華南植物園在鐵皮石斛多糖修飾機制研究取得進展

2020-12-05 中國生物技術網

鐵皮石斛是我國傳統名貴中藥材，《中華人民共和國藥典》的所有版本中均有記載，具有益胃生津和滋陰清熱之功效，常用於熱病津傷，口乾煩渴，胃陰不足，食少乾嘔，病後虛熱不退，陰虛火旺，骨蒸勞熱，目暗不明，筋骨痿軟等症之治療。長期食用可有效提高人體免疫力。由葡萄糖和甘露糖等單糖組成的葡甘露聚糖（多糖）被認為是鐵皮石斛中的主要功能活性成份之一，具有抗氧化、降血糖、預防脂肪肝和增強人體免疫力等生物活性。鐵皮石斛多糖活性的高低與其乙醯化修飾程度有關，多糖中O-乙醯基含量越高，其水溶性越好且生物活性越強。但目前有關鐵皮石斛多糖乙醯化修飾方面的研究還很少。

中科院華南植物園農資中心司燦博士在段俊教授的指導下，對鐵皮石斛多糖乙醯化修飾的分子機制進行了研究，發現鐵皮石斛中的O-乙醯基主要在莖稈中積累，其次是葉和花。並從鐵皮石斛基因組中鑑定、克隆和分析了三個鐵皮石斛多糖乙醯化調控基因RWA（DoRWA1、DoRWA2和DoRWA3），啟動子分析顯示，這3個基因均含有脫落酸響應元件，相對表達量在脫落酸處理下均呈先升高後降低的趨勢；亞細胞定位結果顯示它們均定位於內質網中，暗示內質網可能為多糖乙醯化反應的場所；螢光定量PCR顯示這三個基因中DoRWA3的表達量最高，且和鐵皮石斛多糖合成相關基因具有相同的表現趨勢；35S::DoRWA3轉基因株系和野生型相比，種子、葉片和莖稈中的乙醯化水平顯著上升，表明DoRWA3參與了鐵皮石斛多糖的乙醯化過程。該研究為鐵皮石斛種質改良和多糖相關產品的開發提供了理論參考。

相關研究成果已發表在國際學術刊物International Journal of Molecular Sciences（《國際分子科學雜誌》）上。

圖1. 組培苗和成苗的水溶性多糖和O-乙醯基含量。

圖2. DoRWA3在擬南芥中超表達。

論文連結：

https://www.mdpi.com/1422-0067/21/17/6250

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