论文部分内容阅读
本文以丹参(Salvia miltiorrhiza Bung)叶片所诱导愈伤组织的细胞悬浮培养物为研究材料,以水杨酸为诱导子,以尼群地、异搏定和EGTA为钙离子抑制剂,分别在水杨酸诱导和加入钙离子抑制剂后检测细胞培养物中酚酸类次生代谢物的含量、培养细胞液在诱导过程中的pH变化、细胞培养物中H2O2含量和相关酶(SOD,POD,CAT,PPO)的活性,研究水杨酸对丹参悬浮细胞培养物中次生代谢物的生物合成、细胞质的酸化以及丹参细胞活性氧迸发的诱导作用,并对水杨酸诱导后以上变化的作用机制进行探讨,以期为利用细胞培养法生产次生代谢物和初步了解水杨酸诱导后细胞内的信号转导机制提供基础研究。取得了以下主要结论:1.较低浓度(3.12525 mg/L)的水杨酸可作为非生物诱导子调控丹参的次生代谢,诱导丹参培养细胞中水溶性酚酸次生代谢物的生物合成。适宜于诱导丹参酚酸类次生代谢物的水杨酸浓度为6.2525 mg/L,诱导丹参培养细胞内丹酚酸B和咖啡酸的生物合成量可达到0.62%和0.048%,分别为对照的1.82倍和2.67倍。2.利用水杨酸的最佳诱导浓度(6.25 mg/L)诱导丹参悬浮细胞培养物,丹酚酸B和咖啡酸的生物合成积累曲线一致。开诱导后的27 d,丹酚酸B和咖啡酸的含量快速上升。在诱导后的第6 d,丹酚酸B含量达到最大,第7 d咖啡酸含量最大。因此,诱导上述两种次生代谢物的较佳时间为67 d。3.水杨酸诱导可引起丹参细胞培养液中H+内流,导致丹参培养细胞质的酸化。细胞质酸化的程度和时间与水杨酸诱导子的浓度有关,呈浓度依赖性。水杨酸的浓度越大,丹参悬浮培养细胞液pH变化的最大值出现的时间也越早。钙离子抑制剂可使水杨酸诱导的pH变化幅度减小。水杨酸诱导的丹参细胞质酸化依赖于丹参培养细胞内外的钙离子迸发,可被钙离子抑制剂减弱。4.水杨酸可诱导丹参培养细胞活性氧的迸发、H2O2含量的升高。在诱导2 h后,细胞中H2O2的含量可达到对照的1.9倍。诱导后4 h,细胞中H2O2含量恢复到对照水平。钙离子抑制剂尼群地、异搏定和EGTA可有效地抑制培养细胞中钙离子的迸发,从而抑制水杨酸诱导的丹参细胞中H2O2的产生。水杨酸诱导丹参细胞产生H2O2依赖与细胞内外的Ca2+。5.水杨酸可诱导丹参培养细胞SOD和PPO活性升高。钙离子抑制剂可抑制水杨酸对丹参培养细胞SOD和PPO活性的激发效果。尼群地和异搏定对水杨酸诱导后SOD活性变化的抑制具有浓度效应,而EGTA的浓度与SOD和PPO活性的变化关系不大。细胞钙参与调节诱导子诱导的丹参培养细胞SOD和PPO的活性变化。6.水杨酸诱导丹参培养细胞POD和CAT活性大幅度下降。钙离子抑制剂处理均可抑制水杨酸诱导的丹参悬浮培养细胞POD和CAT活性的降低。尼群地和异搏定对水杨酸诱导后POD和CAT活性降低的抑制具有浓度效应,而EGTA的浓度与POD活性的变化关系不大。细胞钙参与调节诱导子诱导的丹参培养细胞POD和CAT的活性变化。