應力刺激對鐵皮石斛藥用成分含量的影響及其特異基因的初步研究.pdf

1、環(huán)境因子對植物生長的影響是植物生理學和生物物理學中的一個熱點。但在環(huán)境對植物代謝的影響以及植物是如何感受應力信號的，應力信號又是如何誘導植物基因表達調控代謝等方面的研究極其有限。鐵皮石斛是名貴中藥材，資源稀少，具有滋陰清熱、生津益胃、止咳潤肺之功效；其主要成分多糖和總生物堿可提高機體免疫力、延緩衰老。有研究表明，隨環(huán)境變化兼性景天酸代謝(CAM)植物鐵皮石斛的光合碳多謝類型會發(fā)生根本性的變化，影響其多糖等成分的含量。 該文以聲波

2、刺激為應力加載方式，鐵皮石斛的組培苗為材料，從鐵皮石斛代謝產物和基因表達水平上分析應力刺激對植物代謝的影響，初步探索應力刺激與植物代謝的關系，以期在理論上深入了解應力對植物代謝的影響，在應用上為植物優(yōu)良品種的培育及品種改良尋求一種新的方法。 該論文的研究工作和結論如下： (1)研究了聲波刺激對鐵皮石斛代謝產物含量的影響，結果表明當聲波頻率為1000Hz、強度為100dB時對鐵皮石斛組培苗的多糖合成有明顯的促進作用，刺激組

3、多糖含量要明顯高于對照組；而對總生物堿的含量影響卻不大。 (2)研究了聲波對光合速率、呼吸速率的影響。結果表明聲波刺激對鐵皮石斛正常的光合速率有顯著影響、而對呼吸速率功能的影響甚微。提示聲波刺激可能誘導鐵皮石斛光合碳代謝在CAM方式和卡爾文代謝(C3)方式間轉變，提高二氧化碳(CO2)的吸收和利用率，從而增加多糖的含量。 (3)研究了聲波刺激下鐵皮石斛特異性基因的表達。結果表明處理組的總RNA得率要明顯高于對照組的總RN

4、A得率，檢測到特異性基因表達條帶。用提取的刺激組和對照組總RNA為模板，運用mRNA逆轉錄差異顯示技術(DDRT-PCR)篩選受聲波誘導的差異表達基因片段，并對在變性聚丙烯酰胺凝膠上分離到差異片段進行重擴增，在瓊脂糖凝膠上顯示的結果表明：SA5、SA8、SG3、SC3、CC7均清晰地顯示出基因表達條帶，為進一步確定是否為真正受聲波誘導而表達的條帶，對其進行了Northern雜交。結果有SA5、SG3和CC7與聲波處理組總RNA雜交后在膠