MeJA誘導(dǎo)白木香不定根產(chǎn)生倍半萜類物質(zhì)的研究.pdf

1、白木香(Aquilariasinensis(Lour.) Gilg)為瑞香科沉香屬植物，其含樹脂的木材入藥，藥材名為沉香，是我國生產(chǎn)中藥沉香的唯一植物資源。沉香的藥用歷史悠久，是中醫(yī)臨床常用藥之一，目前以沉香組方配伍的中成藥尚有160多種。除作為中藥沉香作藥用外，也是我國、日本、印度以及其他東南亞國家的傳統(tǒng)名貴天然香料。
　　健康的白木香植物并不結(jié)香，只有通過自然因素或人為因素的作用，沉香才會在白木香植物中逐漸形成。沉香的自然結(jié)香

2、幾率十分低，形成周期也較長，因而更顯得其稀有珍貴，無法滿足市場需求。因此，在保護好這一珍貴的野生植物資源的同時，各種人工促香方法和沉香形成機制的探索將值得進一步的研究。
　　1、目的
　　沉香的主要化學(xué)成分是倍半萜類化合物、苯乙基色酮類衍生物和芳香族化合物，目前我國學(xué)者已經(jīng)對白木香樹脂部位、葉、種子、花和果實等方面有一些相關(guān)研究，對根部研究則鮮有，本課題利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得白木香不定根，以此為材料進行茉莉酸甲酯(Methyl

3、 Jasmonate，MeJA)誘導(dǎo)倍半萜類物質(zhì)及相關(guān)基因表達變化的研究。本研究工作旨在從倍半萜合成代謝途徑和JA信號調(diào)控次生代謝產(chǎn)物合成兩方面進行，為白木香結(jié)香機理的研究提供參考。
　　2、方法
　　2.1無菌苗誘導(dǎo)不定根根
　　以白木香組織培養(yǎng)的無菌苗為材料，主要研究外源激素、培養(yǎng)基組成、誘導(dǎo)時間對不定根誘導(dǎo)的影響，篩選最優(yōu)的誘導(dǎo)條件。
　　2.2 MeJA處理無菌苗根的化學(xué)成分檢測
　　以白木香組培不

4、定根為材料，用MeJA進行處理，通過GC/MS檢測處理前后化學(xué)成分的變化，并對差異成分進行定性分析。
　　2.3 MeJA處理無菌苗根的轉(zhuǎn)錄組分析
　　以白木香組培不定根為材料，用MeJA進行處理，利用RNA-Seq技術(shù)對處理前后的不定根進行轉(zhuǎn)錄組測序分析，分析兩組基因表達量的變化，篩選出與倍半萜類物質(zhì)合成和JA信號轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)的差異表達基因，并結(jié)合化學(xué)成分檢測結(jié)果分析白木香倍半萜類物質(zhì)代謝合成。
　　3、結(jié)果

5、　　3.1白木香無菌苗誘導(dǎo)不定根培養(yǎng)研究
　　通過考察外源激素、培養(yǎng)基無機鹽濃度、誘導(dǎo)時間等因素水平對不定根誘導(dǎo)的影響，獲得最優(yōu)誘導(dǎo)條件為:將白木香無菌苗在添加NAA1.0mg/L的全1/2MS培養(yǎng)基上預(yù)培養(yǎng)7d后，轉(zhuǎn)移至無激素的全1/2MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)生根，可達到最高生根率平均85％以上，平均生根數(shù)為12.8條。
　　3.2 MeJA處理白木香不定根的化學(xué)成分研究
　　經(jīng)HS-GC/MS和SPME-GC/MS檢測，經(jīng)過

6、100μM MeJA處理72h的白木香不定根與空白對照組相比，形成了倍半萜類物質(zhì)β-雪松烯(β-cedrene)、β-金合歡烯(β-farnesene)、β-欖香烯(β-elemene)、α-愈創(chuàng)木烯(α-guaiene)、δ-愈創(chuàng)木烯(δ-guaiene)、α-葎草烯(α-humulene)。
　　3.3 MeJA處理白木香不定根的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究
　　對MeJA處理前后兩個階段的白木香不定根轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進行分析比較，發(fā)現(xiàn)處理組

7、中的萜類骨架合成相關(guān)基因及倍半萜合酶基因表達水平有顯著改變，可能進一步影響倍半萜物質(zhì)的合成;此外，JA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控因子NINJA、COI1、NPR1、LOX2也在MeJA處理組和空白組中呈現(xiàn)了表達差異。
　　4、結(jié)論
　　本研究成功確定了白木香組培無菌苗誘導(dǎo)不定根的最適條件，并使用MeJA誘導(dǎo)不定根產(chǎn)生了倍半萜類結(jié)香物質(zhì)。對MeJA處理前后的不定根進行了轉(zhuǎn)錄組測序分析，得到了萜類骨架和倍半萜合成相關(guān)調(diào)控基因及JA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)