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竹节参的分子鉴定及其β-香树脂醇合成酶基因克隆、生物信息学分析pdf爱游戏- 爱游戏体育- AYX体育官方网站

作者:小编2026-01-31 20:11:26

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竹节参的分子鉴定及其β-香树脂醇合成酶基因克隆、生物信息学分析pdf爱游戏- 爱游戏体育- AYX爱游戏体育官方网站

  目的竹节参为五加科人参属植物,其主要活性成分为三萜皂苷化合物。分布地域广泛,变异性较大。为了深入研究竹节参的生物活性及其药材的真伪,本项目利用GENBANK核酸数据库中ITS2序列对竹节参进行系统进化鉴定,并克隆三萜皂苷代谢关键酶竹节参Β香树脂醇合成酶(BETAAMYRINSYNTHASE,ΒAS)基因CDNA序列全长,同时采用生物信息学分析ΒAS蛋白序列及其结构与功能,为竹节参皂苷合成及调控机制研究提供基础。方法(1)提取竹节参样本基因组DNA,使用ITS2通用引物扩增ITS2序列并测序,测序结果使用CODONCODEALIGNERV51进行校对拼接,与GENBANK核酸数据库进行BLAST比对,应用MEGA50软件基于K2P模型计算遗传距离和构建系统进化树。(2)以竹节参叶片为材料提取RNA,RTPCR方法扩增ΒAS基因编码区序列,将序列连接至PMDTM18T载体进行克隆、测序。利用生物信息学分析比较移栽品和栽培品竹节参ΒAS蛋白的特征,并使用MEGA50构建竹节参ΒAS蛋白的系统进化树。结果(1)扩增得到竹节参样本的ITS2片段长度均为230BP,并且序列一致率为100%。序列同源性分析发现,竹节参样本ITS2序列与竹节参(KT3809201)亲缘关系最近,它们之间的K2P遗传距离为0,在NJ树上也是聚为同一枝上,支持率为75。(2)克隆出移栽品和栽培品竹节参的ΒAS基因编码区序列,ORF均为2286BP,编码761个氨基酸。(3)生物信息学分析发现2个品种ΒAS蛋白两者在细胞中的基本结构和功能是一致的,均为亲水性蛋白,不存在信号肽,不具有跨膜结构,蛋白二级结构最主要结构元件是Α螺旋和无规则卷曲,可能定位于叶绿体,属于氧化鲨烯环化酶(OSC)家族,具有MWCRCY、QWQXXXXXW和DCTAE3个OSC基因家族特征保守模体。但两者之间存在8个氨基酸差异,使两者的理化性质、蛋白质二级、三级结构以及磷酸化位点稍有差异,可能会导致两者的催化活性存在差异。ΒAS蛋白同源性分析结果显示,2个品种竹节参ΒAS蛋白与五加科人参属植物亲缘关系最近,其中与西洋参(AGG099391)的同源性最高。结论本研究中采用ITS2序列条形码对采集的竹节参样本进行物种鉴定,从分子水平上进一步佐证植物样本物种为五加科人参属竹节参。克隆得到野生移栽品和栽培品竹节参的ΒAS基因全长,并对2个品种ΒAS蛋白进行了详细的生物信息学分析和比较,为今后深入研究该酶的结构特征、功能以及其与皂苷含量的相关性提供参考,也为竹节参合成生物学研究提供了生物基因元件。