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无公害人参氮肥精细化栽培关键技术研究
编辑人员丨2023/8/6
无公害农田栽参是人参种植产业化发展的主要模式,氮肥精细化管理是人参无公害农田栽培技术体系的关键环节.为探究氮肥精细化管理对人参生长阶段生物量积累及次生代谢产物合成的影响,试验以两年生营养生长阶段人参为试材,分别施加氮质量浓度为0,10,20,40 mg·L-1霍格兰氏培养液,观测叶色、茎粗、叶绿素含量等表性变化,测定光合速率动态变化,定量分析皂苷合成关键基因PgHMGR,PgSQE的时空表达量.结果表明,不同氮浓度处理下人参光合速率和叶绿素含量变化差异显著,根、茎和叶中PgHMGR,PgSQE基因相对表达量差异显著.氮质量浓度为20 mg·L-1时,人参叶片净光合速率和叶绿素含量最大,叶片净光合速率随时间延长呈先上升后下降趋势.根中PgHMGR与PgSQE基因的相对表达量最高.推测适宜人参营养生长阶段的最适氮质量浓度为20 mg·L-1(硝酸铵57.14 mg/株,纯氮量20 mg/株),该浓度是人参的最适皂苷合成氮浓度.无公害人参氮肥精细化栽培关键技术研究有利于优质高效人参药材的生产,对减肥增效及环境友好型可持续生态人参种植产业发展提供科学依据.
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编辑人员丨2023/8/6
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桔梗PgHMGS和PgHMGR基因克隆与原核表达分析
编辑人员丨2023/8/5
目的 从桔梗植物的根中克隆羟甲基戊二酰辅酶A合酶(HMGS)和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因,并进行生物信息学及原核表达分析.方法 依据桔梗转录组数据中筛选的基因序列信息,通过RT-PCR从桔梗根中克隆得到桔梗PgHMGS和PgHMGR基因;通过生物信息学分析软件预测PgHMGS和PgHMGR的蛋白性质,构建蛋白的三级结构模型,进行系统进化分析;构建重组表达载体pET-28a(+)-PgHMGS和pET-32a(+)-PgHMGR,在Ecoli.BL21(DE3)中诱导表达.结果 克隆获得的PgHMGS、PgHMGR ORF长度分别为1401、1749 bp,分别编码466、582个氨基酸.通过在线软件预测PgHMGS、PgHMGR分别定位于线粒体膜和内质网,均为酸性蛋白.二级结构预测结果显示PgHMGS、PgHMGR主要由α-螺旋组成.跨膜结构域预测PgHMGS不包含跨膜结构域,PgHMGR在54～76、96～118 aa分别有两个跨膜结构域.结构功能域分析PgHMGS的4～466 aa具有PLN02577(羟甲基戊二酰辅酶A合酶)家族的保守结构域,PgHMGR的171～574 aa具有HMG-CoA_reductase_classI(HMG-CoA还原酶)的保守结构域.SDS-PAGE结果显示PgHMGS和PgHMGR基因成功在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,重组蛋白分子量分别为45、70 kDA,与预测结果一致.结论 本研究首次克隆桔梗HMGS和HMGR基因(命名为PgHMGS和PgHMGR),并成功诱导出重组蛋白,为进一步研究桔梗三萜生物合成途径奠定基础.
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编辑人员丨2023/8/5
