干旱胁迫对柴胡中皂苷合成关键酶基因表达及皂苷含量的影响

为了探究干旱胁迫对柴胡皂苷合成关键酶基因表达和皂苷含量的影响,以期从终产物,基因水平揭示柴胡皂苷合成对环境变化的响应。该研究以定植5个月的柴胡苗为研究材料,通过添加聚乙二醇(PEG)模拟干旱环境,利用HPLC测定不同胁迫程度下,柴胡根中皂苷a和d含量的变化,同时以β-tubulin为内参基因,采用荧光实时定量PCR(RT-q PCR)分析皂苷合成途径中4个关键酶3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR),异戊烯基焦磷酸异构酶(IPPI),法尼基焦磷酸合酶(FPS)和β-香树素合成酶(β-AS)基因的表达。通过研究发现,干旱胁迫处理显著提高了柴胡中皂苷的含量,且当PEG为10%时,柴胡皂苷a和d质量分数最高,分别达到0.648%,0.781%;同时,各基因表达量结果显示,4个关键酶基因的表达均呈现不同程度的上调,其中FPS和β-AS上调极显著(P0.01);此外,相关性分析表明,HMGR,IPPI,FPS,β-AS的表达量和皂苷含量间存在显著正相关关系。因此,干旱胁迫下,柴胡通过调节皂苷合成关键酶基因的表达,来调节次生代谢物皂苷的合成,从而对逆境做出响应。     

油菜素内酯对镉胁迫下蒙古黄芪幼苗AsA-GSH循环的影响

目的探究EBR对Cd胁迫下蒙古黄芪幼苗As A-GSH循环的影响。方法采用营养液水培试验,研究了叶面喷施0.5 mg/L EBR溶液对100μmol/L Cd胁迫下蒙古黄芪幼苗叶片和根部O_2·~-、MDA含量和As A-GSH循环中关键酶活性和抗氧化物质含量的影响。结果与单一Cd胁迫相比,喷施EBR能有效提升Cd胁迫下黄芪幼苗体内AsA-GSH循环关键酶APX、DHAR、MDHAR和GR活性,抗氧化物质AsA、GSH含量以及AsA/DHA、GSH/GSSG比值,显著减少O_2·~-和MDA含量。结论 100μmol/L Cd胁迫下,叶面喷施0.5 mg/L的EBR溶液能维持蒙古黄芪幼苗体内较高的As A-GSH循环效率,明显缓解活性氧过度累积和膜脂过氧化,增强蒙古黄芪幼苗的耐Cd能力。     

干旱胁迫对柴胡中柴胡皂苷合成途径关键酶活性及柴胡皂苷含量的影响

目的研究干旱胁迫对柴胡中柴胡皂苷合成途径关键酶活性及皂苷含量的影响,从蛋白水平揭示柴胡对干旱胁迫的响应。方法通过盆栽控水试验,设置土壤饱和含水量的70%~80%、60%~70%、40%~50%、20%~30%共4个水平栽培柴胡。采用酶联免疫法检测6个月和1年生柴胡根中4种柴胡皂苷合成途径关键酶3-羟基-3-甲基-戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)、异戊烯基焦磷酸异构酶(IPPI)、法尼基焦磷酸合酶(FPS)和β-香树素合成酶(β-AS)的活性,采用HPLC检测不同土壤饱和含水量情况下样品中柴胡皂苷a、d的含量。结果柴胡苗在饱和含水量40%~50%时4种酶的活性最高,在饱和含水量60%~70%、70%~80%时次之,在饱和含水量20%~30%时最低,柴胡皂苷a、d含量变化与酶活性变化趋势相似。结论 40%~50%土壤饱和含水量能显著提高柴胡皂苷合成途径关键酶活性,且柴胡皂苷含量与酶活性之间呈显著正相关,说明在干旱胁迫下,柴胡通过调节柴胡皂苷合成途径关键酶活性来调节柴胡皂苷的合成,对干旱胁迫作出响应。     

外源钙对干旱胁迫下甘草药材中钙元素含量的影响

目的研究外源钙对干旱胁迫下甘草药材中钙元素含量的影响。方法以人工种植甘草为材料,按照外源钙叶面喷施浓度、喷施季节与干旱胁迫程度3因素3水平设计正交试验处理,分别于甘草返青期、生长旺期和落叶期取样,采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP）法测定不同试验处理下甘草药材中的钙元素含量,分析各试验因素对钙元素含量变化的影响。结果不同的干旱胁迫程度、叶面喷钙浓度和喷钙季节对甘草药材中的钙元素含量均具有显著影响,其中轻度干旱胁迫、叶面喷施16 mmol/L的钙、秋季喷钙有利于甘草药材中钙元素的积累。结论外源钙对干旱胁迫下甘草药材中钙元素含量的影响因素中,干旱胁迫是主导因素,叶面喷钙通过提高植物抗旱性促进了钙元素的积累。     

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。     

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。     

外源物质对干旱胁迫下麻黄种子萌发及生理特性的影响

目的:探讨外源物质提高麻黄抗旱性的相关生理机制,确定最佳外源物质及使用浓度。方法:利用PEG-6000人工模拟干旱胁迫,采用培养皿发芽法,测定了外源SNP、甜菜碱、腐植酸处理下麻黄种子萌发、幼苗渗透调节物质含量及抗氧化酶活性;利用模糊数学隶属函数平均值法筛选出最佳处理。结果:干旱胁迫下,麻黄种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数显著降低,胚根及下胚轴伸长受抑,脯氨酸及可溶性糖含量显著增加,抗氧化酶活性升高;对比干旱胁迫,外源物质处理下萌发指标升高,渗透调节物质及抗氧化酶活性明显增加,且随处理浓度增加均呈现先升后降的规律;综合评价表明20 mmol/L甜菜碱、0.10 mmol/L SNP处理有效地缓解了干旱胁迫。结论:麻黄幼苗渗透调节物质积累和抗氧化酶活性的提高是其抵御干旱胁迫的生理机制;外源SNP、甜菜碱处理可以有效地提高麻黄萌发期的抗旱性。     

低磷胁迫下盾叶薯蓣中甾体皂苷生物合成关键酶基因的筛选及鉴定北大核心CSCD

为了探讨低磷胁迫下盾叶薯蓣甾体皂苷生物合成关键酶基因的响应特征,该研究设置重度磷胁迫组、中度磷胁迫组与正常磷组3种处理,利用盆栽方式模拟盾叶薯蓣的低磷胁迫实验。分别在胁迫初期、胁迫中期、胁迫后期采取盾叶薯蓣植株,利用分光光度法测定盾叶薯蓣不同组织部位的甾体总皂苷含量,确定对低磷胁迫响应的关键时期,并利用BGI 500测序平台获得响应低磷胁迫关键时期盾叶薯蓣样本的转录本信息,构建转录组数据库,分析盾叶薯蓣甾体皂苷生物合成途径催化酶基因的表达量与甾体总皂苷含量的相关性,筛选甾体皂苷生物合成途径中响应低磷胁迫的催化酶基因,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析其表达模式。结果发现,低磷胁迫后盾叶薯蓣各组织部位甾体总皂苷含量具有明显的组织特异性,胁迫初期为盾叶薯蓣响应低磷胁迫的关键时期;转录组测序共获得了101593个unigene,有77.35%在NT、NR、SwissProt、KOG、GO、KEGG等数据库中得到注释;根据甾体皂苷的生物合成途径,鉴定了其已知甾体皂苷生物合成途径关键酶基因的256个转录本,将其表达量FKRM与总甾体皂苷含量做相关性分析,发现编码18个催化酶的69个转录本的表达量与甾体总皂苷的含量呈显著相关性;qRT-PCR分析表明,低磷胁迫下几个关键的催化酶基因在4个部位中呈现不同的表达模式。因此,低磷胁迫下盾叶薯蓣中甾体总皂苷含量及调控甾体皂苷生物合成关键酶基因的表达均发生变化,该研究为阐明盾叶薯蓣甾体皂苷成分生物合成响应低磷胁迫的分子机制提供一定的生物学信息。     

干旱胁迫下甘草酸合成与脱落酸的相关性初步研究

目的研究干旱胁迫下甘草Glycyrrhiza uralensis植物体内的甘草酸与植物抗旱信号传导物质脱落酸量的变化,分析二者相关关系。方法以人工培育甘草为材料,按照外源钙叶面喷施浓度、喷施季节与干旱胁迫程度3因素3水平设计正交试验,检测不同试验处理下的甘草酸与脱落酸量变化,分析各试验因素对甘草酸、脱落酸量变化的影响,以及两者量之间的相关性。结果干旱胁迫对甘草酸和脱落酸均具有极显著的影响,且二者量之间具有极显著的正相关关系。结论干旱胁迫下甘草植物体内甘草酸的合成积累与抗旱信号传导物质脱落酸的合成密切相关。     

干旱胁迫下外源硅对蒙古黄芪幼苗生理生化特性的影响

目的研究不同处理条件下蒙古黄芪幼苗的生理特性变化,探讨干旱胁迫下外源硅对蒙古黄芪幼苗影响的生理机制。方法采用沙培试验,设置3个聚乙二醇模拟浓度和3个硅浓度,测定不同条件下蒙古黄芪幼苗叶绿素、丙二醛、渗透调节物质、抗氧化酶指标,研究干旱胁迫下外源硅对蒙古黄芪幼苗生理生化特性的影响。结果随干旱胁迫增加,叶绿素总量和叶绿素a呈先增加后降低趋势,叶绿素b呈降低趋势;加入外源硅使叶绿素含量呈显著增加趋势。随干旱胁迫增加,丙二醛含量呈增加趋势,重度、中度胁迫分别较对照增加53.7%、40.6%;加入外源硅可减少丙二醛含量。随干旱胁迫增加,游离脯氨酸(Pro)呈增加趋势,中度胁迫为对照的1.7倍,重度胁迫分别为对照、中度胁迫的3.5、2.1倍;加入外源硅可使重度胁迫下Pro含量显著升高。随干旱胁迫增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性整体呈增加趋势;加入外源硅使SOD活性降低但不显著,POD在中度胁迫下显著降低,CAT在重度胁迫下显著降低。且以硅浓度为6 mmol/L时作用最明显。结论在干旱胁迫下,外源硅可使Pro处于更高水平,降低丙二醛含量,提高抗氧化酶活性,促进叶绿素合成,有利于蒙古黄芪幼苗生长。     

干旱胁迫下甘草苷与脱落酸的相关性研究

目的:研究干旱胁迫下甘草苷与脱落酸含量的变化,分析二者相关关系。方法:以人工培育甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.为材料,按照外源钙叶面喷施浓度、喷施季节与干旱胁迫程度3因素3水平设计正交试验处理,检测不同试验处理下的甘草苷与脱落酸含量变化,分析各试验因素对甘草苷、脱落酸含量变化的影响,以及两者含量间的相关性。结果:干旱胁迫对甘草苷和脱落酸均具有显著影响,且二者含量间具有显著的正相关。结论:干旱胁迫下甘草苷的合成积累,与抗旱信号传导物质脱落酸的合成密切相关。     

人参皂苷Rg1通过SIRT1/PGC-1α信号通路抑制AngⅡ诱导乳鼠心肌细胞肥大的研究

目的:探讨人参皂苷Rg1对血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ,AngⅡ)诱导乳鼠心肌细胞肥大及能量代谢的作用,及对沉默信息调节因子1(silent information regulator 1, SIRT1)和过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)表达的影响。方法:原代培养SD乳鼠心肌细胞,用AngⅡ0.1μmol/L诱导心肌细胞肥大,观察人参皂苷Rg1 12.5、25、50μmol/L及SIRT1特异性阻断剂EX527 1μmol/L对肥大心肌细胞的影响。采用消化分离法及计算机图像分析系统检测细胞体积;考马斯亮蓝(Bradford)法检测细胞中蛋白质含量;Western blot法检测心肌细胞心房钠尿肽(Atrial natriuretic peptide, ANP)、SIRT1及PGC-1α的蛋白表达;酶联免疫吸附(Elisa)法检测细胞外液中三磷酸腺苷(ATP)、单磷酸腺苷(AMP)及游离脂肪酸(FFA)的含量。结果:与空白组比较,模型组心肌细胞体积、蛋白及FFA含量明显升高,ATP/AMP比值降低,ANP蛋白表达显著上调,SIRT1及PGC-1α蛋白的表达显著下调。与模型组比较,人参皂苷Rg1 25、50μmol/L组心肌细胞体积、蛋白和FFA含量显著降低,ATP/AMP比值显著升高,ANP蛋白表达显著下调,人参皂苷Rg1 25μmol/L组SIRT1及PGC-1α蛋白的表达显著上调。人参皂苷Rg1的调节作用随浓度增加而增强。EX527对AngⅡ诱导的心肌细胞肥大各项指标无影响,但人参皂苷Rg1对肥大心肌细胞的保护作用及PGC-1α表达上调作用可被EX527部分阻断。结论:人参皂苷Rg1对AngⅡ诱导乳鼠心肌细胞肥大有抑制作用,能改善肥大心肌细胞的能量代谢,其通过上调SIRT1及PGC-1α的表达发挥保护作用。     

不同产地桔梗皂苷生物合成与土壤元素关系的研究

目的 研究桔梗皂苷积累与土壤元素的关系,从基因表达水平明确不同产地桔梗皂苷含量差异的原因,为桔梗药材的科学种植提供理论依据。方法 利用HPLC法和香草醛-冰醋酸比色法测定不同产地桔梗韧皮部和木质部的桔梗皂苷D和桔梗总皂苷含量,实时荧光定量PCR测定6种关键酶基因的表达量,利用原子吸收法、比色法等方法测定土壤元素含量,用Pearson相关性分析法分析土壤元素与桔梗皂苷及其关键酶基因表达量的关系。结果 河南洛阳产桔梗根中的桔梗皂苷D和桔梗总皂苷含量显著高于其他产地,桔梗韧皮部和木质部的桔梗皂苷含量和关键酶基因表达量存在较大差异;相关性分析表明,土壤中Cu、Ca和Zn含量对桔梗皂苷的合成起主要作用,甲羟戊酸焦P酸脱羧酶基因、法尼基焦P酸合酶基因和异戊烯基焦P酸异构酶基因是桔梗皂苷合成过程中的主要关键酶基因,土壤元素对桔梗关键酶基因具有一定的调控作用。结论 土壤元素通过调控关键酶基因进而影响桔梗皂苷的合成,其中土壤中Zn含量起主要作用。     

生态因子对人参皂苷合成及其关键酶基因表达的影响

目的研究生态因子和人参皂苷合成关键酶表达对人参皂苷合成、积累的影响。方法以人工栽培的4年生人参为研究对象,用实时荧光定量PCR法对在不同生长时期根组织中8个关键酶基因(HMGR、FPS、SS、SE、DS、β-AS、CYP82D47、CYP716A47)表达量进行测定;采用HPLC法测定根中8种单体皂苷(人参皂苷Rg_1、Re、Rf、Rb_1、Rb_2、Rb_3、Rc、Rd)的量;以小型气象站对人参样地气象数据进行采集;采用SPSS软件进行相关性分析。结果人参皂苷合成关键酶基因在人参皂苷积累的重要时期(开花期至果熟期)的表达高于果后参根生长期和枯萎期,人参皂苷合成关键酶基因的表达相互影响,协同增减,人参根组织中关键酶基因的表达对人参皂苷积累多表现出了正相关关系;人参根中人参皂苷Rg_1、Rb_1、Re、Rc量较高,8种单体皂苷量动态变化趋势并不相同;温度、光合有效辐射、土壤水势是影响根部人参皂苷合成的重要生态因子,温度与人参皂苷Rb_1、Rd显著负相关(P0.05),光合有效辐射对人参皂苷Rg_1的生成有显著的促进作用(P0.05),土壤水势与人参皂苷Rb_1显著负相关(P0.05);灰色关联度分析结果表明温度、光合有效辐射、相对湿度是影响人参皂苷量的主导生态因子,人参皂苷合成关键酶基因的表达是次要因子,在生态因子主导下人参皂苷合成关键酶基因调控人参皂苷的合成与积累。生态因子与关键酶基因的表达共同调控了人参皂苷的合成,对人参皂苷的积累有重要影响。结论明确了人参皂苷合成关键酶基因表达和人参皂苷量在人参中的动态变化,为人参皂苷合成生理生态机制的明晰及对人参药材质量的调控提供了理论依据。     

盐碱胁迫和干旱胁迫对胀果甘草种子萌发及幼苗生长和内源激素影响

目的研究盐碱胁迫和干旱胁迫对胀果甘草种子的萌发和幼苗生长及内源激素的影响,筛选适宜胀果甘草的生长条件,为人工栽培胀果甘草、修复土地提供理论基础。方法测定种子净度、千粒重、含水量和吸水率。设置中性盐NaCl浓度25、50、75、100、150 mmol/L,碱性盐Na_2CO_3浓度15、30、45、60、75 mmol/L,聚乙二醇-6000浓度2%、4%、8%、12%、16%模拟干旱,以蒸馏水处理作为对照,测定不同浓度盐碱胁迫和干旱胁迫下胀果甘草种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗根长、茎长、鲜重以及幼苗内赤霉素(GA3)、玉米素(ZT)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)含量。结果 50 mmol/L NaCl,15 mmol/L Na_2CO_3,2%PEG-6000条件下幼苗长势最好;在盐碱胁迫下,IAA、GA3和ZT含量均表现出先升高后下降趋势,在干旱胁迫下,IAA、GA3和ZT含量变化比较复杂。对于ABA来说,随着胁迫浓度增加含量升高。结论 50 mmol/L NaCl对胀果甘草生长具有促进作用,为人工培育甘草提供理论基础。     

人参皂苷Rg1对异丙肾上腺素致乳鼠心肌细胞肥大及过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α的影响

目的:探讨人参皂苷Rg1对异丙肾上腺素致乳鼠心肌细胞肥大的抑制作用及过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α(PGC-1α)的影响。方法:原代培养SD乳鼠心肌细胞,用异丙肾上腺素(10μmol/L)诱导心肌细胞肥大,观察核因子-кB(NF-кB)特异性抑制剂BAY11-7082(5μmol/L)及不同浓度人参皂苷Rg1(12.5、25、50μmol/L)对肥大心肌细胞的影响。消化分离法及计算机图像分析系统检测细胞体积;考马斯亮蓝法检测细胞中蛋白的量;RT-PCR法检测心肌细胞心房钠尿肽(ANP)mRNA的表达;Western blotting法检测心肌细胞p65、PGC-1α蛋白的表达;酶联免疫吸附测定(Elisa)法检测细胞外液中三磷酸腺苷(ATP)、单磷酸腺苷(AMP)及游离脂肪酸(FFA)的含量。结果:与正常对照组相比,模型组心肌细胞体积明显增大,总蛋白的量增加,ANP mRNA、p65蛋白表达上调,PGC-1α蛋白表达下调,心肌细胞中FFA含量及ATP/AMP比值减少。人参皂苷Rg1(25、50μmol/L)、BAY11-7082(5μmol/L)均能有效抑制异丙肾上腺素诱导的心肌细胞肥大,使心肌细胞体积减小,总蛋白的量降低,ANP mRNA、p65蛋白表达下调,PGC-1α蛋白表达上调,且上述作用呈一定的剂量相关性。结论:人参皂苷Rg1对异丙肾上腺素诱导乳鼠心肌细胞肥大有保护作用,改善肥大心肌细胞的能量代谢表达水平,其机制可能与抑制NF-кB/PGC-1α信号通路有关。     

茉莉酸甲酯对颠茄托品烷类生物碱代谢及相关基因表达的影响

莨菪碱和东莨菪碱是颠茄中重要的托品烷类生物碱次生代谢产物,具有多方面药理价值。该研究采用土培法种植颠茄实生苗,设置不同浓度茉莉酸甲酯(MeJA)处理,分析不同浓度MeJA对颠茄莨菪碱和东莨菪碱的含量、生物碱合成的上游物质以及关键酶基因表达量的影响。结果表明,MeJA浓度为200μmol·L-1时更有利于颠茄生物碱的积累;对腐胺(Put)及其合成的关键酶活性的测定发现,Put的含量与其合成的关键酶活性的变化基本一致,都随MeJA浓度升高先增加后降低,Put含量在MeJA浓度为200μmol·L-1时达到最高;对PMT,TRⅠ,H6H表达量的检测发现,200μmol·L-1MeJA处理下叶片和根部TRⅠ,H6H基因均有较高的表达水平,PMT基因表达量无明显变化趋势。以上结果说明,MeJA对颠茄莨菪碱和东莨菪碱合成的调控主要依靠影响关键酶基因的表达量发挥效用,适宜浓度茉莉酸甲酯提高了颠茄叶片TRⅠ和根部TRⅠ与H6H表达量,从而促进莨菪碱的合成和莨菪碱向东莨菪碱的转化,提高颠茄体内莨菪碱和东莨菪碱的积累。     

非生物诱导子茉莉酸甲酯和水杨酸对半夏悬浮细胞中生物碱代谢的影响

目的研究非生物诱导子茉莉酸甲酯(MeJA)和水杨酸(SA)对半夏悬浮细胞系生物碱含量及相关酶活性的影响。方法以叶柄来源的愈伤组织建立半夏悬浮细胞系,调查不同培养时间、MeJA和SA浓度对细胞中生物碱含量的影响,并分析生物碱合成相关酶(IMP脱氢酶、s AMP合成酶)的活性。结果悬浮培养21 d时,悬浮细胞干重(DW)为培养前9倍,且生物碱总量为培养前3倍。MeJA和SA处理均能显著促进生物碱在半夏悬浮细胞中累积。150μmol/L MeJA处理组生物碱含量为对照组3.6倍,达4.7 mg/g DW;50μmol/L SA处理使悬浮细胞生物碱含量达到对照组的2.5倍。100μmol/L MeJA和50μmol/L SA处理使IMP脱氢酶比活力分别为对照组3.0、3.7倍,150μmol/L MeJA和100μmol/L SA处理使s AMP合成酶比活力分别为对照组2.6、4.4倍。结论添加适量外源诱导子MeJA和SA能促进半夏悬浮细胞中生物碱的累积。     

北柴胡和狭叶柴胡中黄酮类成分及其关键酶基因表达的组织差异分析

目的研究北柴胡Bupleurum chinense、狭叶柴胡B. scorzonerifolium不同组织中黄酮类成分含量及其关键酶基因表达量的关系。方法以北柴胡及狭叶柴胡的根、茎、叶、果实为实验材料,采用HPLC法测定不同组织中黄酮类成分(芦丁、槲皮素、山柰素、异鼠李素)的含量,用紫外分光光度法测定总黄酮含量,用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)法检测黄酮类成分关键酶基因IFS、F3H、DFR表达量,用SPSS软件进行相关性分析。结果北柴胡、狭叶柴胡地上部分(茎、叶、果实)黄酮类成分含量显著高于根,其中黄酮类成分主要为芦丁,芦丁在北柴胡叶中含量最高可达106.961 mg/g;北柴胡、狭叶柴胡中总黄酮分布有明显的组织差异,含量由高到低为叶≥果实茎根;北柴胡IFS、F3H、DFR基因地上部分表达量远高于根,其中IFS基因表达量与芦丁含量呈显著正相关(P0.05),F3H基因和DFR基因的组织表达量呈显著正相关(P0.05),而狭叶柴胡各组织IFS、F3H、DFR基因表达均处于较低水平。结论北柴胡、狭叶柴胡黄酮类成分组织含量与关键酶基因的组织表达有一定的一致性,关键酶基因的组织差异表达调控了黄酮类成分在不同组织中的合成与积累。     

北柴胡不同部位柴胡皂苷含量与其关键酶基因表达量的相关性研究

目的筛选适宜北柴胡Bupleurum chinense表达分析的内参基因,并分析不同部位中柴胡皂苷含量与其关键酶基因表达的关系。方法以北柴胡根、茎、叶、果为实验材料,利用实时荧光定量PCR技术,选取Actin、α-tubublin、β-tubulin、Cyclophilin、EF-1α5个常用的内参基因作为候选,以筛选到的最适内参基因为参考分析北柴胡基因ACAT、FPS、HMGR、IPPI、PMD、PMK、SE、SS、β-AS、UGT1、UGT3、UGT6、UGT8、UGT10、P450-7、P450-12的组织表达模式,用HPLC法检测柴胡皂苷a、柴胡皂苷c、柴胡皂苷d的含量,并用SPSS软件进行相关性分析。结果以5个候选基因(EF-1α、Cyclophilin、Actin、β-tubulin、α-tubublin)中稳定性最好的EF-1α为内参基因,测定北柴胡16个关键酶基因表达量,表明ACAT、PMK、IPPI、SS、SE、UGT1、UGT3、UGT6、UGT8均在地上部分(茎、叶、果)表达量最高,HMGR、β-AS、P450-7、P450-12在根中表达量高于地上部分,PMD、FPS、UGT10则组织差异性不明显。以HPLC法检测柴胡皂苷含量在根中远高于地上部分(茎、叶、果)。相关性分析结果显示,16个关键酶基因间上游ACAT、HMGR、PMD、SE等多与下游P450-7、P450-12、UGT3、UGT6、UGT8等表现出了显著正相关(P0.05),表明关键酶基因相互间密切相关,共同调控柴胡皂苷合成。16个关键酶基因与柴胡皂苷含量的相关性分析结果显示:HMGR、P450-7、P450-12与3种皂苷总和呈极显著正相关(P0.01),β-AS与3种皂苷总和呈显著正相关(P0.05),且HMGR、β-AS、P450-7、P450-12与单体皂苷a、c、d含量均呈显著正相关(P0.05),这4个基因对于皂苷合成积累有重要影响。结论柴胡皂苷合成途径中HMGR、β-AS、P450-7、P450-12基因表达与柴胡皂苷合成积累具有一致性,在调控皂苷合成方面有重要作用。