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科研進(jìn)展
昆明植物所在三七皂苷合成中取得研究進(jìn)展 文章來源:資源植物與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間:2019-02-25 | 作者:馬嵐 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 三七(Panax notoginseng)隸屬于五加科人參屬,是中國特有的一種傳統(tǒng)名貴中草藥,也是云南最重要的大宗藥材之一。其主要的活性成分為三七總皂苷,具有較好的抗炎,抗腫瘤,抗動脈粥樣硬化和降血壓,降血糖等藥理活性。三七總皂苷在三七根中的含量較低,通常需要三年或以上的種植時(shí)間來積累,這也是生產(chǎn)上三七需要生長到三年才能達(dá)到采收要求的原因。但是這種三七總皂苷的積累隨著生長年限的增加而增加的分子機(jī)理不清楚;而且,目前對三七皂苷合成酶基因的了解也較少,極大的限制了三七皂苷生物合成的研究。 中國科學(xué)院昆明植物研究所功能基因組學(xué)與利用團(tuán)隊(duì)吳勁松課題組聯(lián)合云南農(nóng)業(yè)大學(xué)朱書生團(tuán)隊(duì),利用分析化學(xué),轉(zhuǎn)錄組學(xué)和分子生物學(xué)深入分析了一年生和三年生三七總皂苷合成的特點(diǎn)。研究結(jié)果表明:三七皂苷R1, Rb1, Rg1在三年生三七根中的含量較高,是一年生根中含量的八倍多;與此對應(yīng)的,皂苷的合成酶基因鯊烯氧化酶、 達(dá)瑪烯二醇合成酶以及P450 單加氧酶(CYP716A53V2-like)的表達(dá)水平在三年生三七中均顯著性的提高了。同時(shí)轉(zhuǎn)錄組的數(shù)據(jù)還表明,三年生三七的初級產(chǎn)物合成和代謝能力降低了,而次級產(chǎn)物合成和代謝的能力提高了。最后,該研究還克隆了三七中的達(dá)瑪烯二醇及原人參二醇可能的合酶基因,通過基因轉(zhuǎn)化的方法,驗(yàn)證了它們的功能,并獲得了高產(chǎn)達(dá)瑪烯二醇和原人參二醇的栽培煙草。 該研究初步揭示了三年生三七中的皂苷含量較高的分子機(jī)理,為下一步高產(chǎn)三七皂苷的生物工程合成奠定了基礎(chǔ)。該研究以“Transcriptome analysis of 1- and 3-year-old Panax notoginseng roots and functional characterization of saponin biosynthetic genes DS and CYP716A47-like”為題目,發(fā)表于植物學(xué)經(jīng)典期刊 Planta 上。畢業(yè)的碩士研究生李建和工作人員馬嵐博士為本研究的共同第一作者,吳勁松研究員為通訊作者。該研究是在云南省重大科技專項(xiàng)(No.2016ZF001)的資助下完成的。 (責(zé)任編輯:李雪)
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