丹參酮合成響應(yīng)鹽脅迫的分子機(jī)理研究.pdf

1、鹽堿土壤環(huán)境成為威脅藥用植物生產(chǎn)的一大難題，鹽分脅迫使植物受到生理損傷，植物生長發(fā)育和產(chǎn)量受到影響。丹參是我國傳統(tǒng)中藥，其藥用活性成分丹參酮類化合物屬于與脅迫相關(guān)的次生代謝產(chǎn)物。鹽脅迫下丹參酮的合成受到基因和酶的直接調(diào)控，而轉(zhuǎn)錄因子在丹參脅迫應(yīng)答、次生代謝產(chǎn)物合成中發(fā)揮著重要作用。
　　本文針對天津市特有鹽堿土壤環(huán)境，對藥用植物丹參鹽脅迫下的生理生化指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測定，深入研究了鹽脅迫下丹參酮類合成積累規(guī)律及分子機(jī)制，并進(jìn)一步篩選出

2、與之相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子序列。主要研究成果如下：
　?。?）鹽脅迫對丹參生理學(xué)指標(biāo)的影響。生理學(xué)指標(biāo)包括細(xì)胞膜質(zhì)過氧化產(chǎn)丙二醛,抗氧化酶類SOD、CAT、POD，非酶類抗氧化劑AsA、GSH，以及有機(jī)滲透調(diào)節(jié)分子脯氨酸。丹參中的丙二醛含量隨著脅迫處理時(shí)間的延長而增加。SOD、POD、CAT的酶活性上升表明抗氧化酶在活性氧清除中的重要作用，其中POD酶活性脅迫后期下降，表明其主要在脅迫前期起作用。AsA、GSH含量隨著脅迫處理時(shí)間的延長表

3、現(xiàn)出先上升后降低的趨勢，非酶類抗氧化劑的抗氧化功能主要表現(xiàn)在脅迫前期。脯氨酸含量隨著鹽脅迫處理時(shí)間的延長而不斷增強(qiáng)。
　　（2）鹽脅迫下丹參酮合成累積機(jī)理。對鹽脅迫下丹參酮類生物合成途徑關(guān)鍵酶基因的表達(dá)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：SmDXS、SmCMK、SmAACT、SmHMGR、SmFPPS、SmGGPPS、SmCPS七個(gè)關(guān)鍵酶基因的表達(dá)量受到鹽脅迫的誘導(dǎo)，SmIPPI基因的表達(dá)受到鹽脅迫的抑制。對丹參酮合成途徑關(guān)鍵酶酶活性變化進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)D

4、XS、HMGR酶活性與SmDXS、SmHMGR基因的表達(dá)一致。對丹參中丹參酮類成分的含量進(jìn)行定量分析結(jié)果顯示，適當(dāng)程度的鹽脅迫能夠促進(jìn)丹參酮IIA、隱丹參酮的合成與累積。
　?。?）鹽脅迫下丹參酮合成相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的探究。通過 NCBI丹參 EST數(shù)據(jù)庫進(jìn)行BLAST比對查找得到SmAP1、SmAP2、SmERF2三個(gè)轉(zhuǎn)錄因子并利用生物信息學(xué)對其氨基酸性質(zhì)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測分析，實(shí)時(shí)熒光定量結(jié)果表明，鹽脅迫能夠促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子