运用代谢组和转录组解析人参皂苷组织和发育特异性的代谢差异
发布时间：2024-02-25 03:20
人参(Panax GinengC.A.Mey)和西洋参(Panax quinquefolius L.)系五加科人参属中重要的两种药用植物。人参皂苷是人参和西洋参主要药效成分之一,目前已鉴定出30余种人参皂苷。综合性研究皂苷在不同组织部位及发育阶段的特异性积累方式,对人参属药材资源的有效保护,开发及利用具有重要意义。近年来,针对人参和西洋参中皂苷的药理活性及作用机制等领域研究广泛,人参的主要功效为“安神、定魂魄、治惊悸、明目和益智等”,西洋参的主要功效为“抗疲劳,抗缺氧作用,抗心率失常和抗应激等作用”。因此可知,人参和西洋参药效间存在显著差异,然而我国各大人参交易市场现已出现人参和西洋参交易混乱现象,主要表现为,以次充好,以西洋参代替人参进行贩卖,这种现象的出现严重破坏了人参属这一药材食用的安全性,因此找出一个快速鉴定两物种的方法为维护安全稳定的人参交易市场提供有利的科学支撑。随着代谢组和转录组两大组学的快速发展,已被广泛的应用到揭示活性成分代谢调控网络以及主要合成基因的挖掘。因此,运用该两大组学对人参属的代谢调控网络的揭示和探究不同组织部位中差异表达基因,对人参皂苷的合成的代谢网络调控...
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 人参物种的研究进展
1.1.1 人参的生物学特征及研究现状
1.1.2 人参市场经济及栽培现状
1.2 人参化学成分研究
1.2.1 皂苷分析
1.2.2 糖类分析
1.2.3 挥发油分析
1.2.4 其他成分分析
1.3 人参药理学比较研究
1.3.1 保护心血管系统
1.3.2 抗肿瘤
1.3.3 抗衰老
1.3.4 调节免疫功能
1.3.5 调节血糖功能
1.3.6 其他疾病
1.4 代谢组学简介
1.4.1 代谢组学的发展
1.4.2 代谢组学分析方法及路线
1.4.3 代谢组学在药用植物及物种鉴定中的应用
1.5 转录组学简介
1.5.1 二代测序技术概述
1.5.2 转录组研究方法
1.5.3 转录组在药用植物中的应用
1.6 研究目的及意义
2 基于UPLC/MS靶向代谢组学对人参两物种进行分析
2.1 引言
2.2 植物来源
2.3 仪器与材料
2.4 试验方法
2.4.1 UPLC-MS样品制备
2.4.2 UPLC-MS检测方法建立
2.4.3 数据分析
2.5 结果
2.5.1 靶向分析方法建立
2.5.2 人参皂苷生长发育特异性
2.5.3 人参皂苷在两物种组织特异性分布
2.6 讨论
2.7 本章小结
3 基于GC-MS非靶向代谢组学对人参两物种进行分析
3.1 引言
3.2 实验处理与方法
3.2.1 实验材料预处理
3.2.2 GC-MS分析方法
3.2.3 数据预处理及多元统计分析
3.3 结果
3.3.1 两物种代谢物分析
3.3.2 组织特异性差异代谢物筛选与鉴定
3.3.3 两物种间差异代谢物筛选与鉴定
3.3.4 人参皂苷在两物种不同部位中分布情况
3.3.5 两物种差异代谢网络构建
3.4 讨论
3.5 本章小结
4 人参五个组织部位转录组文库构建测序及差异基因表达分析
4.1 引言
4.2 实验处理及方法
4.2.1 实验材料准备
4.2.2 总RNA抽提
4.2.3 总RNA纯化
4.2.4 cDNA文库构建
4.2.5 cDNA文库质量评估
4.2.6 上机测序
4.2.7 转录组拼接
4.2.8 功能注释和分类
4.2.9 Unigene表达量分析
4.2.10 差异表达基因分析
4.3 结果
4.3.1 测序统计与质量分析
4.3.2 序列组装结果
4.3.3 Unigene功能注释
4.3.4 重复相关性评估
4.3.5 差异表达基因分析
4.3.6 差异表达基因的GO分布
4.3.7 差异表达基因的COG分布
4.3.8 差异表达基因KEGG代谢通路分析
4.3.9 人参主根和叶片中差异表达基因分析
4.4 讨论
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
东北林业大学博士学位论文修改情况确认表
本文编号：3909996
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 人参物种的研究进展
1.1.1 人参的生物学特征及研究现状
1.1.2 人参市场经济及栽培现状
1.2 人参化学成分研究
1.2.1 皂苷分析
1.2.2 糖类分析
1.2.3 挥发油分析
1.2.4 其他成分分析
1.3 人参药理学比较研究
1.3.1 保护心血管系统
1.3.2 抗肿瘤
1.3.3 抗衰老
1.3.4 调节免疫功能
1.3.5 调节血糖功能
1.3.6 其他疾病
1.4 代谢组学简介
1.4.1 代谢组学的发展
1.4.2 代谢组学分析方法及路线
1.4.3 代谢组学在药用植物及物种鉴定中的应用
1.5 转录组学简介
1.5.1 二代测序技术概述
1.5.2 转录组研究方法
1.5.3 转录组在药用植物中的应用
1.6 研究目的及意义
2 基于UPLC/MS靶向代谢组学对人参两物种进行分析
2.1 引言
2.2 植物来源
2.3 仪器与材料
2.4 试验方法
2.4.1 UPLC-MS样品制备
2.4.2 UPLC-MS检测方法建立
2.4.3 数据分析
2.5 结果
2.5.1 靶向分析方法建立
2.5.2 人参皂苷生长发育特异性
2.5.3 人参皂苷在两物种组织特异性分布
2.6 讨论
2.7 本章小结
3 基于GC-MS非靶向代谢组学对人参两物种进行分析
3.1 引言
3.2 实验处理与方法
3.2.1 实验材料预处理
3.2.2 GC-MS分析方法
3.2.3 数据预处理及多元统计分析
3.3 结果
3.3.1 两物种代谢物分析
3.3.2 组织特异性差异代谢物筛选与鉴定
3.3.3 两物种间差异代谢物筛选与鉴定
3.3.4 人参皂苷在两物种不同部位中分布情况
3.3.5 两物种差异代谢网络构建
3.4 讨论
3.5 本章小结
4 人参五个组织部位转录组文库构建测序及差异基因表达分析
4.1 引言
4.2 实验处理及方法
4.2.1 实验材料准备
4.2.2 总RNA抽提
4.2.3 总RNA纯化
4.2.4 cDNA文库构建
4.2.5 cDNA文库质量评估
4.2.6 上机测序
4.2.7 转录组拼接
4.2.8 功能注释和分类
4.2.9 Unigene表达量分析
4.2.10 差异表达基因分析
4.3 结果
4.3.1 测序统计与质量分析
4.3.2 序列组装结果
4.3.3 Unigene功能注释
4.3.4 重复相关性评估
4.3.5 差异表达基因分析
4.3.6 差异表达基因的GO分布
4.3.7 差异表达基因的COG分布
4.3.8 差异表达基因KEGG代谢通路分析
4.3.9 人参主根和叶片中差异表达基因分析
4.4 讨论
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
东北林业大学博士学位论文修改情况确认表
本文编号：3909996
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3909996.html
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