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金铁锁PsammosilenetunicoidesW.C. Wu et C.Y Wu是石竹科金铁锁属植物,主要分布于云南,四川,贵州,西藏等地,是“云南白药”的主成分之一,市场用药需求量大。然其在自然环境下繁殖率低,生长缓慢,人工繁育困难,药材大部分依赖野生采挖,产量已不能满足可持续用药的需求。长期的采挖导致金铁锁野生资源迅速减少已被列为国家二级保护植物。本研究中,对农杆菌介导后转化所得的金铁锁的毛状根进行了外源诱导,分别使用MeJA, Ag+, NaCl对液体培养的毛状根进行外源刺激,检测其生物量、转录水平、次生代谢物积累量的变化,验证不同外源诱导下金铁锁鲨烯合酶基因、β-香树素合酶基因的表达与有效成分含量的相关性,结果如下：1.鲨烯合酶(SS)和p-香树素合酶(p-AS)的表达量在三种外源刺激下均显示出显著的变化,三种外源诱导下鲨烯合酶的表达量在诱导后第一天均大幅上调,以NaCl刺激后的表达量变化最为显著,为空白的7.2倍,Ag+次之(-5.2倍),MeJA最弱,诱导后表达量为空白的4倍。在其后的培养时间中,不同诱导下鲨烯合酶的表达量均急剧下降至与空白相当的水平,提示外源刺激后的基因上调是一个非持久性的反应。β.香树素合酶(p-AS)的表达量同样显示出很大的波动,MeJA, NaCl诱导后第一天β-AS的表达量均显著增加(分别增加了5.3倍,2.7倍),但Ag+在整个诱导过程中对基因表达量的影响均不明显。2.三种外源诱导下金铁锁次生代谢产物的含量变化通过HPLC进行检测。在三种诱导下不同时间段的毛状根的指纹图谱中选取了14个共有峰,分别标记为P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14,另选取了两个特殊峰,分别标记为Pa, Pb。其中Pa在空白组中未检测到,而Pb仅在MeJA诱导下存在。SPSS数据分析显示,MeJA诱导下,P1,P2,P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14, Pa, Pb与空白相比含量有显著差异。Ag+诱导下,P5, P6, P11, P14, Pa与空白相比有显著性差异,而NaCl作用下,仅P5,P6,P9三个峰的含量显示与空白差异显著。相关性检测显示,MeJA诱导下,Pb的峰面积与β-香树素合酶基因表达量相关(p<0.05)。同时,本研究构建了以鲨烯合酶(SS)和p-香树素合酶(β-AS)为目的基因的植物表达载体,并经农杆菌介导转化获得毛状根培养系。