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科技工作者之家 2020-07-04
来源:植物科学最前沿
铁皮石斛(Dendrobium catenatum)为兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium)多年生的草本植物,也是我国一种传统中药,九大仙草之一,最早出自于《神农本草经》,具有“益胃生津、滋阴清热”的功效。《本草经集注》《本草图经》等古籍中对铁皮石斛均有记载,是一味药用历史悠久的珍稀植物,富含多糖、黄酮、联苄类等成分。次生代谢物不仅在非生物保护、植物发育等方面具有生物活性,同时也是中药材中具有药理作用的主要成分。图1 铁皮石斛GT1成员的系统发育树
在这82个GT1成员中,筛选并通过大肠杆菌体外验证了与黄酮碳苷合成相关的基因DcaCGT,同时发现DcaCGT 除了可以连续两步催化底物2-羟基柚皮素、根皮素生成相应的黄酮二碳苷外(图2),还可以催化底物芹菜素生成芹菜素-7-O-葡萄糖苷(图3)。 图2 铁皮石斛中DcaCGT的黄酮碳苷合成路线图 图3 铁皮石斛中DcaCGT的黄酮氧苷合成路线图 此外,首次通过群体遗传学的方法对功能UGT(DcaCGT)在群体间的差异进行比较,从274株铁皮石斛的DcaCGT 编码区序列中的共计获得132个单倍型,说明该基因在群体间的变异较大;系统进化结果显示,274条DcaCGT 序列大致分为一个祖先分支Cluster_a和两个演化分支Cluster_b和c(图4a)。其中祖先分支Cluster_a在云南、广东等地均有分布,与前期报道中铁皮石斛起源于云贵高原和南岭山脉大致相符(图4b)。文中所验证的DcaCGT 序列处于Cluster_c演化分支,该分支也是铁皮石斛种群间分布最广泛的分支。前期研究显示,芹菜素-7-O-葡萄糖苷可增强植物体对干旱环境的适应性,而铁皮石斛多生长于悬崖峭壁上,终年日晒缺水,因此推测DcaCGT还残存OGT的功能可能与适应缺水的恶劣环境有关。图4 274个铁皮石斛与5个霍山石斛的DcaCGT序列的系统进化树(a)和DcaCGT三个分支的地理分布图(b)
来源:frontiersin 植物科学最前沿
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyOTY2NDYyNQ==&mid=2247497623&idx=4&sn=f1872e3586148a23a1a99a987bfc1338&chksm=e8bd8589dfca0c9fde5872841613f2caffe4bca9499733e6aa89d4d094d0b570fc1882360b3f#rd
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