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绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)为葫芦科绞股蓝属的重要药用植物,因能合成和积累人参皂苷类物质而被誉为“南方人参”。茉莉酸是调节植物生长发育和次生代谢产物积累的关键信号分子,它能促进人参属植物的发育和人参皂苷类物质积累。因此推测茉莉酸类物质也能够通过调节绞股蓝皂苷生物合成关键酶基因的表达而促进绞股蓝皂苷的合成。为此,本项目采用植物化学和分子生物学等相关技术手段,研究茉莉酸类物质及相关化学因子对绞股蓝皂苷生物合成关键酶基因表达的影响,并分析基因表达与总皂苷及皂苷单体含量之间的相关性,借以阐明茉莉酸类物质调控绞股蓝皂苷生物合成的机理。本文的主要研究结果如下:1.在绞股蓝总皂苷的提取过程中,作为萃取剂的水饱和正丁醇能影响绞股蓝总皂苷的提取率,增加其pH值可提高总皂苷含量,pH值=8(碱性)时得率最高,比通常所用pH=5的得率平均提高223.57%。2.以0.5μM的MeJA喷施绞股蓝后,成熟叶片中各皂苷生物合成关键酶基因的表达在2 h至3 d检测期内不同时间点的表达模式不一致。GpFPS基因在处理后的变化趋势为先降后升。GpSE基因的变化趋势为先升后降,GpSS基因则为先降后升。MeJA处理绞股蓝后,其成熟叶中总皂苷含量比对照均有不同程度的增加,整体变化趋势表现先减少后增加的模式。3.对MeJA处理绞股蓝后2 h—3 d的皂苷生物合成关键酶基因表达量与处理后6 h—6 d的绞股蓝皂苷含量进行相关性分析,发现法尼基焦磷酸合成酶基因GpFPS的表达与总皂苷含量呈显著的正相关,鲨烯合成酶基因GpSS的表达与总皂苷含量呈不显著的正相关,说明这二个基因能够促进皂苷的合成。鲨烯环氧酶基因GpSE的表达与总皂苷含量呈显著的负相关,表明其抑制或不利于总皂苷的合成。GpFPS与皂苷单体Rb1,Rb3含量具有显著的正相关性,与Rd具有不显著的正相关,表明它能够促进这三类单体的合成。4.以0.5μM的亚麻酸(LeA)喷施绞股蓝后,其须根中皂苷合成关键酶基因GpFPS、GpSE、GpSS的表达均为上调,显著高于对照,且在根中的表达丰度高于茎和幼叶。成熟叶中LeA对基因表达的调控作用微弱,不能显著促进皂苷的合成。5.20μM冠菌素(COR)处理绞股蓝后三种基因的表达模式不一致,GpFPS和GpSE在绞股蓝营养器官中的表达丰度要高于GpSS。成熟叶中COR对绞股蓝皂苷生物合成关键酶基因调控作用不显著,也不能促进皂苷的合成。6.用0.5%乙烯(ET)处理后绞股蓝须根、茎、幼叶中的皂苷生物合成关键酶基因表达形式不一致。乙烯利在短期内对绞股蓝皂苷生物合成关键酶基因起着一定的下调作用,对皂苷单体的合成可能起抑制作用7.以0.1%过氧化氢(H2O2)处理绞股蓝后,三个基因在茎中的表达模式相似,且均以须根中的表达量最高,而在幼叶中最低。H2O2对皂苷生物合成关键酶基因表达的调控能力较小,不能促进皂苷的生成。8.绞股蓝茎端入土无性繁殖初期,根、茎和幼叶组织中的皂苷生物合成关键酶基因GpFPS、GpSE、GpSS的表达均呈下调趋势。成熟叶中的三个皂苷合成关键酶基因表达水平与总皂苷及皂苷单体含量无法建立相关关系。