低温诱导黄花蒿中青蒿素的生物合成及其机制研究

目的 研究低温处理对黄花蒿中青蒿素及其他萜类合成通路的影响。方法 以4 ℃为胁迫条件，利用高效液相色谱法测定青蒿素量；硫酸钛沉淀法和N, N-二甲基-对-亚硝基苯胺漂白反应分别检测黄花蒿叶片过氧化氢（H²O²）和单线态氧（¹O²）量；紫外分光光度法检测过氧化氢酶（CAT）活性；实时荧光定量PCR技术定量分析青蒿素合成途径及竞争途径关键酶基因的表达。结果 4 ℃处理4 h后黄花蒿叶片中¹O²和H²O²量升高，并伴随着青蒿素量和CAT活性逐步提高，4、24、48 h后青蒿素量分别提高20%、65%、80%；4 ℃处理24 h后，青蒿素合成相关基因（HMGR、FPS、ADS、CYP71AV1、CPR和DBR2）的表达普遍上调，其中ADS基因的表达提高16倍；而青蒿素合成竞争途径酶（β-石竹烯合酶）基因（CS）表达则下调近20倍。结论 低温刺激可能通过产生高浓度活性氧（ROS）促进青蒿素合成前体转化，上调青蒿素合成相关基因表达并抑制竞争途径基因表达等途径促进青蒿素合成。

Biosynthesis of artemisinin in Artemisia annua induced by low temperature and its mechanism