16210.鐵皮石斛資源的分子鑒定及ugp基因克隆分析

1、MolecularIdentificationofDendrobiumofficinaleResourcesandCloningAnalysisofUGPGeneByGuo—LiangLiADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceS

2、outhChinaBotanicalofGarden，ChineseAcademyof一●SciencesMay2013摘要鐵皮石斛資源的分子鑒定及UGP基因克隆分析摘要鐵皮石斛(DendrobiumofficinaleKimuraetMigo)是蘭科石斛屬多年附生草本植物，是我國傳統(tǒng)的名貴中藥材，具有養(yǎng)陰生津、清熱去火等功效，多糖是其主要有效成分。近年來，由于市場上商品鐵皮石斛摻假現(xiàn)象時有發(fā)生，為確保鐵皮石斛產(chǎn)品的質(zhì)量，本研究利用DN

3、A條形碼對鐵皮石斛及鄰近種進行了鑒定。尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGP)是植物體內(nèi)糖類物質(zhì)代謝途徑中的關鍵酶，本研究成功克隆了鐵皮石斛尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因，并對其表達特性及功能進行了初步研究。主要研究結果如下：1根據(jù)國際生物條形碼聯(lián)盟(CBOL)所建議的植物DNA條形碼，對包括鐵皮石斛在內(nèi)的21種石斛進行鑒定，除了霍山石斛和細莖石斛、鐵皮石斛和黃石斛外，其余的石斛在ITS序列上具有明顯的堿基差異，具有種的特異性，霍山石斛和細

4、莖石斛在Nadintron2和p拗一trnH上具有堿基差異，黃石斛和鐵皮石斛在蘆拗trnH上具有堿基差異。通過三段DNA條形碼可以將鐵皮石斛從其他20種石斛中區(qū)分開。2根據(jù)Genbank中美花石斛的Actin基因片段設計引物，分別以采用RTPCR和PCR等方法，從鐵皮石斛中分離出ACT基因片段，命名為DoACT(Genbank登錄號為JX294908)。序列分析結果顯示：DoACT基因組片段為1217bp，其中編碼區(qū)為1059bp，編碼

5、353個氨基酸。在基因結構上含有三個外顯子和兩個內(nèi)含子。同源性分析顯示，DoACT與美花石斛、蝴蝶蘭的ACT氨基酸序列同源性最高，達到99％，與大麥、高粱、水稻等單子葉植物的ACT氨基酸序列的同源性也在95％以上。半定量RTPCR表達分析顯示，其在鐵皮石斛根、莖、葉中的表達量一致。3采用RTPCR和RACE相結合的方法，從鐵皮石斛中克隆到多糖合成途徑中的關鍵酶UGP基因，并命名為DoUGP(Genbank登錄號為JX294909)。該基