西藏红景天组织培养及红景天甙相关代谢酶的研究

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珍贵藏药植物——西藏红景天的根中含有以红景天甙为主的次生代谢物质,具有抗疲劳、抗衰老、抗缺氧、抗紫外线辐射等作用,是非常有开发前途的环境适应性药用濒危植物。本实验利用植物组织培养技术,筛选出红景天诱导愈伤组织、生芽、生根的合适激素配比的培养基,并探索了红景天甙可能代谢途径中几种调控酶的活性,以及不同外植体来源的愈伤组织在不同培养温度条件下不同继代培养中其酶活性与红景天甙含量的关系。 我们发现:(1)MS+6BA 2.0mgL-1+NAA0.2mgL-1、MS+6BA 3.0mgL-1+NAA0.3mgL-1和MS+6BA 2.0mgL-1+IAA0.25mgL-1都能较快地诱导出愈伤组织;狭叶红景天和大花红景天的叶片比茎较易产生愈伤组织,而且两者生成的愈伤组织的状态差别较大;在6-BA与NAA浓度之比等于10时,才能诱导出较好的愈伤组织,在IAA和GA共同存在的条件下则利于诱导芽的生长;MS和B5均+30gL-1蔗糖+8gL-1琼脂+IAA0.5mgL-1(光照度8h d-1、pH5.8)诱导生根最佳,两者的区别在于B5诱导出的根比MS所诱导的要粗,但较短。MS所诱导的根比B5所诱导的根要长。(2)、愈伤组织的外植体来源、培养温度条件和不同的继代培养数都影响着其中红景天甙的含量和苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸解氨酶(CA4H)和酪氨酸解氨酶(TAL)这3种酶的活性;不管是叶来源还是茎来源,不管是24℃培养还是4℃培养的愈伤组织,在连续继代培养中红景天甙含量的变化趋势基本上是一致的;无论是叶来源的愈伤组织还是茎来源的愈伤组织,培养温度对PAL酶的酶活性影响最大,对CA4H酶的酶活性影响最小,对TAL酶的酶活性影响视不同的外植体来源而定;在相同外植体来源的愈伤组织中及不同的培养温度的条件下,或是在不同外植体来源的愈伤组织中及相同温度的培养条件下,其红景天甙含量与PAL酶、CA4H酶和TAL酶的酶活性之间没有完全一致的对应伴随关系。推测可能在不同的组织器官中和不同温度条件下,红景天甙存在不同的占主导地位的代谢途径。 我们还根据苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因家族的保守序列,以大花红景天DNA为模板,通过PCR扩增得到其约950bp长的PAL基因的克隆,测序并比较了它与其基因家族的同源性。
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