【摘 要】
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喜树是中国特有的木本植物,通过细胞工程的手段对其进行组织培养,对提高该药用植物中的喜树碱含量具有重要意义。其体内不同种类激素在合适的浓度区间内可调控植株生长每一阶段,同时也对其体内的生物碱的合成有一定影响,因此添加外源激素可调控生物碱的生物合成。本实验利用构建的喜树再生苗和愈伤组织,通过添加不同种类和不同浓度的外源激素,研究它们对喜树碱生物合成的影响。研究选取了5种较为常见的外源激素分别是:6-B
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喜树是中国特有的木本植物,通过细胞工程的手段对其进行组织培养,对提高该药用植物中的喜树碱含量具有重要意义。其体内不同种类激素在合适的浓度区间内可调控植株生长每一阶段,同时也对其体内的生物碱的合成有一定影响,因此添加外源激素可调控生物碱的生物合成。本实验利用构建的喜树再生苗和愈伤组织,通过添加不同种类和不同浓度的外源激素,研究它们对喜树碱生物合成的影响。研究选取了5种较为常见的外源激素分别是:6-BA、2,4-D、NAA、GA与KT,对喜树的不同材料进行处理,在生长和处理45天后,对其在生理形态、喜树碱的含量和基因相对表达量等方面进行分析。HPLC分析结果表明,喜树不同营养器官中CPT含量由高到低分别是:叶>茎>根>茎源的愈伤组织,叶片中的CPT含量是愈伤组织的36.16倍,CPT主要是在叶片中合成和积累的。不同激素处理时,6-BA对植株叶片和根系作用最明显,KT对植株茎干和愈伤作用突出。喜树愈伤组织体系中,2,4-D处理呈现暗红色,组织颗粒松散;GA处理呈现浅绿色,组织紧实致密。在叶源的愈伤组织中仅有6-BA处理组检测出CPT,6-BA0.05mg/L组与6-BA 0.1mg/L组的CPT含量分别比茎源的愈伤组织增加了0.32倍和0.36倍,且TLC薄层色谱分析均检测到喜树碱。其它处理由于含量过少导致HPLC检测不灵敏而未检测出且TLC薄层色谱分析也未检测出。实时定量荧光PCR（q RT-PCR）分析表明:0.05mg/L 6-BA处理时,叶片中Ca CYC1、Ca TDC1和Ca7DLGT三种关键酶基因表达量分别较对照组升高3.37倍、2.27倍和3.02倍,0.1mg/L 6-BA处理时,叶片中Ca CYC1、Ca TDC1和Ca7DLGT三种关键酶基因表达量分别较对照组升高1.92倍、2.91倍和1.32倍;在茎干中Ca STR是调控喜树茎干中喜树碱含量的主要关键酶基因,0.05 mg/L 6-BA与0.1 mg/L 6-BA处理时Ca STR表达量分别较对照组升高1.55倍1.61倍;在根系中0.05 mg/L 6-BA处理时Ca TDC1表达量分别较对照组显著升高11.03倍,0.1 mg/L 6-BA处理时Ca TDC1表达量提高3.43倍;茎源的愈伤组织中,促进Ca STR与Ca7DLS两种关键酶基因的表达,可提高喜树碱含量,1 mg/L KT与1 mg/L GA处理时Ca STR表达量分别较对照组升高2.38倍与1.29倍,Ca7DLS表达量则提高3.59倍与2.35倍;单独构建的叶源愈伤组织中,0.1 mg/L 6-BA处理时Ca STR与Ca7DLS表达量提高7.25倍与5.75倍,这与调控茎源的喜树愈伤组织中的关键酶基因一致。研究结果表明6-BA在调控喜树生长和喜树碱合成时具有多重性,低浓度可以诱导丛生芽的生长以利于快繁,而高浓度又可提高喜树苗和愈伤组织中CPT含量,且喜树碱合成途径上几个关键酶基因相对表达量也升高,这为外源6-BA对喜树碱的生物合成途径如何进行调控与影响奠定了部分的理论基础。
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