外源茉莉酸甲酯调控喜树叶片表皮毛发育及喜树碱生物合成

摘要

喜树叶片表皮毛存储大量的抗肿瘤活性物质喜树碱，而茉莉酸信号在表皮毛的发育中发挥重要作用。本研究采用外源茉莉酸甲酯（MeJA）处理喜树叶片，并对表皮毛发育相关基因及喜树碱合成关键酶基因转录水平进行分析。结果表明：喜树无菌苗通过喷施外源MeJA （1μmol/L）两周后，叶片表皮毛分布密度显著增加；外源MeJA处理0、2、6 h后，喜树表皮毛合成关键基因的转录水平显著提高，且喜树碱上游环烯醚萜途径关键酶基因（CaCYC1, Ca7DLS, Ca7DLGT, CaG80）和下游萜类吲哚生物碱合成途径中关键酶基因（CaSTR）的转录水平与对照组相比显著提高。据此推测，外源MeJA在调控喜树碱合成的分子机制中不仅促进表皮毛发育，同时促进喜树碱代谢途径酶基因的表达。本研究通过MeJA调控表皮毛发育、增加其分布密度，进而促进喜树碱的积累，从扩增存储空间的角度为喜树碱的高效生产提供调控策略，为下一步提高喜树碱的存储提供理论依据。