基于功能基因"产地趋向变异"作用二维解析的丹参道地性遗传机制研究

Quality problems of Danshen (salvia miltiorrhiza) are sill the suspense that waited to be solved because of the unclear of its genuineness. Results of present studies showed that Salvia miltiorrhiza from diffent areas displayed obvious genetic differentiation.But it was failed to reveal the interaction mechanism between quality and genetic variasions.It still exists the unknown black box in genuineness of salvia miltiorrhiza. So it is very important that how to break the shackles of the existing research models to establish more scientific and effective method for revealing the genetic mechanism of genuineness..From the previous discovery of geographical variation tendency in functional genes, the project will try to investigate such effects of "geographical variation" on regulating the genuine quality formation in salvia miltiorrhiza by in vitro method based prokaryotic expression and enzymatic reaction. And combined in vivo analysis of secondary metabolisms based on LC-ESI-MS/MS method, the project will establish two-dimensional analytical method to reveal the genetic mechanism of genuineness. This job would be a good basis for solving quality problems for crude drugs of Danshen and provide a new research idea and pattern for other authentic Chinese medical materials study. The results of the project will show important scientific significances and practical values in good quality geoherbs' identification, breeding, GAP large-scale planting and so on.

丹参药材质量问题悬而未决，道地性不明确是其根源。要解决丹参道地性问题，道地性遗传机制的揭示是关键。目前的研究显示，不同产地丹参遗传分化明显，但药材质量与遗传地理变异之间的内在作用机制却一直未能阐明，存在道地性"黑箱"。因此，寻找新的切入点，确立有效的研究策略，深入揭示丹参道地性遗传机制，是解决丹参质量问题的根本途径。.本项目拟从发现功能基因"产地趋向变异（GVT）"的重要现象入手，采用原核表达和"体外"酶促反应的研究方法，结合基于LC-ESI-MS/MS技术的"体内"物质代谢分析方法，二维度的解析"功能基因GVT"在丹参道地品质形成中的具体作用，深入揭示其道地性形成的遗传机制，为探明丹参道地性"黑箱"，明确道地基因型，从根本上解决丹参质量问题奠定基础。本项目将为中药道地性的研究探索新的研究思路和模式；项目成果将在丹参道地药材种苗鉴定、优良品种选育和GAP栽培等方面，具有良好的应用前景。

丹参药材质量问题悬而未决，道地性不明确是其根源。要解决丹参道地性问题，道地性遗传机制的揭示是关键。目前的研究显示，不同产地丹参遗传分化明显，但药材质量与遗传地理变异之间的内在作用机制一直未能阐明。. . 本项目按照任务书既定实验方案和研究计划，经过四年的的研究,由“产地趋向变异（GVT）”现象入手，运用原核表达和体外酶促反应，结合LC-ESI-MS/MS技术的“体内”物质代谢分析方法，二维度的解析了“功能基因”在丹参道地品质形成中的作用，深入的揭示了其道地性形成的遗传机制，探明了丹参道地性“黑箱”，明确了道地基因型，顺利完成了课题各项研究任务，并取得了如下重要成果：（1）明确了丹参功能基因“产地趋向变异”的变异格局，并划分出各变异类型；（2）阐明了功能基因“产地趋向变异”对丹参道地性影响的物质代谢机制；（3）解释了功能基因“产地趋向变异”对丹参道地性影响的次生代谢调控机制；（4）成功的创建了功能基因“产地趋向变异” 作用的二维解析方法，深入了揭示丹参道地性形成的遗传机制。. . 本项目研究成果对于从根本上解决丹参质量问题奠定了基础。与此同时，本项目为中药道地性的揭示探索了新的研究思路和模式，项目成果将在丹参道地药材种苗鉴定、优良品种选育和GAP栽培等方面，具有良好的应用前景。