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关键词：
人工窖泥,复合己酸菌培养液,己酸乙酯
发表时间：
2013-01-13 14:57:32
摘要: 为了研究透明颤菌血红蛋白 (Vitreoscilla hemoglobin, VHb) 对黄芪甲苷生物合成的调控作用, 本文运用农杆菌介导法, 将透明颤菌血红蛋白基因 (Vitreoscilla hemoglobin gene, vgb) 导入黄芪毛状根中, 经PCR 特征性引物扩增得到54 个转基因株系。Southern blot 分析, 证明vgb 基因已经整合到转基因黄芪毛状根基因组中。RT-PCR 分析结果表明, vgb 基因在转录水平获得表达。转基因黄芪毛状根培养15 天, 其生长量和增长倍数皆比非转基因黄芪毛状根高; 黄芪甲苷含量测定结果显示, 转基因黄芪毛状根黄芪甲苷含量是非转基因黄芪毛状根的5～6 倍, 是山西产黄芪药材的10～12 倍。研究结果表明, vgb 基因的表达促进了转基因毛状根的生长, 提高了黄芪甲苷含量。
黄芪是我国重要的常用中药材品种之一, 中国药典收载的品种为多年生豆科植物膜荚黄芪 (Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge.) 和蒙古黄芪 (Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge. var. mongholicus (Bge.)Hsiao) 的干燥根[1]。黄芪已有2000 多年的应用历史,始载于东汉《神农本草经》, 列为上品。中医认为, 黄芪性温味微甘, 能补一身之气, 兼有升阳、固表止汗、排脓生肌、利水消肿、安胎益血等作用。至今, 已从黄芪及其近属近缘植物根、茎、叶、毛状根等部位分离到150 余种三萜皂苷类化合物, 其中黄芪甲苷为主要成分。现代药理学表明, 黄芪甲苷具有心脏正性肌力、抗病毒性心肌炎、神经保护、抗皮肤表皮细胞衰老等作用。目前, 黄芪甲苷已作为病毒性心肌炎的治疗药物申请国家一类新药, 并已进入Ⅲ期临床试验。
随着人们日益增长的保健观念的强化, 黄芪的需求量将会逐年增加。与此同时黄芪的野生资源逐年减少, 已成为我国二级野生资源保护品种; 而栽培品种品质下降且面临农药污染及重金属残留等问题的困扰, 给临床和成药加工、出口带来一定的困难。尤其当黄芪甲苷一旦成为一类新药, 势必对已紧缺的黄芪资源造成更大的压力。因此, 应用现代生物技术提高黄芪的产量, 改善其品质, 探索工业化生产的可行途径对黄芪的生产具有重要的意义。
已知透明颤菌属 (Vitreoscilla sp.) 能合成透明颤菌血红蛋白 (Vitreoscilla hemoglobin, VHb) 以适应在贫氧环境生活, 而该蛋白在大肠杆菌中的表达表明, VHb 在细胞处于限氧条件下大量合成, 促进细胞生长, 提高细胞培养密度和蛋白质合成能力。VHb这一特性在耗氧量大、溶氧易成为限制性因素的基因工程高密度发酵和供氧受限制的植物细胞、毛状根培养过程中具有良好的应用前景。1997 年, 瑞典和瑞士科学家首次成功的将vgb 基因转入植物中, 与对照相比, 转基因烟草种子萌发提前、转基因烟草植株平均干重增加、尼古丁含量提高了34%[2]。此后, VHb又在多种植物中获得表达, 产生了改进植物生长特性[3−5]、提高植物抗涝能力[6, 7]、提高植物解毒能力[8]等方面的生理效应。Wilhelmson 等[9]将vgb 基因转入黑莨菪 (Hyoscyamus muticus) 毛状根中, 毛状根平均干重较对照增加18%, 莨菪碱含量较对照提高22%。本文将vgb 基因转入黄芪毛状根, 研究VHb 对黄芪毛状根次生代谢水平和植物生长的影响, 以期通过基因工程技术提高黄芪有效成分含量。
随着人们日益增长的保健观念的强化, 黄芪的需求量将会逐年增加。与此同时黄芪的野生资源逐年减少, 已成为我国二级野生资源保护品种; 而栽培品种品质下降且面临农药污染及重金属残留等问题的困扰, 给临床和成药加工、出口带来一定的困难。尤其当黄芪甲苷一旦成为一类新药, 势必对已紧缺的黄芪资源造成更大的压力。因此, 应用现代生物技术提高黄芪的产量, 改善其品质, 探索工业化生产的可行途径对黄芪的生产具有重要的意义。
已知透明颤菌属 (Vitreoscilla sp.) 能合成透明颤菌血红蛋白 (Vitreoscilla hemoglobin, VHb) 以适应在贫氧环境生活, 而该蛋白在大肠杆菌中的表达表明, VHb 在细胞处于限氧条件下大量合成, 促进细胞生长, 提高细胞培养密度和蛋白质合成能力。VHb这一特性在耗氧量大、溶氧易成为限制性因素的基因工程高密度发酵和供氧受限制的植物细胞、毛状根培养过程中具有良好的应用前景。1997 年, 瑞典和瑞士科学家首次成功的将vgb 基因转入植物中, 与对照相比, 转基因烟草种子萌发提前、转基因烟草植株平均干重增加、尼古丁含量提高了34%[2]。此后, VHb又在多种植物中获得表达, 产生了改进植物生长特性[3−5]、提高植物抗涝能力[6, 7]、提高植物解毒能力[8]等方面的生理效应。Wilhelmson 等[9]将vgb 基因转入黑莨菪 (Hyoscyamus muticus) 毛状根中, 毛状根平均干重较对照增加18%, 莨菪碱含量较对照提高22%。本文将vgb 基因转入黄芪毛状根, 研究VHb 对黄芪毛状根次生代谢水平和植物生长的影响, 以期通过基因工程技术提高黄芪有效成分含量。
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