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《吉林农业大学》 2018年
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黄芩愈伤组织黄芩苷次生代谢对温度变化的响应

王帅  
【摘要】:黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)为唇形科多年生草本植物,其干燥根具有清热解毒、安胎止血、消炎抗菌等多种药用功效。本文以节茎段为最佳外植体材料诱导黄芩愈伤组织,并扩大培养至稳定遗传体系,在生物量达到最大值后进行变温处理,测定不同温度条件下黄芩愈伤组织中黄芩苷含量、保护酶活性、关键酶活性及关键酶基因表达量,阐释愈伤组织对环境信号的响应过程,明确温度变化对黄芩有效成分合成积累的生态调控机制,为实现黄芩药材质量稳定、可控提供科学理论依据。主要研究结果如下:(1)温度变化对黄芩愈伤组织中黄芩苷含量产生显著影响,黄芩苷含量在同一温度不同处理时间的表现也存在差异。其含量在20℃处理第4d达到最大值2.64%。30℃处理对黄芩苷合成起到一定促进作用。低于20℃培养抑制黄芩苷的合成,且温度越低,抑制效果越明显。(2)温度变化对黄芩愈伤组织中抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性产生显著影响。环境温度改变后,三种保护酶活性迅速增强,协同作用共同清除过剩氧自由基,抵抗氧化损伤。随着处理时间的延长,三种保护酶活性均出现了不同程度的减弱。(3)温度变化对黄芩苷生物合成途径关键酶(PAL、C4H、4CL、CHS、CHI)活性产生显著影响。20℃促进了PAL、C4H、CHS酶活性的增强,15℃和30℃处理下,4CL和CHI活性分别达到最强。10℃-20℃区间内,关键酶C4H、CHS和CHI对黄芩苷的合成积累起到促进作用。(4)温度变化对黄芩苷生物合成途径关键酶基因(PAL、C4H、4CL、CHS、CHI)产生显著影响。PAL、CHI基因在10℃处理最活跃,30℃处理下4CL、CHS基因相对表达量较高,20℃则上调了C4H的基因表达。15℃-30℃区间内,关键酶基因PAL、C4H、CHS和CHI共同指导黄芩苷的生物合成。
【学位授予单位】:吉林农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S567.239

【参考文献】
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