科研进展

华南植物园对铁皮石斛水溶性多糖研究取得进展

  

  铁皮石斛是《中华人民共和国药典》收录的传统名贵中药材,具有益胃生津,滋阴清热等功效。水溶性多糖是其主要有效成份。 

  为了揭示铁皮石斛水溶性多糖积累调控的分子机制。华南植物园生物技术育种研究组俞振明博士在段俊研究员的指导下,对参与铁皮石斛水溶性多糖合成过程中的关键酶(UDP-葡萄糖4-差向异构酶,UGEEC 5.1.3.2)基因进行了克隆和功能分析。研究发现,该基因定位于细胞质中,其转录水平与茎中水溶性多糖含量呈现显著正相关(R2 = 0.94p < 0.01),并在其上游启动子区域发现了HSEMBSTC-rich repeatsCCAAT-box等多个响应逆境胁迫的顺式作用元件。构建了pCAMBIA1302-DoUGE超表达载体,通过转化拟南芥进行转基因功能验证的结果表明,转基因植株的水溶性多糖含量,以及水溶性多糖中的葡萄糖、半乳糖含量大幅度增加,在盐胁迫和干旱胁迫条件下,转基因植株的生长状况优于野生型。 

  研究结果表明,铁皮石斛中的UDP-葡萄糖4-差向异构酶基因调控了茎中水溶性多糖的生物合成,同时可能还参与植株生长过程中对逆境的响应。相关研究成果已发表在国际学术期刊 Plant CellTissue and Organ CultureDOI: 10.1007/s11240-017-1308-2)上。 

  在拟南芥中过表达DoUGE基因

  铁皮石斛水溶性多糖含量与DoUGE表达量