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茯苓是中国传统的药用真菌,具有利尿、镇静、抗肿瘤、降血糖等功效。本文对茯苓三萜生物合成途径中的关键酶基因进行了克隆和分析,同时对茯苓菌丝体中酚类物质进行了分析与测定。本研究结果为茯苓的进一步开发与利用提供基础理论指导,具有重要科学意义及实际应用价值。主要研究结果如下: (1)克隆了茯苓法呢基焦磷酸合酶(FPS)基因以及其半定量RT-PCR分析。采用锚定PCR、反向PCR等方法获得了茯苓法呢基焦磷酸合酶基因(fps)的全序列及其启动子序列。该基因的DNA序列全长为3120 bp,包括:5’端非翻译区738 bp、3’端非翻译区725 bp、5个外显子和4个内含子;cDNA全长序列为1086 bp,编码361个氨基酸,分子量为41.2 kDa。通过半定量RT-PCR分析表明:fps基因在菌丝培养11天到19天时,其mRNA的转录水平较低;在不同浓度的茉莉酸甲酯以及不同诱导时间的条件下,fps基因的mRNA转录水平随着茉莉酸甲酯的诱导时间和诱导浓度的增加其表达量也逐渐增加,当诱导浓度为200μM、诱导时间为72 h时fps基因的表达量达到最大值,其吸光度相对值为1.2。 (2)克隆了茯苓鲨烯合酶(SQS)基因以及其半定量RT-PCR分析。采用简并PCR、反向PCR等方法获得了茯苓鲨烯合酶基因(sqs)的全长序列及其启动子序列。DNA测序结果表明:sqs基因的DNA全长序列为3894 bp,包括5’端非翻译区1710 bp、3’端非翻译区150 bp、5个外显子和4个内含子;sqs基因的cDNA全长序列为1497 bp,编码498个氨基酸,蛋白相对分子质量为57.06 kDa,等电点pI为5.82。通过半定量RT-PCR分析表明:sqs基因在菌丝培养11天到19天时,其mRNA的转录水平较低;在不同浓度的茉莉酸甲酯以及不同诱导时间的条件下,sqs基因的mRNA转录水平随着茉莉酸甲酯的诱导时间和诱导浓度的增加其表达量也逐渐增加。 (3)茉莉酸甲酯对茯苓菌丝鲨烯含量的影响。用高效液相色谱分析检测了在不同诱导条件下茯苓菌丝中鲨烯的含量。结果表明:随着茉莉酸甲酯诱导浓度和诱导时间的增加茯苓菌丝中鲨烯的含量逐渐增加,当浓度为100μM时,鲨烯的含量从61.3195μg/g增加到108.5631μg/g;浓度为200μM时,鲨烯的含量从62.2903μg/g增加到114.1321μg/g;当浓度为300μM时,鲨烯的含量由63.5435μg/g提高到128.6821μg/g。 (4)测定了茯苓菌丝中酚类物质含量。以茯苓静置培养(时间为19天到60天)和摇瓶培养(时间为11天到22天)的菌丝体为材料,采用NaNO2-Al(NO3)3比色法、Folin-Ciocalteau法以及ABTS法分别测定了其菌丝体中总黄酮、总多酚的含量以及ABTS+自由基清除率的大小,实验结果表明:静置培养阶段茯苓菌丝中总黄酮和总多酚的含量分别在0.267 mg/g~0.378 mg/g和0.593 mg/g~0.725 mg/g范围内发生变化,ABTS+自由基清除率最大值为62%;摇瓶培养阶段总黄酮和总多酚的含量分别在0.483mg/g~0.950 mg/g和0.616 mg/g~0.953 mg/g范围内发生变化,ABTS+自由基清除率最大值为79%。