外源乙烯对长春花生理水平和生物碱积累的影响

摘要

药用植物长春花中含有100多种萜类吲哚生物碱(TIAs),其中具有抗肿瘤功效的长春碱和长春新碱受到关注。为了研究外源乙烯处理对长春花生长情况、生理状态和萜类吲哚生物碱合成的整体影响,本文以长春花幼苗为实验材料,使用外源乙烯处理后对比了不同生长条件下长春花的生物量积累、根茎伸长、光合参数以及生物碱含量等指标,分析了生物碱合成与其他指标之间的相关性。结果表明,外源乙烯处理使长春花乙稀释放量上升,乙烯信号响应因子erf基因表达量提高。乙烯利抑制长春花幼苗生物量积累、根纵向生长,促进茎秆横向加粗生长,由非气孔因素导致净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)下降。外源乙烯促进异胡豆苷(STR)、长春质碱(CAT)、文多灵(VIN)和长春碱(VINB)积累,并且促进长春碱合成途径中关键酶基因str和CrPRX上调表达。相关性分析结果表明,次生代谢产物的积累、生长指标、光合参数之间存在明显的相关性;长春质碱、文多灵、长春碱与茎秆直径(SD)显著正相关(P<0.05),与生物量(B)、株高(H)、根长(RL)、净光合速率(P_n)呈显著负相关(P<0.05)。本文为研究外源乙烯调控长春花生物碱积累的机制提供理论基础。