诱导子对雷公藤发状根生长及次生代谢产物的影响

发布时间：2020-05-13 04:11

【摘要】：雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)是卫矛科雷公藤属多年生的藤本植物,作为一种重要的天然药物资源,其在我国医药和害虫防治领域的应用已有很悠久的历史。雷公藤体内含有倍半萜类生物碱、二萜类、三萜类等多种具有不同生物活性的次生代谢物,倍半萜类生物碱中吉碱和次碱的杀虫活性较好。雷公藤发状根生物碱含量高,生长速度快,含量稳定,有替代自然资源生产雷公藤生物碱的潜力,通过诱导子的添加来提高发状根中活性次生代谢物的产量具有十分重要的研究意义。本文在前期雷公藤发状根培养体系已经建立的基础上,通过测定发状根生物量及次生代谢物含量:筛选了适宜雷公藤吉碱与次碱生产的培养基盐浓度并得到发状根的生长曲线,主要探究了五种诱导子及诱导子组合对发状根生长及吉碱与次碱的影响,以期为雷公藤发状根生物量及吉碱和次碱产量的提高提供依据。主要研究结果如下:1.对MS液体培养基大量营养元素盐浓度的筛选结果表明:1/4 MS,1/2 MS,3/4 MS,MS四种不同盐浓度的培养基对发状根生长及次生代谢产物影响不同。结果观察到:发状根在1/2 MS和MS的培养基中生长状况较好,其生物量分别为0.86 g/flask和0.82g/flask;吉碱的产量随培养基盐浓度的增强而升高,吉碱与次碱的含量均在MS培养基中达到最大值。综合选择MS培养基为次生代谢物生产的基础培养基。2.雷公藤发状根生长曲线的测定结果表明:在0-14d生长缓慢,属于生长延滞期;14-28d,发状根的生长迅速,处于对数生长期;28-35d发状根的生长速度放缓,属于生长的稳定期;在35d以后发状根的干重出现下降的趋势,且吉碱与次碱含量也减少。21-28d内吉碱与次碱的含量迅速增长,但在28-35d倍半萜类生物碱的含量基本处于稳定阶段。综合发状根生长及吉碱与次碱的积累曲线,确定诱导子添加时间为28d。3.探究了五种诱导子茉莉酸甲酯、水杨酸、硝酸银、山梨醇和壳聚糖的不同添加浓度对雷公藤发状根生长和吉碱与次碱的影响:茉莉酸甲酯对发状根的生长影响无明显影响,但显著提高了两种生物碱的总产量,100μmol/L的处理使吉碱的总产量为对照的5.06倍;低浓度的水杨酸处理促进了发状根的生长,100μmol/L的处理使吉碱和次碱的总产量分别达到1777.09和592.16μg/flask,分别为对照的1.64和2.62倍;高浓度的硝酸银抑制了发状根的生长,但显著提高了吉碱与次碱的产量,吉碱与次碱总产量在50 mg/L的硝酸银处理后达到最高,分别为对照的3.85和2.26倍;10 g/L的山梨醇促进了发状根生长并提高了两种生物碱的产量;不同浓度的壳聚糖对发状根的生长影响不明显,其中100 mg/L的壳聚糖对吉碱和次碱总产量的提高效果最佳,分别为对照的1.97倍和1.82倍。诱导子对雷公藤发状根的生长及吉碱和次碱的积累具有选择性,茉莉酸甲酯和硝酸银是两种诱导效果较好的诱导子。4.探究茉莉酸甲酯、水杨酸和硝酸银诱导子两两组合对雷公藤生长和吉碱与次碱的影响发现:100μmol/L的茉莉酸甲酯与100μmol/L的水杨酸的诱导效果最佳,吉碱与次碱的总产量分别为对照的5.33和8.56倍,均大于单个诱导子作用后,两种生物碱的最高产量。
【图文】：

公藤内酯醇和总生物碱的含量以及提取物杀虫活性为雷公藤外植体和愈伤组织的诱导条件和培养环境进行雷公藤不定根生长与营养成分消耗动态进行研究，为。韩娟（2012）利用发根农杆菌诱导产生雷公藤发状根慧娜（2013）探究了不同前体及部分诱导子在固定浓碱积累的影响。利用组织和细胞培养方法生产需公藤有效成分具有广培养的研究从不同方面进行了有益的探索，但远未达-电喷雾串联质谱法（HPLC-ESI-MS/MS）分析雷公藤野生雷公藤植株不同部分次生代谢产物，结果表明，雷公藤吉碱的含量相当；发状根中次碱含量最高，，其利用组织培养尤其是发状根培养的方式生产雷公藤活。目前关于雷公藤发状根的报道较少，需要进一步深

西北农林科技大学硕士学位论文质酸化，进一步作为产生次生代谢产物的信号（Zhao et al. 2005可能激活与其偶联的 G 蛋白或丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）级质内游离 Ca2+的浓度升高，从而触发许多细胞内的过程。游离的如 CaM 结合，从而与细胞内多种酶或者蛋白质结合，发生蛋白质内的防御基因，诱导合成次生代谢产物的酶，然后合成次生代谢物作用（Narayani andSrivastava2017）。G 蛋白偶联受体也被认为可C），从而水解膜磷脂，如磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2），从而产甘油（DAG）和三磷酸肌醇 （inositol-1, 4,5-trisphosphate，IP33）。DAG 与蛋白激酶结合并激活了蛋白激酶 C（PKC），PKC 又通的几种蛋白（Kurosaki et al. 1987）。IP3 使 Ca2+门控通道打开，参。所有这些信号转导事件最终导致转录因子的激活或从头开始的反过来又调控参与次生信号或次生代谢产物生物合成的编码酶的amirez-Estrada et al. 2016）。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ453;Q945;Q946

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 叶龙飞;王金海;张景红;;联合诱导子提高药用植物代谢产物产量的研究进展[J];广东化工;2014年10期

2 晏琼;胡宗定;吴建勇;;生物与非生物诱导子协同作用对丹参毛状根培养生产丹参酮的影响[J];中国中药杂志;2006年03期

3 晏琼;胡宗定;吴建勇;;生物和非生物诱导子对丹参毛状根培养生产丹参酮的影响[J];中草药;2006年02期

4 宋经元,任春玲,祁建军;生物诱导子在植物细胞培养生产次生产物中的应用[J];天然产物研究与开发;2000年04期

5 ;轻松一笑[J];老同志之友;2012年14期

6 王红,叶和春,李国凤;诱导子的作用方式及其在植物组织培养中的应用[J];植物学通报;1999年01期

7 刘春朝,王玉春,赵兵,徐霞,欧阳藩,叶和春,李国凤;生物诱导子调节植物组织次生代谢的研究[J];植物学通报;1999年02期

8 胡耀辉;于亚桐;于寒松;;非生物诱导子对荞麦悬浮细胞黄酮含量的影响[J];粮油加工;2010年07期

9 宁文,曹日强;促进紫草色素合成的米曲霉诱导子的纯化和活性鉴定[J];植物学报;1996年05期

10 汪文俊;宋发军;孙雅芳;;生化诱导子对红法夫酵母生长和类胡萝卜素合成的影响[J];中南民族大学学报(自然科学版);2008年02期

相关会议论文 前10条

1 闫思远;孙牧笛;顾沛雯;;苦豆子内生真菌诱导子XKZKDF_(11)对LDC基因表达的影响[A];中国植物病理学会2018年学术年会论文集[C];2018年

2 孙牧笛;高媛;顾沛雯;;苦豆子内生真菌诱导子对宿主培养物生长及喹诺里西啶类生物碱合成的影响[A];植保科技创新与农业精准扶贫——中国植物保护学会2016年学术年会论文集[C];2016年

3 张真;李胜;刘媛;李婷;张青松;张敏;;不同诱导子对葡萄愈伤组织增殖及其中白藜芦醇累积的效应[A];全国“植物生物技术及其产业化”研讨会论文摘要集[C];2007年

4 王淑杰;李纯;钟香梅;王胡军;赵晶;;诱导子对东北红豆杉细胞培养生产紫杉醇的影响[A];中国园艺学会2014年学术年会论文摘要集[C];2014年

5 周敏;饶力群;;内生真菌诱导子对长春花愈伤组织细胞态势及生物碱合成的影晌[A];中国生物化学与分子生物学会农业生物化学与分子生物学分会第六次学术交流会论文集[C];2004年

6 孙牧笛;胡丽杰;顾沛雯;;苦豆子内生真菌NDZKDF_(13)诱导子对宿主赖氨酸脱羧酶基因表达的影响[A];绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会论文集[C];2017年

7 彭梅芳;张婷婷;谌容;任肃霞;陈敏;廖志华;;萝芙木萜类吲哚生物碱合成途径中色氨酸脱羧酶基因的克隆与功能分析[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编（2004-2008）[C];2008年

8 张鹏英;陈靠山;;牛蒡低聚果糖,一种潜在的植物抗病诱导子[A];中国植物病理学会2011年学术年会论文集[C];2011年

9 刘曼西;荆迎军;;诱导体系及其在探索植物抗性相关蛋白中的作用[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年

10 郭肖红;高文远;黄璐琦;肖培根;;前体化合物和诱导子对丹参酮ⅡA和原儿茶醛合成的优化研究[A];中医药优秀论文选（上）[C];2009年

相关博士学位论文 前7条

1 杨松;铈诱导子强化红豆杉细胞次生代谢产物生产的信号机制研究[D];天津大学;2007年

2 马春泉;菊芋悬浮细胞中菊糖及酚类物质的诱导[D];东北林业大学;2015年

3 张梅;杜鹃黄酮类化合物活性成分的动态变化及诱导子对其含量和相关酶活性影响的研究[D];福建农林大学;2012年

4 孙斐;牛蒡低聚果糖诱导水果采后保鲜的机制研究[D];山东大学;2013年

5 杨英;甘草细胞培养合成甘草黄酮及其调控研究[D];华中科技大学;2007年

6 刘秀波;黄芪次生代谢途径调控诱导子筛选及转录组学研究[D];东北林业大学;2013年

7 王艳东;南方红豆杉细胞中紫杉烷生物合成途径及其诱导调控研究[D];天津大学;2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈蒙蒙;诱导子对雷公藤发状根生长及次生代谢产物的影响[D];西北农林科技大学;2019年

2 聂丽;诱导子对链霉菌702合成农抗702的影响[D];江西农业大学;2017年

3 王丹丹;诱导子对桑悬浮细胞次生代谢物累积的研究[D];江苏科技大学;2018年

4 李金鑫;人参和三七不定根培养中诱导子的筛选及代谢调控研究[D];天津大学;2017年

5 周俊杰;基于交通诱导子区的城市分层分区路径规划[D];浙江大学;2016年

6 张秀英;酿酒葡萄细胞对三株内生真菌诱导子的生理生化响应[D];云南大学;2015年

7 曾杨;黑曲霉诱导子和水杨酸对虎杖愈伤组织中白藜芦醇含量的影响[D];四川农业大学;2008年

8 杜研;诱导子对黄芪愈伤组织生长及代谢的影响[D];吉林农业大学;2007年

9 于丽莉;诱导子调控下人参发状根皂苷合成相关基因表达的研究[D];吉林农业大学;2014年

10 张品南;西兰花组培体系的建立及青霉诱导子对细胞萝卜硫素的合成代谢调控[D];甘肃农业大学;2014年

本文编号：2661366