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人参三萜成分包括人参皂苷和植物固醇。并且人参的次级代谢中人参皂苷和植物固醇的生物合成享有共同的前体物质。而人参皂苷是人参中主要的药理活性成分,它具有抗衰老、抗疲劳、提高免疫力等功效。本研究旨在通过代谢工程手段对人参中三萜物质的生物合成途径进行调控,以期提高人参皂苷的产量,从而在本质上改良人参的品质。本研究利用RNA干扰技术,通过RT-PCR扩增人参三萜成分生物合成支路的一个关键酶基因——环阿乔醇合成酶基因(CS)的核心保守序列,然后利用重组PCR方法构建含有发夹结构的RNA干扰植物表达载体。再利用发根农杆菌A4介导,将含CS核心保守序列的RNA干扰植物表达载体转入到人参细胞内,最终得到CS基因表达受到干扰的人参发根系。并对RNA干扰CS基因的表达效果以及CS被干扰后人参发根内三萜物质含量的变化进行了研究。研究结果如下:1.从本实验室培育的人参发根中提取总RNA作为模板,通过反转录得到人参基因组cDNA。选取环阿乔醇合成酶基因特异性保守序列,通过PCR扩增分别得到环阿乔醇合成酶基因核心片段。测序结果表明克隆片段的大小分别是390bp。并且与GenBank中报道序列一致。2.利用重组PCR技术,构建环阿乔醇合成酶基因的RNA干扰结构元件。得到的含有发夹结构的RNA干扰元件命名为CS-RNAi。该RNA干扰元件基因片段的大小是848bp。将RNA干扰元件于植物表达载体pBI121连接,构建上述基因的RNA干扰植物表达载体。3.将CS-RNAi植物表达载体转入到发根农杆菌A4菌株中,构建环阿乔醇合成酶RNA干扰工程菌。将上述工程菌命名为:A4-CS-RNAi。4.以A4-CS-RNAi和含有空pBI121质粒的农杆菌A4分别感染人参根片,诱导出含有干扰载体的人参发根系。5.以RNA干扰工程菌诱导转化得到的人参发根系为材料,利用高效液相色谱法分析检测环阿乔醇和达玛烯二醇含量。结果显示,CS基因RNA干扰发根系的环阿乔醇含量比对照组降低了80.64%,而达玛烯二醇含量有所增加。6.以RNA干扰工程菌诱导转化得到的人参发根系为材料,采用紫外分光光度法分析总皂苷含量和总植物固醇含量。结果显示CS基因RNA干扰发根系的植物固醇含量比对照平均降低53.61%,而人参皂苷含量有所增加。7.以RNA干扰工程菌诱导转化得到的人参发根系为材料,利用高效液相色谱法分析检测单体皂苷Rg1、Re、Rb1含量。结果显示,CS基因RNA干扰发根系的单体皂苷Rg1、Re、Rb1含量相对于对照组均有不同程度的升高。