茉莉酸和一氧化氮在誘發(fā)苦參懸浮細(xì)胞合成苦參堿中的協(xié)同作用研究.pdf

1、植物細(xì)胞中活性成分含量低是制約植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的一個主要因素,要實(shí)現(xiàn)植物細(xì)胞培養(yǎng)大規(guī)模生產(chǎn)藥用活性物質(zhì),首要條件是提高植物細(xì)胞中次級代謝產(chǎn)物的含量。研究表明植物次級代謝產(chǎn)物的合成受細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的調(diào)控,然而目前對植物次生代謝產(chǎn)物合成的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制知之甚少。茉莉酸(JA)和一氧化氮(NO)是植物體內(nèi)兩種常見的信號分子,研究表明JA和NO在植物抗病和抗逆中具有重要作用。為了考察JA和NO對植物細(xì)胞次生代謝產(chǎn)物合成的影響,我們以

2、苦參懸浮細(xì)胞為材料,研究了JA和NO對苦參懸浮細(xì)胞中苦參堿合成的影響,并對JA和NO在誘發(fā)苦參堿合成中的互作機(jī)理進(jìn)行了初步研究,主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 1.茉莉酸對苦參懸浮細(xì)胞苦參堿合成的誘發(fā)作用
　　 考查了不同濃度JA對苦參懸浮細(xì)胞苦參堿產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明JA對苦參堿合成的影響依賴于JA的濃度。高濃度JA(≥50μmol/L)對苦參堿合成具有促進(jìn)作用;而低濃度JA(≤10μmol/L)處理對苦參堿合成無影響。

3、r>　　 2.一氧化氮對苦參懸浮細(xì)胞苫參堿合成的誘發(fā)作用
　　 以SNP(硝普鈉)為NO供體,考查了NO對苦參懸浮細(xì)胞苦參堿合成的影響,結(jié)果表明NO對苦參堿合成的誘發(fā)作用具有明顯的劑量效應(yīng)。低濃度NO(≤0.1 mmol/L SNP)處理對苦參懸浮細(xì)胞苦參堿合成無促進(jìn)作用,而高濃度NO(≥0.5 mmol/L SNP)可以顯著提高苦參堿產(chǎn)量。
　　 3.茉莉酸和一氧化氮在誘發(fā)苦參懸浮細(xì)胞苦參堿合成中的協(xié)同作用
　

4、　 雖然10 pmol/L JA和0.05 mmol/L SNP單獨(dú)處理均不影響苦參懸浮細(xì)胞苦參堿的合成,但是以10μmol/L JA和0.05 mmol/L SNP混合處理苦參懸浮細(xì)胞時,懸浮細(xì)胞苦參堿的產(chǎn)量卻明顯提高,表明NO和JA在誘發(fā)苦參堿合成中具有特殊的協(xié)同作用。
　　 4.苦參細(xì)胞內(nèi)茉莉酸和一氧化氮之間的互催化作用
　　 為了探討JA和NO在誘發(fā)苦參堿合成中的協(xié)同作用機(jī)理,我們測定了NO處理下苦參細(xì)胞JA生

5、物合成關(guān)鍵酶LOX活性及JA含量,結(jié)果表明NO(0.05 mmol/L SNP)處理可以提高細(xì)胞LOX活性及JA含量,提示NO可以激活細(xì)胞JA生物合成途徑促進(jìn)JA合成;與此類似,10μmol/LJA處理下,苦參細(xì)胞NOS(一氧化氮合酶)活性及NO含量亦顯著提高,說明JA也可以促進(jìn)細(xì)胞NOS活性的增強(qiáng)并提高NO水平。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,苦參細(xì)胞內(nèi)NO和JA之間具有特殊的互催化作用,通過這種互催化作用可以提高細(xì)胞內(nèi)JA及NO水平。
　　

6、 5.茉莉酸和一氧化氮誘發(fā)苦參堿合成的協(xié)同作用依賴于二者之間的互催化作用
　　 為了考查JA和NO誘發(fā)苦參懸浮細(xì)胞苦參堿合成的協(xié)同作用與JA和NO互催化作用之間的關(guān)系,本文測定了JA及NO生物合成抑制劑對JA和NO之間的互催化作用及誘發(fā)苦參堿合成協(xié)同作用的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,JA及NO生物合成抑制劑在抑制JA和NO之間互催化作用的同時也抑制了JA和NO誘發(fā)苦參堿合成的協(xié)同作用。因此,推測JA和NO誘發(fā)苦參堿合成的協(xié)同作用依賴于