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川贝母是四川省名贵中药材,卷叶贝母(川贝母)、暗紫贝母、甘肃贝母、梭砂贝母、太白贝母或瓦布贝母的干燥鳞茎是其来源,根据药材性状的差异分为“松贝”、“青贝”、“炉贝”和“栽培品”,暗紫贝母是“松贝”的主要基原植物;“青贝”主要来源于卷叶贝母(川贝母)、甘肃贝母和太白贝母;“炉贝”的主要基原植物为梭砂贝母;瓦布贝母是“栽培品”的主要来源。川贝母药效显著,而价格又十分昂贵,因此目前市场上使用与川贝母性状相似但价格和药效不如川贝母的伪混品冒充川贝母的现象层出不穷,又因为“松贝”的药材品质强于“青贝”、“炉贝”和“栽培品”,市场上使用“青贝”等品质较次的川贝母冒充“松贝”的现象也屡见不鲜,且研究表明不同基原川贝母的有效成分含量和药理作用效果也存在较大差异,这些现象都会对川贝母的临床疗效和科学研究的可靠性造成严重影响,也会严重阻碍川贝母作为名贵中药材的产业化进程。实验室前期工作表明ITS2 DNA条形码和RFLP-PCR法均只能鉴别川贝母与其他伪混品,无法对不同基原川贝母进行鉴别,因此开发出能快速准确地鉴别每一种川贝母基原和其他伪混品的特异性分子标记非常有必要。本实验通过对川贝母基原植物鳞茎组织转录组数据进行分析,期望能够获得用于特异性鉴别不同基原川贝母及其伪混品的特异分子标记,这不仅对川贝母的临床应用和科学研究具有指导意义,而且对川贝母的产业化发展具有重要的现实意义。本实验对川贝母基原植物的新鲜鳞茎组织转录组进行测序,共获得了非冗余转录本Unigene共225423条。通过转录组数据分析共预测得到12530条Lnc RNA和完整开放阅读框(ORF)132784条,并从六种川贝母基原植物中共预测得到数量为15001的转录因子。Nr数据库注释结果显示,最多数量的Unigene被注释到油棕、海枣、小果野蕉中,说明川贝母基原植物与这三个物种的亲缘关系较近。GO功能注释及分类统计发现注释到细胞组分类别中的Unigene最多,生物过程类别中次之,分子功能类别中最少。KEGG注释结果显示注释到萜类骨架生物合成途径Unigene数量为553个,类固醇生物合成途径相关的Unigene数量为404个,为之后川贝母基原植物生物碱合成途径功能基因的挖掘以及功能鉴定提供了丰富的遗传数据。基于转录组数据,通过逆转录PCR克隆得到长度为1230bp的FuSQS。生物信息学分析结果发现FuSQS编码蛋白有409个氨基酸残基,不同物种SQS氨基酸序列系统进化树构建结果显示FuSQS与同为百合科的花贝母聚为一类,并与川泽泻、铁皮石斛、玉米等物种聚为单子叶植物大类,与形态学分类结果一致。FuSQS编码的蛋白是有两个跨膜结构域、隶属于类异戊二烯生物合成超家族Ⅰ类、具有法尼基焦磷酸催化活性的非分泌亲水性蛋白,并发现FuSQS在暗紫贝母不同组织中表达量具有明显差异,表达量依次为鳞茎>花>叶>茎,为后续对研究SQS在暗紫贝母中生物碱合成途径中的功能奠定了基础。此外,克隆得到的FuSQS碱基序列与所选转录组中SQS Unigene的ORF序列的序列相似度为99.59%,说明获得转录组数据准确性高,可用于后续筛选特异性SSR分子标记。对川贝母基原植物三代测序转录组数据中的SSR位点进行检索,在32553条Unigene中找到符合检索条件的SSR位点40129个,检索到的SSR位点中单碱基重复的SSR位点最多,三碱基重复次之,五碱基重复最少。设计了符合特异性SSR位点的筛选条件和引物筛选原则的SSR引物共104对,经过PCR扩增和电泳发现92号引物能在250bp左右稳定扩增出梭砂贝母的特异性条带,可将梭砂贝母与其他非梭砂贝母样品区分开来;102号引物能在170bp左右稳定扩增出甘肃贝母的特异性条带,可将甘肃贝母与其他非甘肃贝母样品区分开来,这两个引物有望被开发成鉴别梭砂贝母和甘肃贝母的特异性分子标记,这说明利用特异性SSR位点设计引物开发川贝母基原的特异性分子标记存在较好的可行性,同时为后续利用川贝母基原植物鳞茎转录组特异性SSR位点进一步筛选可用于快速、准确地鉴定区分每一种川贝母基原和其他易混品的分子鉴定方法的SSR分子标记的研究提供借鉴参考。