多胺对白桦悬浮细胞生长和三萜积累的影响

目的 分析外源多胺对白桦悬浮细胞生长和三萜积累的影响。方法 在白桦悬浮细胞的生长末期添加0.1 mmol/L和1.0 mmol/L的腐胺（Put）、精胺（Spm）和亚精胺（Spd）,采用比色法和RT-PCR方法分析白桦三萜量及其合成关键酶羽扇豆醇合酶（LUS）基因的表达。结果 除1.0 mmol/L Spm处理使白桦悬浮细胞的活力和干质量积累降低外,其他处理均提高了白桦悬浮细胞的活力、干质量积累和三萜产量,且随着处理时间的延长,干质量积累和三萜产量呈增加趋势。其中1.0 mmol/L Put在处理的第2天对细胞干质量和三萜产量的促进效应最大,分别比对照增加了38.89%和116.35%。LUS基因的RT-PCR检测结果进一步证实了多胺对白桦三萜积累的促进作用。结论 Put可有效促进白桦悬浮细胞生长和三萜积累。     

一氧化碳对白桦悬浮细胞生长和三萜累积的影响

目的分析外源一氧化碳(CO)对白桦悬浮细胞生长和三萜累积的影响。方法在白桦悬浮细胞培养的第8天添加5、10、20、30μmol/L的CO供体高铁血红素处理0.25～8 d,采用高效液相色谱法、比色法和实时荧光定量PCR方法分析白桦三萜含量及其合成关键酶基因的表达。结果除20和30μmol/L CO处理2 d后显著降低白桦悬浮细胞干质量外,CO处理未对白桦悬浮细胞干质量产生显著影响。除30μmol/L CO处理提高pH值和丙二醛含量外,CO处理未对pH值和丙二醛含量产生显著影响。CO处理不同程度地增加了三萜、白桦酯醇和齐墩果酸含量,其中,30μmol/L CO处理1 d时三萜积累量达最大值,为同期对照的1.3倍;10μmol/L CO处理4 d时白桦酯醇含量达最高值,为对照的1.5倍;10μmol/L CO处理2 d时齐墩果酸含量达最高值,为对照的4.2倍。三萜合成关键酶FPPS、LUS、CAS1、CAS2和β-AS基因的实时荧光定量PCR检测结果进一步证实了CO对白桦三萜累积的促进作用。结论 CO处理促进了白桦悬浮细胞中三萜的合成。     

白桦酯醇的研究进展

白桦酯醇以及由白桦酯醇转化的次级产物白桦酯酸及其衍生物具有镇咳祛痰、清热利湿、消肿解毒、提高机体免疫力、调血脂等作用。更重要的是白桦酯醇、白桦酯酸作为天然药物在抗肿瘤和抗HIV等活性方面显示出了与以往药物不同的作用机制,靶向作用性更强,不良反应较小。因此,对于新型天然药物白桦酯醇和白桦酯醇的研究已逐步受到研究者的注视,就近年来白桦酯醇及其衍生物的制备,白桦酯醇的生物活性、合成途径及其关键酶等方面的研究追踪前人研究报道,为今后白桦酯醇相关研究的深入提供理论参考。     

多胺对白桦悬浮细胞生长和三萜积累的影响

目的 分析外源多胺对白桦悬浮细胞生长和三萜积累的影响。方法 在白桦悬浮细胞的生长末期添加0.1 mmol/L和1.0 mmol/L的腐胺（Put）、精胺（Spm）和亚精胺（Spd）,采用比色法和RT-PCR方法分析白桦三萜量及其合成关键酶羽扇豆醇合酶（LUS）基因的表达。结果 除1.0 mmol/L Spm处理使白桦悬浮细胞的活力和干质量积累降低外,其他处理均提高了白桦悬浮细胞的活力、干质量积累和三萜产量,且随着处理时间的延长,干质量积累和三萜产量呈增加趋势。其中1.0 mmol/L Put在处理的第2天对细胞干质量和三萜产量的促进效应最大,分别比对照增加了38.89%和116.35%。LUS基因的RT-PCR检测结果进一步证实了多胺对白桦三萜积累的促进作用。结论 Put可有效促进白桦悬浮细胞生长和三萜积累。     

桑黄麦角甾醇生物合成关键酶PlERG24基因克隆与表达分析

目的 克隆桑黄菌丝甾醇C14还原酶（ERG24）基因全长，并进行生物信息学及表达模式的初步分析。方法 基于桑黄菌丝转录组数据设计PlERG24基因引物，采用PCR技术获得其cDNA全长序列，并通过Ex PASy等在线分析软件对其进行生物信息学分析，同时利用实时荧光定量PCR技术分析该基因的表达模式。结果 从桑黄菌丝中克隆到1 412 bp的PlERG24基因，开放阅读框长度为1 326 bp，编码441个氨基酸，理论相对分子质量为49 358.61，等电点为5.28，为不含信号肽的疏水性蛋白，推测定位于质膜，具有6个磷酸化位点；系统进化树分析表明，该序列与暴马桑黄的ERG24基因同源性最高。表达模式分析表明，在桑黄菌丝生长的一个周期内，PlERG24基因表达在25 d时达到最高6.36。结论 获得了PlERG24基因全长序列，为进一步研究该基因的功能以及利用基因工程等手段改良麦角甾醇生物合成途径奠定基础。     

茉莉酸甲酯结合高温胁迫对白桦悬浮细胞三萜合成的影响

目的研究茉莉酸甲酯(Me JA)和高温胁迫对白桦悬浮细胞三萜合成的影响。方法利用不同浓度(25、50、100、150μmol/L)Me JA和高温(50℃处理2 h)处理白桦细胞,进行生长量、细胞活力、抗逆酶活性、丙二醛和总三萜量及其合成关键酶基因相对表达量分析。结果高温和Me JA的复合处理对白桦细胞三萜合成的诱导作用比单独的Me JA和高温处理更强。高温胁迫1 d后加入150μmol/L的Me JA处理,细胞总三萜量最高,为76.6 mg/g,分别比空白对照、单独的Me JA和高温处理增加81.3%、159.9%和13.1%;三萜合成关键酶鲨烯合酶(SS)、鲨烯环氧酶(SE)、羽扇醇合酶(BPW)和β-香树酯醇合酶(BPY)基因的相对表达量也分别比空白对照增加297.1%、83.7%、1 032.6%和282.4%。高温胁迫1 d后加入Me JA处理,超氧化物歧化酶(SOD)和苯丙氨酸裂解酶(PAL)活性高于空白对照;生长量和细胞活力被抑制。结论在高温胁迫后加入Me JA的复合处理可能通过影响白桦细胞生长量、细胞活力、丙二醛量和防御酶活性变化,调节三萜合成关键酶基因的表达,最终促进三萜物质的高效合成与积累。     

真菌诱导子对白桦悬浮体系中N和P的吸收利用和三萜合成的影响

目的分析真菌诱导的白桦悬浮体系中N、P的吸收利用和三萜合成的关系。方法在白桦悬浮细胞的生长末期添加40μg/mL真菌诱导子,采用比色法分析真菌诱导后白桦悬浮体系中N、P和三萜量的变化。结果白桦细胞的干质量、三萜量和产量随着真菌处理时间的延长表现为逐渐降低趋势。其中,三萜量和产量均于真菌诱导后第1天达到最高,分别为21.98 mg/g和123.82 g/L,约为对照的2倍;白桦悬浮体系的pH值和电导率在真菌诱导后第1天达到高峰,pH值增长了6.10%,电导率增加了8.20%;除细胞内磷酸根质量分数在诱导的第1、2天分别降低了28.67%、15.68%外,真菌诱导使白桦悬浮培养体系中硝酸根、铵根、磷酸根量基本呈增加趋势。进一步相关性分析发现,真菌诱导使胞外磷酸根、铵根和硝酸根质量分数与三萜量的相关性显著提高。结论真菌诱导后白桦三萜合成的增加可能与磷酸根、硝酸根和铵根质量分数的变化相关。     

龙牙楤木体细胞胚发生及植株再生过程中主要药用成分的累积

目的 研究龙牙楤木体细胞胚发生、发育及植株再生过程中,胚性愈伤组织、球形胚、子叶胚、体胚苗的生长和其主要药用成分总皂苷、齐墩果酸、总黄酮的累积情况。方法 采用组织培养诱导体细胞胚发生,测量体细胞胚发育过程中各发育时期的生物生长量,并用分光光度法分析其中的总皂苷和总黄酮的量,采用高效液相法测定齐墩果酸的量。结果 随着胚性愈伤组织的分化、发育,其生长速率由胚性愈伤组织的每周0.09 g,递增到体细胞胚苗的每周0.32 g。胚性愈伤组织和各不同发育时期体胚中总皂苷和齐墩果酸量的趋势相同,即体胚苗＞球形体胚＞胚性愈伤组织＞子叶体细胞胚;与总黄酮的量不同,即体胚苗＞子叶体细胞胚＞胚性愈伤组织＞球形体胚。结论 胚性愈伤组织和各不同发育时期体胚中,总皂苷、齐墩果酸、总黄酮的生长速率最高的是体胚苗,分别为每周6.72、3.42、7.36 mg。     

白桦BpHMGR基因的结构及表达模式分析

目的研究白桦Betula platyphylla 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-Co A reductase,Bp HMGR)全长基因结构特征及编码蛋白性质,揭示其节律表达模式以及对外源NO信号分子的响应机制。方法通过RACE技术克隆白桦Bp HMGR基因,应用生物信息学软件对Bp HMGR及其编码蛋白进行详细分析,利用实时荧光定量PCR定量分析Bp HMGR基因在昼夜节律变化中的表达模式。根据Bp HMGR氨基酸序列构建系统进化树,分析昼夜节律以及外源NO对白桦叶片中Bp HMGR转录水平的影响。结果 Bp HMGR基因全长1 764 bp,包含完整开放阅读框,已上传至NCBI,并获得登录号KJ452334,其编码蛋白由587 aa组成。白桦Bp HMGR基因与大豆(XP_003519474.1)、葡萄(XP_002275827.1)、苜蓿(XP_003617066.1)亲缘关系较近。结论 Bp HMGR随昼夜周期变化呈现出节律表达特性,在夜晚21:00时达到峰值。初步揭示了外源NO能诱导白桦细胞内三萜代谢途径的关键酶Bp HMGR基因上调表达,进而促进三萜产物齐墩果酸的合成。     

水杨酸对白桦悬浮细胞中齐墩果酸积累及防御酶活性的影响

目的 研究水杨酸（SA）对白桦悬浮细胞生长、齐墩果酸积累及防御酶活性的影响。方法 在白桦悬浮培养第7、10、13、15天,分别添加不同质量浓度（10、25、50、100、250 mg/L）的SA,进行细胞生长、齐墩果酸量及抗逆酶活性分析。结果 添加低质量浓度SA（10～25 mg/L）对细胞活力和生长量影响不大,高质量浓度的SA（100～250 mg/L）处理可显著抑制细胞活力和生长,但可促进齐墩果酸的积累,在第7天添加250 mg/L SA后齐墩果酸量最高,达1.71 mg/g（干质量）,是对照的3.1倍;而第7天添加50 mg/L SA后齐墩果酸的产量为0.473 mg,比对照提高了42.04%。悬浮培养第7天添加50 mg/L SA,过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）两种酶活性分别在0～24 h和0～48 h比对照显著提高,而PAL活性在SA处理12 h后始终高于对照。结论 适宜浓度的SA可刺激白桦细胞防御酶活性提高,并促进白桦悬浮细胞中齐墩果酸的积累。