發(fā)布時間：2018-04-28 02:20

  本文選題：顛茄 + 茉莉酸甲酯��； 參考：《西南大學》2017年碩士論文

【摘要】：顛茄(Atropa belladonna L.)是茄科顛茄屬的重要藥用植物,主要次生代謝產(chǎn)物莨菪堿與東莨菪堿作為重要的抗膽堿類藥物廣泛應用,但由于在藥用植物中的含量低,其產(chǎn)量遠遠低于市場需求。而用外源添加物處理植物是常用且有效的方法,茉莉酸甲酯(MeJA)作為一種對植物生長具有廣泛調(diào)節(jié)作用的物質(zhì),已研究發(fā)現(xiàn)能夠提高多種藥用植物中的次生代謝物含量。本試驗以顛茄為材料,設置了不同濃度的MeJA處理組,0μmol·L-1、100μmol·L-1、200μmol·L-1、300μmol·L-1、400μmol·L-1,研究不同濃度MeJA對顛茄植株生長、生理特性、葉片中主要生物堿含量的影響,并從氮代謝、托品烷類生物堿(TAs)生物合成途徑中的關鍵中間產(chǎn)物以及關鍵酶基因表達量等方面,展開對MeJA調(diào)控顛茄TAs的作用機理研究。主要研究結論如下:1.比較不同濃度MeJA處理對顛茄生理特性的影響,結果表明:MeJA處理后顛茄葉片中葉綠素a與葉綠素b含量均顯著降低,說明MeJA能夠促進顛茄葉綠素降解或抑制葉綠素的合成。較低濃度的MeJA(100μmol·L-1、200μmol·L-1)處理在整個處理期都能顯著提高顛茄葉片中脯氨酸含量,較高濃度MeJA(300μmol·L-1、400μmol·L-1)隨處理時間的延長呈先升高后降低或平衡的趨勢,說明MeJA可以提高顛茄葉片脯氨酸含量,降低其滲透勢,保持水壓,減少對細胞的傷害。MeJA處理顯著提高了顛茄葉片中可溶性蛋白含量,可能是MeJA刺激了顛茄葉片中防御蛋白的合成,防御系統(tǒng)啟動時各種催化酶類大量合成,從而影響顛茄的生理生長代謝等。2.研究MeJA對顛茄生長與主要生物堿含量的影響發(fā)現(xiàn):MeJA處理能夠抑制顛茄的生長,且隨處理時間的延長抑制作用越明顯。顛茄葉片中莨菪堿與東莨菪堿含量在MeJA處理后變化趨勢基本一致,100μmol·L-1MeJA要處理14 d后才能顯著提高主要生物堿含量,而200μmol·L-1、300μmol·L-1、400μmol·L-1 MeJA處理7 d就能顯著提高顛茄葉片兩種生物堿的含量。其中200μmol·L-1在處理28 d時,莨菪堿與東莨菪堿含量達到最大值,分別為對照的1.706倍與1.807倍。總體來看,茉莉酸甲酯能促進顛茄莨菪堿、東莨菪堿的合成。3.為闡明MeJA調(diào)控顛茄葉片中莨菪堿與東莨菪堿的機理,對處理28 d時顛茄葉片中NO、氮代謝關鍵酶、TAs生物合成途徑精氨酸脫羧酶(ADC)與鳥氨酸脫羧酶(ODC)、多胺含量以及葉片和根中關鍵酶基因表達量進行研究。研究發(fā)現(xiàn):MeJA可刺激顛茄葉片中NO的迸發(fā),但變化趨勢不同于主要生物堿含量。MeJA處理可以降低硝態(tài)氮含量,隨處理濃度升高,硝酸還原酶(NR)與谷氨酰胺合成酶(GS)活性變化趨勢一致,NR活性得到提高,GS活性除400μmol·L-1處理也得到提高,總體來看MeJA提高了氮代謝水平。MeJA還可提高ADC活性以及200μmol·L-1、300μmol·L-1處理時ODC的活性。腐胺含量在MeJA處理后顯著提高,而精胺與亞精胺變化較小。但主要生物堿含量與腐胺的含量變化不完全一致,可能還與TAs合成途徑下游關鍵酶有關。除100μmol·L-1處理外,MeJA對顛茄根中pmt的表達無顯著影響。但促進了葉中trⅠ以及根中trⅠ和h6h的表達,根中trⅠ表達量的變化趨勢與莨菪堿和東莨菪堿含量的變化基本一致,能夠促進代謝向合成莨菪堿和東莨菪堿的方向移動,h6h可促進莨菪堿生成東莨菪堿。綜上,推測MeJA對顛茄托品烷類生物堿含量影響的機理,主要是通過促進顛茄根中trⅠ和h6h基因的表達,促進次生代謝向合成莨菪堿和東莨菪堿的方向進行。此外,適宜濃度的MeJA還可提高顛茄葉片中氮代謝水平,提高ADC、ODC酶活性以及腐胺含量,從而為下游TAs的合成提供充足的前體物質(zhì)。
[Abstract]:Atropa belladonna L. (belladonna) is an important medicinal plant of the Solanaceae. The main secondary metabolites, scopolamine and scopolamine, are widely used as important anticholinergic drugs. However, the yield is far below the market demand because of the low content of the medicinal plants, and the treatment of plants with external additives is a common and effective method. Methyl jasmonate (MeJA), as a substance which has a wide regulating effect on plant growth, has been found to be able to increase the secondary metabolite content in a variety of medicinal plants. This experiment uses belladonna to set up different concentrations of MeJA treatment group, 0 u mol. L-1100, L-1200, L-1300, L-1300, L-1300, L-1400, mol. The effects of MeJA on the growth and physiological characteristics of belladonna, the main alkaloid content in the leaves and the key intermediate products in the biosynthesis pathway of the TAs biosynthesis pathway and the gene expression of the key enzymes were studied. The main conclusions were as follows: 1. the main conclusions are as follows: 1. The effects of the same concentration of MeJA on the physiological characteristics of belladonna showed that the content of chlorophyll a and chlorophyll b in the leaves of belladonna decreased significantly after MeJA treatment, indicating that MeJA could promote the degradation of belladonna chlorophyll or inhibit the synthesis of chlorophyll. The lower concentration MeJA (100 mu mol. L-1200, mol L-1) can be significantly improved in the whole treatment period. Proline content in belladonna leaves, high concentration of MeJA (300 mu mol. L-1400 Mu mol. L-1) increased first and then decreased or balanced with the prolongation of treatment time, indicating that MeJA could improve the proline content of belladonna leaves, decrease its osmotic potential, maintain water pressure, and reduce the damage to cells by.MeJA treatment, which significantly improved the soluble eggs in belladonna leaves. The white content may be that MeJA stimulates the synthesis of defensive proteins in the belladonna leaves, and a large number of catalytic enzymes are synthesized at the start of the defense system, which affects the physiological growth and metabolism of the belladonna and other.2. studies on the effects of MeJA on the growth of Belladonna and the main alkaloid content. It is found that MeJA treatment can inhibit the growth of Belladonna and inhibit the growth of belladonna. The more obvious the production is. The changes in the contents of scopolamine and scopolamine in the vane of belladonna are basically the same after MeJA treatment. The content of the main alkaloids can be significantly increased after 100 mu mol. L-1MeJA is treated with 14 d. The content of two alkaloids of the high belladonna leaves can be significantly raised by 7 d. 20, mol. L-1400, mol L-1 MeJA. 0 Mu mol. L-1 reached the maximum value of scopolamine and scopolamine at the maximum value of 28 d, 1.706 times and 1.807 times the control, respectively. In general, methyl jasmonate could promote Belladonna and scopolamine synthesis.3. to clarify the mechanism of MeJA regulation of belladonna scopolamine and scopolamine, NO, nitrogen generation in belladonna leaves at 28 d treatment. Key enzyme, TAs biosynthesis pathway, arginine decarboxylase (ADC) and ornithine decarboxylase (ODC), polyamine content and gene expression of key enzymes in leaves and roots. The study found that MeJA can stimulate the burst of NO in belladonna leaves, but the change trend is different from the main alkaloid content.MeJA treatment can reduce nitrate nitrogen content everywhere. As the concentration increased, the activity of nitrate reductase (NR) and glutamine synthetase (GS) was the same, the activity of NR was improved and the activity of GS was improved in addition to 400 mu mol. L-1. In general, the MeJA increased the nitrogen metabolism level and the activity of ADC activity, as well as the activity of 200 mu mol. The changes of spermine and spermine were smaller, but the content of the main alkaloids was not exactly consistent with the changes in the content of the putrescine. It may also be related to the key enzymes in the downstream of TAs synthesis. Except for the treatment of 100 mu mol. L-1, MeJA has no significant influence on the expression of PMT in the belladonna root, but it promotes the expression of TR I and h6h in the leaves of TR I and the roots. The change in the expression of TR I was basically consistent with the changes in the content of scopolamine and scopolamine, which could promote the direction of metabolism to the direction of scopolamine and scopolamine. H6h could promote the formation of scopolamine. The mechanism of the effect of MeJA on the content of alkanoid alkaloids in belladonna, mainly by promoting the TR in belladonna root. The expression of I and h6h gene promotes the direction of secondary metabolism to synthesis of scopolamine and scopolamine. In addition, the suitable concentration of MeJA can also improve the level of nitrogen metabolism in the vane of belladonna, improve the activity of ADC, ODC enzyme and the content of the putrescine, thus providing sufficient precursors for the synthesis of TAs in the lower reaches.

【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q946

【參考文獻】

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本文編號：1813354