茉莉酸甲酯對(duì)顛茄主要生物堿含量的影響及其機(jī)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(chǎn)物莨菪堿與東莨菪堿作為重要的抗膽堿類藥物廣泛應(yīng)用，但由于在藥用植物中的含量低，其產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于市場(chǎng)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(duì)植物生長(zhǎng)具有廣泛調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)，已研究發(fā)現(xiàn)能夠提高多種藥用植物中的次生代謝物含量。本試驗(yàn)以顛茄為材料，設(shè)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(duì)顛茄植株生長(zhǎng)、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(guān)鍵中間產(chǎn)物以及關(guān)鍵酶基因表達(dá)量等方面，展開對(duì)MeJA調(diào)控顛茄TAs的作用機(jī)理研究。主要研究結(jié)論如下：
　　1.比較不同濃度MeJA處理對(duì)顛茄生理特性的影響，結(jié)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(shuō)明M

3、eJA能夠促進(jìn)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(gè)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(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后降低或平衡的趨勢(shì)，說(shuō)明MeJA可以提高顛茄葉片脯氨酸含量，降低其滲透勢(shì)，保持水壓，減少對(duì)細(xì)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(tǒng)啟動(dòng)時(shí)各種催化酶類大量合成，從而影響顛茄的生理生長(zhǎng)代謝等。
　　2.研究MeJA對(duì)顛茄生長(zhǎng)與主要生物堿含量的影響發(fā)現(xiàn)：MeJA處理能夠抑制顛茄的生長(zhǎng)，且隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)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(shì)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(shí)，莨菪堿與東莨菪堿含量達(dá)到最大值，分別為對(duì)照的1.706倍與1.807倍。總體來(lái)看， 茉莉酸甲酯能促進(jìn)顛茄莨菪堿、東莨菪堿的合成。
　　3.為闡明MeJA調(diào)控顛茄葉片中莨菪堿與東莨菪堿的機(jī)理，對(duì)處理28 d時(shí)顛茄葉片中NO、氮代謝關(guān)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(guān)鍵酶基因表達(dá)量進(jìn)

6、行研究。研究發(fā)現(xiàn)：MeJA可刺激顛茄葉片中NO的迸發(fā)，但變化趨勢(shì)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(shì)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(lái)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(shí)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(guān)鍵酶有關(guān)。除100μmol·L-1處理外，MeJA對(duì)顛茄根中pmt的表達(dá)無(wú)顯著影響。但促進(jìn)了葉中trⅠ以及根中trⅠ和h6h的表達(dá)，根中trⅠ表達(dá)量的變化趨勢(shì)與莨菪堿和東莨菪堿含量的變化基本一致，能夠促進(jìn)代謝向合成莨菪堿和東莨菪堿的方向移動(dòng)，h6h可促進(jìn)莨菪堿生成東莨菪堿。綜上，推測(cè)MeJA對(duì)顛茄托品烷類生物堿含量影響的機(jī)理，主要是通過(guò)促進(jìn)顛茄根中trⅠ和h