非生物诱导子对甘西鼠尾草代谢产物积累的影响

摘要

甘西鼠尾草（Salvia przewalskii Maxim.）属于唇形科（Lamiaceae）鼠尾草属(SalviaLinn.)的多年生草本植物，是丹参的近缘种植物。甘西鼠尾草根中具有和丹参相近的丹酚酸类和丹参酮类药用成分，因而当前作为丹参的代用品在多个省份流通使用。与正品丹参相比，甘西鼠尾草的特征成分丹参酮类物质含量远远高出丹参数倍，工业中通常以甘西鼠尾草作为原料提取丹参酮类化合物，用作不同剂型复方药合成的初级原料药。但是甘西鼠尾草中的丹酚酸类物质含量低于丹参，这不仅使得甘西鼠尾草药用价值的全面利用受到限制，也不利于实现有效成分工业提取价值最大化。为了提高甘西鼠尾草中的酚酸类物质含量，本研究以一年生甘西鼠尾草的幼苗为材料，探讨了三种不同的诱导子（水杨酸SA、Ag+和不同的光质）对甘西鼠尾草幼苗中可溶性糖水平、可溶性蛋白积累、酚酸类物质合成酶的酶活力（苯丙氨酸裂解酶PAL、多酚氧化酶PPO和酪氨酸氨基转移酶TAT）以及诱导之后植株中丹酚酸类和丹参酮类物质含量的影响，从初级代谢物、次生代谢物合成关键酶和次生代谢产物含量三个水平评价诱导子的作用。主要研究结果如下:
　　1不同浓度的水杨酸(SA)处理对甘西鼠尾草幼苗初级和次生代谢的生理指标产生不同的影响。0.5mmol、1mmol和3mmol的诱导处理促进了植物的代谢水平，其中0.5mmol的SA处理诱导了可溶性蛋白的最高水平，3mmol的SA处理不仅促进了叶片中可溶性糖的积累，也刺激了PAL和PPO酶活显著提高。以上三个浓度梯度的SA处理都不同程度的诱导了TAT酶活力的升高。次生代谢产物中迷迭香酸、丹酚酸B和原儿茶醛在3mmol处理中达到最大积累量，而丹酚酸A以及丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA、隐丹参酮类则在1mmol处理组中含量最高。5mmol的SA处理对甘西鼠尾草幼苗的代谢有抑制作用。
　　2 Ag+对甘西鼠尾草幼苗的影响不仅具有浓度效应，而且也有时间效应。0.5mmol和0.1mmol的Ag+处理促进了幼苗的可溶性糖、可溶性蛋白积累，提高了PAL酶的活性。在0.5mmol Ag+处理组中迷迭香酸、丹酚酸B、丹酚酸A含量达到最高，在0.1mmol Ag+处理组中二氢丹参酮，丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA的含量最高。2mmol的Ag+处理后甘西鼠尾草的可溶性糖、可溶性蛋白积累以及三种次生代谢酶活力都有不同程度的降低，最终导致次生代谢产物的含量较低。随着Ag+处理时间的延长，甘西鼠尾草幼苗的可溶性糖、蛋白，代谢酶活以及次生代谢产物含量在处理6天后都开始呈现下降趋势。
　　3在光质诱导试验中，蓝光和红光对酚酸类化合物的合成酶PAL、TAT有强烈的诱导作用，进而可溶性蛋白含量在这两组处理中也较高。次生代谢产物检测结果也显示丹酚酸A、丹酚酸B、二氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ在蓝光处理下含量最高，红光也诱导出较高的迷迭香酸和原儿茶醛含量。黄光对植物的代谢促进作用不明显，而绿光有一定程度的抑制作用。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 药用植物次生代谢产物研究进展

1．1．1 次生代谢产物的概念

1．1．2 次生代谢产物的分类和生物学意义

1．1．3 药用植物次生代谢产物的应用

1．1．4 影响植物次生代谢产物积累的因素和作用机制

1．1．5 次生代谢产物的开发前景和存在问题

1．2 诱导子技术

1．2．1 诱导子的概念和分类

1．2．2 诱导子的作用特点和作用机制

1．2．3 诱导子的应用

1．3 甘西鼠尾草的研究进展

1．3．1 甘西鼠尾草的资源分布和应用

1．3．2 甘西鼠尾草的主要化学成分

1．3．3 甘西鼠尾草酚酸类化合物的合成途径和合成酶

1．4 立题依据

第二章 水杨酸(SA)对甘西鼠尾草的诱导

2．1 引言

2．2 仪器和试剂

2．3 材料与处理

2．4 测定指标与方法

2．4．1 可溶性糖含量的测定

2．4．2 可溶性蛋白含量的测定

2．4．3 酚酸类物质合成酶活力的测定

2．4．4 次生代谢产物含量的测定

2．5 试验结果

2．5．1 水杨酸对可溶性糖含量的影响

2．5．2 水杨酸对可溶性蛋白含量的影响

2．5．3 水杨酸对几种酚酸类物质合成酶的影响

2．5．4 水杨酸对丹酚酸类和丹参酮类化合物合成和积累的影响

2．6 分析与讨论

第三章 Ag+对甘西鼠尾草的诱导作用

3．1 引言

3．2 仪器和试剂

3．3 材料与处理

3．4 测定指标与方法

3．5 结果与分析

3．5．1 Ag+对可溶性糖含量的影响

3．5．2 Ag+对可溶性蛋白含量的影响

3．5．3 Ag+对几种酚酸类物质合成酶活性的影响

3．5．4 Ag+对丹酚酸类和丹参酮类化合物合成和积累的影响

3．6 分析与讨论

第四章 光质对甘西鼠尾草的诱导作用

4．1 引言

4．2 仪器和试剂

4．3 材料与处理

4．4 测定指标与方法

4．5 结果与分析

4．5．1 光质对可溶性糖含量的影响

4．5．2 光质对可溶性蛋白含量的影响

4．5．3 光质对几种酚酸类物质合成酶的影响

4．5．4 光质对丹酚酸类和丹参酮类化合物合成和积累的影响

4．6 分析与讨论

第五章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间科研成果