换一批外源茉莉酸甲酯对UV-B胁迫下颠茄生物碱积累及TAs代谢途径调控的机制探究
Mechanism exploration on alkaloids accumulation and TAs metabolic pathways regulation in Atropa belladonna L. treated with exogenous methyl jasmonate under UV-B stress
摘要以颠茄(Atropa belladonna L.)为材料,采用外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)处理颠茄幼苗,研究UV-B胁迫下不同浓度外源MeJA在不同处理时间对颠茄托品烷类生物碱(tropane alkaloids,TAs)含量、TAs合成途径上游产物、信号分子以及关键酶基因表达量的影响,初步探究UV-B胁迫下外源MeJA调控颠茄TAs代谢途径的机制.UV-B胁迫显著降低了颠茄莨菪碱和东莨菪碱的含量,对TAs合成途径前体物质的积累产生抑制作用,不利于TAs合成代谢.经适宜浓度的MeJA处理后,颠茄TAs含量有一定程度的提高,次生代谢途径中前体氨基酸(鸟氨酸和精氨酸)、多胺含量以及腐胺合成关键酶活性也均有不同程度的上升;信号分子NO的浓度随MeJA浓度的升高呈先升后降的趋势,在MeJA浓度为250μmol L-1时达到最高.对TAs合成途径关键酶基因表达量的检测发现,在外源MeJA的诱导下,颠茄叶片和根部TR I、PPAR、H6H表达量均有不同程度的上调.表明外源MeJA通过诱导颠茄TAs合成上游产物含量的升高,刺激NO的迸发,为TAs合成途径提供更多的前体物质,同时通过调控TAs代谢途径中关键酶基因TR I、PPAR与H6H的高效表达,有效缓解UV-B胁迫对颠茄TAs的抑制作用,提高颠茄莨菪碱和东莨菪碱的含量.以上研究结果可为今后进一步研究逆境胁迫下外源诱导子调控颠茄TAs次生代谢途径机制提供依据,以期在实际生产中有效提高颠茄的抗逆性和其药用成分的积累.
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DOI
10.3724/SP.J.1006.2020.04050
发布时间
2020-12-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
本研究由国家自然科学基金项目（30500041）
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