壳寡糖是自然界中唯一带正电荷阳离子的碱性氨基低聚糖,其对调节植物生长、提高抗氧化性有明显作用。为了研究壳寡糖对长春花生物碱积累的影响,本文采用不同浓度、不同分子量壳寡糖处理长春花后,检测长春花中生理特性的变化、叶片中生物碱的含量、抗氧化活性酶的活性以及壳寡糖处理后长春花生物碱合成途径中关键基因相对表达量的影响,并以此评价壳寡糖在长春花生物碱积累中的促进效果。本实验前期研究了不同处理方式对长春花中生物碱合成的影响,分别将种子泡在壳寡糖溶液中并每天喷糖、喷水或直接将长春花种泡在水中喷糖处理进行实验,并以最终叶片成熟时其文多灵和长春质碱的含量作为实验数据进行分析。与对照相比,去离子水浸泡的长春花种再经过每隔五天喷壳寡糖处理的长春花生物碱均有显著性增高,增幅最高可达88%。分别选取了1000Da、2000Da、3000Da分子量的壳寡糖,并对每种分子量设计0.01μg/mL、0.1μg/mL、1μg/mL和10μg/mL 4种浓度对长春花进行处理。实验结果表明,壳寡糖能显著提高长春花的各项生长指标,并以3000Da壳寡糖0.01μg/mL浓度处理时最显著,与对照组相比,根长提高66.57%,株高提高75.18%,根重、茎重、叶重分别提高167.32%、259.41%、137.17%。随着壳寡糖浓度的提高,叶片中生物碱的含量出现先升高后下降的趋势,且以3000Da壳寡糖0.1μg/mL浓度时含量提高最显著。其中文多灵含量提高含量60.52%;长春质碱提高147.72%。为了研究壳寡糖对长春花抗氧化能力的影响,对壳寡糖处理后长春花叶片中过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶以及谷胱甘肽还原酶的活性含量进行测量。研究结果表明,壳寡糖可使长春花叶片中各类抗氧化酶含量增加,其中长春花叶片中过氧化氢酶与谷胱甘肽还原酶的活力在3000Da浓度为0.1μg/mL的壳寡糖处理下分别提高109.62%、141.37%;超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶的活力经过壳寡糖处理后也有显著性提高。本论文为研究壳寡糖对长春花生物碱合成的影响。根据长春花生物碱代谢途径,选取途径中9个关键酶基因(SLS、STR、SGD、T16H、PRXL、ORCA3、G10H、DAT、D4H)。用实时定量PCR检测不同浓度的壳寡糖处理后的长春花其代谢途径中关键基因相对表达量。发现在0.1μg/mL浓度下3000Da分子量的壳寡糖可以使基因的表达水平达到最高值。结果表明,壳寡糖对长春花生物碱的积累具有调节作用,0.1μg/mL的分子量3000Da的壳寡糖可明显提高长春花的各项生长指标,提高长春花叶片中文多灵和长春质碱的含量,同时壳寡糖也可显著提高长春花叶片中多种抗氧化酶的活性,经检测长春花生物碱代谢途径上相关基因的表达发现,长春花通过调节生物碱合成相关基因的表达进而达到促进生物碱积累的效果。