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  • 【期刊】 藏药资源植物铃铛子托品烷类生物碱含量测定

    刊名:《西藏科技》 作者:曾俊岚 ; 赵凯辉 ; 兰小中 ; 廖志华 关键词:托品烷类生物碱 ; 铃铛子 ; 药源植物 ; 藏药材 机构:西南大学生命科学学院 ; 西南大学生命科学学院 ; 西南大学西藏农牧学院药用植物联合研发中心 ; 西藏大学农牧学院药用植物研究中心 年份:2016
    摘要:托品烷类生物碱(tropane alkaloids,TAs)是一类主要来自于茄科植物的含氮小分子有机物,其中莨菪碱(hyoscyamine)和东莨菪碱(scopolamine)被广泛应用于临床抗胆碱药物,可用于手术前麻醉、抗晕动症、戒毒脱瘾、治疗帕金森症、改善微循环、治疗有机农药中毒等。铃铛子(Anisodus luridus)产自我国西藏、云南高海拔地区,属于茄科山莨菪属多年生宿根草本,该物种具有生物量大、生物碱含量高的特点。本研究采用HPLC测定了铃铛子各器官中托品烷类生物碱含量,发现各部位均表现为莨菪碱含量高于东莨菪碱含量,表明铃铛子属于莨菪碱型资源植物。莨菪碱最高的部位为子房(18.92563mg.g~(-1) DW),其次是种子(15.85058mg.g~(-1) DW)、主根(10.5159mg.g~(-1) DW),东莨菪碱最高的部位也是子房(3.14404 mg.g-1 DW),其次是花萼(2.09926 mg·g~(-1) DW)、花冠(1.75487mg.g~(-1) DW),茎中两种TAs含量均为最低。铃铛子中莨菪碱和东莨菪碱含量都高于我国传统药源植物颠茄中的含量,因此铃铛子适合被作为新型TAs高产药源植物进行产业化种植。
  • 【期刊】 藏药资源植物铃铛子托品烷类生物碱含量测定

    刊名:西藏科技 作者:曾俊岚[1,2] ; 赵凯辉[1,2] ; 兰小中[3] ; 廖志华[1,2] 关键词:托品烷类生物碱 铃铛子 药源植物 藏药材 机构:西南大学生命科学学院 ; 西南大学生命科学学院 ; 西南大学西藏农牧学院药用植物联合研发中心 年份:2016
    摘要:托品烷类生物碱(tropane alkaloids,TAs)是一类主要来自于茄科植物的含氮小分子有机物,其中莨菪碱(hyoscyamine)和东莨菪碱(scopolamine)被广泛应用于临床抗胆碱药物,可用于手术前麻醉、抗晕动症、戒毒脱瘾、治疗帕金森症、改善微循环、治疗有机农药中毒等。铃铛子(Anisodus luridus)产自我国西藏、云南高海拔地区,属于茄科山莨菪属多年生宿根草本,该物种具有生物量大、生物碱含量高的特点。本研究采用HPLC测定了铃铛子各器官中托品烷类生物碱含量,发现各部位均表现为莨菪碱含量高于东莨菪碱含量,表明铃铛子属于莨菪碱型资源植物。莨菪碱最高的部位为子房(18.92563mg.g~(-1) DW),其次是种子(15.85058mg.g~(-1) DW)、主根(10.5159mg.g~(-1) DW),东莨菪碱最高的部位也是子房(3.14404 mg.g-1 DW),其次是花萼(2.09926 mg·g~(-1) DW)、花冠(1.75487mg.g~(-1) DW),茎中两种TAs含量均为最低。铃铛子中莨菪碱和东莨菪碱含量都高于我国传统药源植物颠茄中的含量,因此铃铛子适合被作为新型TAs高产药源植物进行产业化种植。
  • 【期刊】 托品烷类生物碱生物合成分子生物学与代谢工程

    刊名:中草药 作者:卢衍 ; 王细荣 ; 陈敏 ; 廖志华 关键词:托品烷类生物碱 ; 生物合成 ; 分子生物学 ; 代谢工程 ; 功能基因 机构:西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室 ; 西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室 ; 西南大学生命科学学院天然产物与代谢工程实验室 ; 西南大学药学院药物分析教研室 年份:2012
    摘要:莨菪碱和东莨菪碱属于托品烷类生物碱,是重要的抗胆碱类药物。托品烷类生物碱生物合成分子生物学和代谢工程一直是植物次生代谢工程研究的热点。随着植物功能基因组学和代谢组学的发展,托品烷类生物碱生物合成研究取得重要进展。重点对托品烷类生物碱生物合成途径、功能基因和代谢工程研究进展进行综述,并对可能存在的问题以及应用前景进行展望。
  • 【论文】 氮素形态对颠茄生长及托品烷类生物碱代谢的调控研究

    作者:韦悦 关键词:颠茄 ; 氮素形态 ; 氮代谢 ; 次生代谢 ; 东莨菪碱 机构:西南大学 ; 西南大学 年份:2017
    摘要:颠茄(Atropa belladonna L.)是茄科颠茄属的多年生草本植物,是我国药典规定的托品烷类生物碱(TAs)唯一药源植物,其主要药用成分为莨菪碱和东莨菪碱。但生物碱在颠茄中的含量通常很低,且东莨菪碱含量又远远少于莨菪碱,这导致人们关注颠茄莨菪碱与东莨菪碱的合成、积累与环境条件的关系,并期望找到适宜的培育条件以提高莨菪碱与东莨菪碱的产率。氮素是植物生长和代谢重要影响因子之一,不同形态的氮素对植物有不同的影响,氮素形态与生物碱的合成与积累也有着重要的联系。本文以颠茄实生苗为材料,结合砂培、浇灌营养液培养方法,设置不同铵硝配比(0︰100、25︰75、50︰50、75︰25、100︰0),分析不同形态氮素在不同处理时间对颠茄生长和氮代谢相关生理指标以及生物碱含量的变化规律,研究不同形态氮素对颠茄次生代谢上游产物、信号分子以及关键酶基因表达量的影响,从细胞和基因水平探索氮素形态调控颠茄生长、氮素利用以及生物碱合成的机制,以期为颠茄次生代谢与环境要素的相关性研究提供基础资料,对颠茄种植过程中氮肥的合理配施、高效利用提供理论依据。主要研究结果如下:1.整个处理期内,随着硝态氮比例的增加,颠茄茎叶和根部干质量都逐渐升高,其中茎叶干质量在全硝营养下最高,根部干质量在铵硝比25︰75时最高。测定植株叶绿素含量发现,铵态氮比例较高时植株的叶绿素含量也更高。以上结果表明,颠茄具有喜硝特性,在全硝营养下其地上部和地下部均能积累较多的干物质,少量铵态氮(NH4+≤25%)存在不影响其生长并能增加叶绿素的合成,因此铵硝结合供氮且铵硝配比为25︰75更有利于颠茄的生长。2.研究不同形态氮素营养下颠茄主要含氮化合物和氮代谢关键酶随处理时间的变化发现,处理初期全铵营养增加了可溶性蛋白的含量,但随处理时间延长铵硝比50︰50更有利于可溶性蛋白的积累;游离氨基酸含量随处理液中铵态氮比例增加总体上表现为升高,在铵硝比75︰25时最高;叶片中硝酸盐含量随处理液中硝态氮比例增加而增加,整个处理期内硝态氮比例大于50%时叶片硝酸盐含量呈下降趋势;NR活性随着处理液中硝态氮比例的增加而上升,但随处理时间增加全硝处理下NR活性有下降趋势;GS活性随铵态氮比例的增加呈现先减小后升高的趋势,并且随着处理时间的增加单一硝态氮处理降低了GS活性,单一铵态氮处理则增加了GS活性。表明随营养液中硝态氮比例的增加,颠茄能积累更多的硝酸盐,从而促进NR活性,而铵态氮的加入则能增加GS活性,促进了GS/GOGAT循环,从而提高叶片可溶性蛋白和游离氨基酸含量,因此铵硝结合供氮且铵硝配比为25︰75更有利于颠茄的氮代谢。3.对颠茄叶片莨菪碱和东莨菪碱的在不同形态氮素处理不同时间下的变化研究发现,虽然处理初期铵硝等量供氮组莨菪碱和东莨菪碱含量都不高,但随着处理时间的延长铵硝等量供氮使生物碱持续上升,尤其是东莨菪碱增加明显。整个处理期内,全硝处理组东莨菪碱含量都较少。说明氮素形态显著影响了颠茄TAs的积累,同时也影响了莨菪碱向东莨菪碱的转化,铵硝比为50︰50时更有利于颠茄生物碱的积累和莨菪碱向东莨菪碱的转化。4.为明确氮素形态对颠茄生物碱合成调控的机制,以处理28 d时的颠茄苗为材料研究不同形态氮素对TAs合成前体腐胺(Put)、信号分子一氧化氮(NO)以及TAs合成途径关键酶基因PMT、TRⅠ和H6H表达量的影响。对Put及其合成关键酶的检测发现,腐胺的含量与腐胺合成的关键酶活性变化基本一致,它们都随铵态氮比例的增加而升高,在铵硝比75︰25达到最高;对信号分子NO的检测发现,NO浓度随处理液中硝态氮比例的减小而减小;对PMT、TRⅠ和H6H表达量的检测发现,少量铵态氮增加了根部PMT与H6H基因表达量,铵硝比为50︰50时叶片和根部PMT、TRⅠ和H6H基因都有较高的表达水平。由此可以推测,氮素形态对颠茄莨菪碱和东莨菪碱合成的调控主要通过影响关键酶基因的表达量起作用,铵硝等比供氮条件提高了颠茄叶片中TRⅠ和根部PMT与H6H表达量,促进了腐胺向莨菪碱的合成以及莨菪碱向东莨菪碱的转化。综上所述,硝态氮有利于颠茄的初生生长,一定比例的铵态氮则能促进颠茄的次生代谢。氮素形态的变化对颠茄氮代谢和叶绿素含量有直接的影响,从而造成颠茄初生生长的差异。而氮素形态对颠茄次生代谢的调控,则通过改变次生代谢产物合成途径关键酶基因表达量起作用。
  • 【期刊】 PMT和H6H双基因共转化提高三分三托品烷类生物碱质量分数

    刊名:西南大学学报(自然科学版) 作者:严铮辉 ; 潘夕春 ; 强玮 ; 廖志华 关键词:托品烷类生物碱 ; 三分三 ; 代谢工程 机构:三峡库区生态环境教育部重点实验室 ; 三峡库区生态环境教育部重点实验室 ; 西南大学生命科学学院 年份:2014
    摘要:三分三是我国特有的托品烷类生物碱药源植物.采用基于发根的外源基因表达技术,农杆菌介导遗传转化三分三,获得转烟草PMT和莨菪H6 H基因的发根、基因组PCR鉴定转基因发根、液体摇床培养后,HPLC检测发根中莨菪碱和东莨菪碱质量分数.结果发现:在三分三转基因发根中,能够同时检测到1 177bp的莨菪H6 H基因片段和451bp的烟草PMT基因片段,而非转基因发根没有检测到这2个基因,表明外源PMT和H6 H这2个基因整合进了三分三基因组.转基因发根系T11中东莨菪碱质量分数最高,比非转基因发根系高出近6倍,比自然根高出近25倍;转基因发根系T25中莨菪碱质量分数最高,比非转基因发根系高出近8倍,比自然根高出近75倍;转基因T25中东莨菪碱和莨菪碱总量最高,比非转基因发根系高出近7倍,比自然根高出近44倍.
  • 【期刊】 诱导子对颠茄毛状根生长及托品烷类生物碱质量分数的影响

    刊名:西南大学学报(自然科学版) 作者:刘佳 ; 卢克欢 ; 郭双 ; 张翠平 ; 韦悦 ; 吴能表 关键词:托品烷类生物碱 ; 颠茄 ; 诱导子 ; 毛状根 年份:2018
    摘要:目的:研究不同浓度茉莉酸甲酯(MJ)、硝酸银(AgNO_3)、水杨酸(SA)、酵母提取物(YE)4种诱导子对颠茄毛状根生长及托品烷类生物碱合成的影响.方法:将0.5g新鲜颠茄毛状根接种于B5液体培养基中,黑暗培养12d后,将原有培养基换成加有不同浓度诱导子的4种新培养基,同样条件下再培养2d,收集颠茄毛状根材料,测定其鲜质量与干质量及托品烷类生物碱的含量.结果:MJ抑制了毛状根生长与托品烷类生物碱的积累,而AgNO_3虽然抑制了颠茄毛状根的生长,但却显著提高了托品烷类生物碱的积累,托品烷类生物碱的产量在100μmol/L AgNO_3处理下达到26.191mg,是对照的219.9%.在SA处理下,较小程度地抑制了毛状根的生长,对东莨菪碱的积累有促进作用.在YE处理下,随试验浓度升高,对毛状根生长及托品烷类生物碱的积累的促进作用也逐渐增强.结论:AgNO_3是提高毛状根中托品烷类生物碱的最佳诱导子,而YE是对颠茄毛状根生长的最佳诱导子.
  • 【期刊】 过表达内源PMT和H6H基因对颠茄发根托品烷类生物碱合成的影响

    刊名:药学学报 作者:龙世平 ; 卢衍 ; 王亚雄 ; 杨春贤 ; 兰小中 ; 廖志华 关键词:东莨菪碱 ; 颠茄 ; N-甲基腐胺转移酶 ; 莨菪碱6β-羟化酶 机构:西南大学生命科学学院 ; 西南大学生命科学学院 ; 重庆市甘薯工程技术研究中心 ; 西藏农牧学院生物技术教研室 年份:2013
    摘要:颠茄是我国药典规定的托品烷类生物碱包括东莨菪碱和莨菪碱最主要的商业栽培的药源植物。本研究采用基于发根的基因表达系统,农杆菌介导遗传转化颠茄,潮霉素筛选获得转颠茄自身PMT和H6H基因发根;基因组PCR鉴定转基因发根;液体摇床培养后,HPLC测量莨菪碱和东莨菪碱含量;qPCR检测颠茄PMT和H6H基因表达水平。基因组PCR检测获得5个双基因共转化颠茄发根系,其中2个发根系(PH2和PH14)的总生物碱含量得到显著提高,最高的PH2总生物碱含量为非转基因发根的2.7倍;另外3个转基因发根系总生物碱含量与对照相比没有显著性差异。4个转基因发根系(PH2、PH32、PH14和PH20)东莨菪含量都有提高,其中PH2东莨菪碱含量比对照提高了8.2倍。基因表达量与生物碱含量结果基本一致,说明颠茄发根中PMT和H6H两者同时维持高水平表达可以极大程度的促进东莨菪碱积累。
  • 【论文】 诱导子对颠茄毛状根生长及托品烷类生物碱代谢机理初步研究

    作者:刘佳 关键词:托品烷类生物碱 ; 颠茄 ; 诱导子 ; 毛状根 ; 生长 机构:西南大学 ; 西南大学 年份:2016
    摘要:颠茄(Atropa belladonna L.)是茄科颠茄属多年生的草本植物。全草可入药,是民间传统的药用植物。但是药用植物的药用成分含量低一直是困扰人们的一大难题,而添加诱导子是目前提高有效成分常用且有效的方法。目前对颠茄的研究主要集中在代谢途径中关键酶基因的研究,而通过添加诱导子来提高次生代谢产物合成与积累的研究较少。本文以颠茄毛状根为材料,通过添加四种不同浓度的诱导子,测定毛状根的生物量与托品烷类生物碱的含量,筛选出最适诱导子及浓度。再用四种诱导子处理颠茄毛状根,研究不同诱导子对颠茄毛状根生长过程中生理指标、NO及H_2O_2含量、托品烷类生物碱代谢途径中关键酶基因的表达量的影响,以期从这三个方面初步探究诱导子对毛状根生长及托品烷类生物碱积累的机理。主要研究结果如下:1.研究颠茄毛状根的生长曲线结果表明:在0-3d生长缓慢,属于生长延伸期。3-21d,毛状根的生长快速,处于快速生长期。21-27d毛状根的增长缓慢,属于生长的稳定期。在27d以后毛状根的鲜质量与干质都量出现下降的趋势,且托品烷类生物碱的含量也减少。6-12d内托品烷类生物碱的含量迅速增长。但在12-21d,托品烷类生物碱的含量处于稳定阶段。2.研究四种诱导子茉莉酸甲酯(MJ)、硝酸银(AgNO_3)、水杨酸(SA)、酵母提取物(YE)对颠茄毛状根生长及托品烷类生物碱的影响发现:MJ抑制了毛状根的生长及托品烷类生物碱的含量,而AgNO_3虽然抑制了颠茄毛状根的生长,但却显著地提高了托品烷类生物碱的含量,托品烷类生物碱的产量在100μmol·L-1最大。SA较小程度的抑制了毛状根的生长,提高了东莨菪碱的含量。YE随试验浓度的升高,对毛状根的生长及次生代谢产物的积累的促进作用也增强。说明诱导子对颠茄毛状根的生长及托品烷类生物碱的积累具有选择性,AgNO_3是提高毛状根中托品烷类生物碱含量的最佳诱导子,而YE对颠茄毛状根生长及托品烷类生物碱的产量提高均有效果。3.研究诱导子对颠茄毛状根生长过程中部分生理指标的影响发现:诱导子的添加导致了丙二醛(MDA)含量的升高,其中SA对MDA含量的影响最大;其次,各处理组均可以显著性地提高毛状根中脯氨酸(Pro)的含量,其中YE处理最为明显,达到8.16μg·g-1FM,是对照组的3.92倍;同时,各诱导子处理组与对照组相比,颠茄毛状根中可溶性糖与可溶性蛋白的含量均有显著性地提高,其中AgNO_3与SA对可溶性糖含量的影响较为明显,分别是对照的1.58、1.60倍。而YE却对可溶性蛋白含量的提高最为明显,达到了10.53mg·g-1FM,较对照增加了22.31%。4.诱导子的添加使处理组与对照组相比显著性地提高了NO的含量,其中,MJ对NO含量影响最为明显,达到了51.76μmol·L-1·g FM,是对照的1.61倍,且与SA、YE处理出现显著性差异;其次,四种诱导子处理也刺激了H_2O_2迸发,除YE处理与对照没有显著性差异外,其余三种处理均显著性提高可H_2O_2的含量,分别比对照提高了28.25%(MJ)、72.45%(AgNO_3)、17.84%(SA),而YE处理仅仅比对照提高了4.79%。5.诱导子对颠茄毛状根代谢途径中关键酶基因表达的影响:首先,除MJ处理对pmt基因的表达没有显著性差异外,其他三种诱导子均能显著性地刺激pmt基因的表达,YE刺激pmt基因表达的效果最为明显,达到对照的242.22%;其次,MJ处理同样也没有刺激trI基因的表达,反而抑制了该基因的表达,但不存在显著性。而其他三组诱导子却显著性地提高trI基因的表达;最后,与对照相比,四种诱导子均提高了h6h基因的表达,刺激程度为MJ>AgNO_3>SA>YE。
  • 【专利】 利用基因工程技术培育托品烷类生物碱高产的颠茄及方法

    作者:廖志华 ; 陈敏 ; 杨春贤 ; 兰小中 ; 孙敏 ; 付玉凡 ; 张启堂 年份:2005
    摘要:本发明提供了一种利用基因工程技术培育托品烷类生物碱高产的颠茄的方法。其过 程是用高保真RT-PCR分离目的基因,构建携带目的基因的双元三价植物高效表达载体, 采用转基因技术把目的基因导入颠茄高效表达;在特定的筛选和诱导条件下获得转基因 的颠茄;并对转基因颠茄进行分子检测和化学检测,最终获得托品烷类生物碱含量大大 提高的转基因颠茄。本发明不但提供了一种利用基因工程技术培育托品烷类生物碱高产 的颠茄的新方法,而且可以为包括莨菪碱和东莨菪碱在内的托品烷类生物碱的生产提供 一种新型优质药源。
  • 【期刊】 茉莉酸甲酯对颠茄毛状根的生理指标及托品烷类生物碱积累的影响

    刊名:西南大学学报(自然科学版) 作者:李琳琳 ; 刘佳 ; 苏贝贝 ; 杨卫星 ; 吴能表 关键词:茉莉酸甲酯 ; 颠茄 ; 毛状根 ; 东莨菪碱 ; 莨菪碱 机构:西南大学 ; 西南大学 年份:2017
    摘要:该文研究茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MJ)对颠茄毛状根的逆境生理指标及莨菪碱、 东莨菪碱含量的影响. 结果表明, MJ的加入对颠茄毛状根生长具有一定的抑制作用, MDA、 脯氨酸、 可溶性蛋白质含量均有不同程度的变化: 增加或先增加后降低;3种保护酶(SOD,POD,CAT)活性变化与诱导浓度有关;30 μmol/L的MJ处理组东莨菪碱含量最高, 10 μmol/L的MJ处理组莨菪碱含量最高. 表明MJ 能显著促进颠茄毛状根中生物碱成分的积累.
  • 【专利】 利用基因工程技术培育托品烷类生物碱高产的唐古特莨菪的方法

    作者:兰小中 ; 廖志华 ; 鲍隆友 年份:2005
    摘要:本发明提供了一种利用基因工程技术培育托品烷类生物碱高产的唐古特 莨菪的方法。其过程是用高保真RT-PCR分离目的基因,构建携带目的基因的 双元三价植物高效表达载体,采用转基因技术把目的基因导入唐古特莨菪高 效表达,打破唐古特莨菪中托品烷类生物碱生物合成途径中的限速反应,推 动代谢流往目标产物方向流动,提高唐古特莨菪中托品烷类生物碱的合成能 力;在特定的筛选和诱导条件下获得转基因的唐古特莨菪;并对转基因唐古 特莨菪进行分子检测和化学检测,最终获得托品烷类生物碱含量大大提高的 转基因唐古特莨菪。本发明可以为包括莨菪碱和东莨菪碱在内的托品烷类生 物碱的生产提供一种新型优质药源。
  • 【论文】 酵母提取物对颠茄毛状根碳氮代谢及托品烷类生物碱代谢的调控研究

    作者:郭双 关键词:颠茄 ; 毛状根 ; 酵母提取物 ; 莨菪碱 ; 东莨菪碱 机构:西南大学 ; 西南大学 年份:2018
    摘要:颠茄(Atropa belladonna L.)是茄科颠茄属的一种药用植物,全草可入药。主要次生代谢产物为托品烷类生物碱(Tropane Alkaloids,TAs),其中莨菪碱和东莨菪碱是应用最为广泛的两种,多制成注射剂或片剂作为抗胆碱药物使用,药效包括止痉、镇痛、止吐、麻醉、治疗帕金森症、抗晕动症等,市场需求量巨大。但由于颠茄植株中莨菪碱和东莨菪碱的含量极低,提取方法复杂且纯度不高,使其产量远远低于市场需求。因此,提高颠茄次生代谢产物产量是颠茄研究的重点方向。其中,通过诱导子刺激颠茄毛状根加速合成次生代谢产物的方式效果良好且成本较低,所以又是颠茄次生代谢研究的热点。本试验以颠茄毛状根为研究材料,采用向其培养基中添加适宜浓度的真菌诱导子酵母提取物(Yeast extract,YE)的处理方式,测定了颠茄毛状根碳代谢、氮代谢、抗氧化代谢以及托品烷类生物碱代谢的相关指标,以分析YE对颠茄毛状根生长代谢的影响情况,并初步探究YE对颠茄毛状根托品烷类生物碱代谢的调控机制。主要研究结果如下:1.比较不同浓度YE对颠茄毛状根两种主要生物碱产量的影响,结果表明:YE浓度为100 mg·L~(-1)时,莨菪碱和东莨菪碱能够在短期内高效积累,而添加更高YE浓度如300 mg·L~(-1),则会使颠茄毛状根莨菪碱和东莨菪碱产量降低,YE浓度为400mg·L~(-1)时甚至可导致颠茄毛状根死亡。2.研究YE对颠茄毛状根碳代谢的影响,结果表明:对照组颠茄毛状根的碳代谢在整个培养过程中几乎处于相对稳定的状态,YE的添加使毛状根的淀粉酶活性显著增强,蔗糖合成酶活性先升后降,总碳含量显著升高,可溶性糖含量变化并不显著。这说明YE改变了颠茄毛状根原有的碳代谢调节方式,使整个碳代谢更加活跃。3.研究YE对颠茄毛状根氮代谢的影响发现:较对照组而言,颠茄毛状根中硝态氮、铵态氮含量显著下降,其他含氮化合物可溶性蛋白、游离氨基酸含量显著升高,总氮含量同样也有显著的增多,硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性均显著升高,但谷氨酸脱氢酶(GDH)活性变化不显著。说明YE加速了毛状根的氮代谢,增强了氮同化,使更多的无机氮转变为有机氮提供给植物利用。4.研究YE对颠茄毛状根抗氧化代谢的影响,结果显示:毛状根能通过增强各种抗氧化酶的活性来清除体内随衰老产生的多余活性氧,以维持正常的生长代谢。YE的添加可使过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性较对照组显著降低,说明毛状根中的活性氧含量降低,避免了活性氧对植物细胞产生伤害。5.研究YE对颠茄毛状根托品烷类生物碱代谢的影响发现:YE处理颠茄毛状根可显著提高托品烷类生物碱代谢途径中的底物氨基酸(鸟氨酸和精氨酸)的含量以及腐胺的含量,代谢途径中的关键酶基因1,4-丁二氨-氮-甲基转移酶基因(Putrescine N-methyl transferase,PMT)、托品酮还原酶-I基因(Tropinone reductase-I,TR I)和莨菪碱6-β-羟化酶基因(hyoscyamine 6-β-hydroxylase,H6H)的相对表达量也呈现不同幅度的上升,最终使产物莨菪碱和东莨菪碱产量增多,本试验结果中,莨菪碱产量比东莨菪碱产量增幅更大,在处理16 d后分别是对照组的3.09倍和1.85倍。综上所述,YE对颠茄毛状根的氮代谢和抗氧化代谢均产生了一定的影响,但主要是增强了颠茄毛状根氮代谢关键酶活性使氮代谢加速,生成的氨基酸可为次生代谢中托品烷类生物碱的合成提供更多原料,同时YE还通过调控托品烷类生物碱代谢途径中关键酶基因的表达,使莨菪碱和东莨菪碱产量提高。本研究为实际生产中提高颠茄有效药用成分产量提供了很好的参考,也为继续开展颠茄托品烷类生物碱代谢工程提供了一定的理论支持。
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