茉莉酸甲酯對顛茄主要生物堿含量的影響及其機理.pdf

1、顛茄（Atropa belladonna L.）是茄科顛茄屬的重要藥用植物，主要次生代謝產物莨菪堿與東莨菪堿作為重要的抗膽堿類藥物廣泛應用，但由于在藥用植物中的含量低，其產量遠遠低于市場需求。而用外源添加物處理植物是常用且有效的方法，茉莉酸甲酯（MeJA）作為一種對植物生長具有廣泛調節(jié)作用的物質，已研究發(fā)現能夠提高多種藥用植物中的次生代謝物含量。本試驗以顛茄為材料，設置了不同濃度的MeJA處理組，0μmol·L-1、100μmol·L-

2、1、200μmol·L-1、300μmol·L-1、400μmol·L-1，研究不同濃度MeJA對顛茄植株生長、生理特性、葉片中主要生物堿含量的影響，并從氮代謝、托品烷類生物堿（TAs）生物合成途徑中的關鍵中間產物以及關鍵酶基因表達量等方面，展開對MeJA調控顛茄TAs的作用機理研究。主要研究結論如下：
　　1.比較不同濃度MeJA處理對顛茄生理特性的影響，結果表明：MeJA處理后顛茄葉片中葉綠素a與葉綠素b含量均顯著降低，說明M

3、eJA能夠促進顛茄葉綠素降解或抑制葉綠素的合成。較低濃度的MeJA（100μmol·L-1、200μmol·L-1）處理在整個處理期都能顯著提高顛茄葉片中脯氨酸含量，較高濃度MeJA（300μmol·L-1、400μmol·L-1）隨處理時間的延長呈先升高后降低或平衡的趨勢，說明MeJA可以提高顛茄葉片脯氨酸含量，降低其滲透勢，保持水壓，減少對細胞的傷害。MeJA處理顯著提高了顛茄葉片中可溶性蛋白含量，可能是MeJA刺激了顛茄葉片中防御

4、蛋白的合成，防御系統啟動時各種催化酶類大量合成，從而影響顛茄的生理生長代謝等。
　　2.研究MeJA對顛茄生長與主要生物堿含量的影響發(fā)現：MeJA處理能夠抑制顛茄的生長，且隨處理時間的延長抑制作用越明顯。顛茄葉片中莨菪堿與東莨菪堿含量在MeJA處理后變化趨勢基本一致，100μmol·L-1MeJA要處理14 d后才能顯著提高主要生物堿含量，而200μmol·L-1、300μmol·L-1、400μmol·L-1 MeJA處理7 d

5、就能顯著提高顛茄葉片兩種生物堿的含量。其中200μmol·L-1在處理28 d時，莨菪堿與東莨菪堿含量達到最大值，分別為對照的1.706倍與1.807倍。總體來看， 茉莉酸甲酯能促進顛茄莨菪堿、東莨菪堿的合成。
　　3.為闡明MeJA調控顛茄葉片中莨菪堿與東莨菪堿的機理，對處理28 d時顛茄葉片中NO、氮代謝關鍵酶、TAs生物合成途徑精氨酸脫羧酶（ADC）與鳥氨酸脫羧酶（ODC）、多胺含量以及葉片和根中關鍵酶基因表達量進

6、行研究。研究發(fā)現：MeJA可刺激顛茄葉片中NO的迸發(fā)，但變化趨勢不同于主要生物堿含量。MeJA處理可以降低硝態(tài)氮含量，隨處理濃度升高，硝酸還原酶（NR）與谷氨酰胺合成酶（GS）活性變化趨勢一致，NR活性得到提高，GS活性除400μmol·L-1處理也得到提高，總體來看MeJA提高了氮代謝水平。MeJA還可提高ADC活性以及200μmol·L-1、300μmol·L-1處理時ODC的活性。腐胺含量在MeJA處理后顯著提高，而精胺與亞精胺變

7、化較小。但主要生物堿含量與腐胺的含量變化不完全一致，可能還與TAs合成途徑下游關鍵酶有關。除100μmol·L-1處理外，MeJA對顛茄根中pmt的表達無顯著影響。但促進了葉中trⅠ以及根中trⅠ和h6h的表達，根中trⅠ表達量的變化趨勢與莨菪堿和東莨菪堿含量的變化基本一致，能夠促進代謝向合成莨菪堿和東莨菪堿的方向移動，h6h可促進莨菪堿生成東莨菪堿。綜上，推測MeJA對顛茄托品烷類生物堿含量影響的機理，主要是通過促進顛茄根中trⅠ和h