一个候选基因。
- 曹芳夏菁陈俞裴张曼向礼恩曾俊岚陈敏兰小中廖志华
- 关键词：黄花蒿亚细胞定位
- 曼地亚红豆杉IPI基因克隆与功能鉴定被引量：9
- 2015年
- 紫杉醇(taxol)是从裸子植物红豆杉中提取的具有抗癌作用的天然药物。异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerase,IPI)是紫杉醇生物合成途径上催化IPP和二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)之间进行可逆转化的异构酶。本研究从曼地亚红豆杉中首次克隆了编码IPI蛋白的基因序列(Gen Bank登录号为KP970677),并对其进行详细的生物信息学分析。研究表明,本研究所获得的IPI基因c DNA全长1 232 bp,编码233个氨基酸,包含Nudix保守结构域,与其他物种的IPI具有高度同源性;系统进化分析表明,植物IPI被分为被子植物和裸子植物两大类群,本文所研究的红豆杉IPI属于裸子植物IPI类群,该结果与红豆杉属于裸子植物这一事实相符;Southern杂交结果表明:Tm IPI是紫杉醇等萜类生物合成途径IPI家族成员。功能验证结果表明:在大肠杆菌中过量表达IPI推动代谢流向下游流动,促进β-胡萝卜素的生物合成,说明IPI在紫杉醇等萜类相关产物生物合成中是一个重要的调节因子。
- 申甜邱飞陈敏兰小中廖志华
- 关键词：曼地亚红豆杉紫杉醇
- 黄花蒿CMK基因的克隆与功能分析被引量：6
- 2018年
- 青蒿素是治疗疟疾的首选药物,黄花蒿为其唯一的药源植物。该研究首次从黄花蒿中克隆到青蒿素生物合成关键基因Aa CMK,其c DNA全长为1 462 bp,ORF 1 197 bp,编码399个氨基酸。研究表明：Aa CMK在黄花蒿各部位中均有表达,但在腺毛体中表达量极高,且该基因的表达受外源Me JA的强烈诱导;亚细胞定位结果显示该基因定位于叶绿体中;在过表达Aa CMK拟南芥中,叶绿素a,叶绿素b及类胡萝卜素的含量极显著提高,证明Aa CMK是利用代谢工程技术提高萜类物质青蒿素生物合成的一个重要候选基因,为利用代谢工程提高青蒿素含量奠定了基础。
- 范雨芳张曼张曼张芳源向礼恩廖志华杨春贤
- 关键词：黄花蒿青蒿素MEP
