利用诱导子处理与启动子转化双向策略提高丹参毛状根中丹参酮含量的研究与探索

摘要

丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)，作为传统中药在治疗心脑血管等疾病中已得到广泛的应用与开发；另外，作为新一代中草药中的模式植物，丹参基因组测序包括基因功能等研究也正如火如荼地展开。野生丹参资源的日益匮乏，品质的逐步退化，加上市场对丹参原材料的需求不断提高，如何利用科学技术手段解决此类问题成了目前研究的重中之重。
　　 本实验具体做了两部分的工作：
　　 其一，选取丹参酮含量最高的丹参转基因毛状根株系G50(3.55 mg/g)为材料，利用甲基茉莉酸(MJ)、水杨酸(SA)作为诱导子对其进行诱导处理，结果表明丹参转基因毛状根G50在经过MJ诱导处理36h后效果最为明显，丹参酮含量提高了3.19倍(11.33 mg/g)。
　　 其二，选取拟南芥AT5G46900、AT1G22440基因启动子作为前期研究对象，将启动子序列构建于植物表达载体pCAMBIA1301上，进而分别转化拟南芥(农杆菌GV3101介导)与丹参毛状根(发根农杆菌C58C1介导)，基因芯片数据预测这2个基因都在拟南芥根部特异表达，半定量实验结果符合芯片预测，另外，根据GUS染色结果，GUS蛋白在拟南芥与丹参毛状根中都有表达。
　　 本研究首次在丹参转基因毛状根株系中添加诱导子处理，并发现甲基茉莉酸的诱导效果最为显著，在提高丹参毛状根中丹参酮含量的研究上又向前推进了一步；另外，成功地克隆了拟南芥AT5G46900、AT1G22440基因的启动子，并在拟南芥与丹参毛状根中都能启动表达，为今后克隆丹参启动子以及功能研究做了实验上的铺垫。