本文關(guān)鍵詞：叢枝菌根真菌對(duì)丹參酚酸生物合成的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《東北林業(yè)大學(xué)》 2015年

叢枝菌根真菌對(duì)丹參酚酸生物合成的影響

劉靈  

【摘要】：中國傳統(tǒng)藥材丹參(Salvia miltiorrhiza)是多年生草本植物,屬于唇形科鼠尾草屬,其干燥的根和根莖皆可入藥,被用于多種疾病的治療,如心腦血管疾病等,能夠祛瘀止痛、清心除煩和活血通經(jīng)。眾所周知丹參中含有多種化學(xué)成分,我們把藥用活性化合物分為丹參酮和酚酸兩大類,丹參酮類化合物主要以二萜結(jié)構(gòu)存在,屬于脂溶性成分,目前分離鑒定出的約有30余種：而酚酸類物質(zhì)主要是水溶性結(jié)構(gòu),目前這類化合物結(jié)構(gòu)明確的約有20余種。植物和菌根之間具有很密切的共生關(guān)系,菌根菌與植物根系形成互惠共生體,在植物生產(chǎn)力和生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程中發(fā)揮著重要作用。叢枝菌根是一類古老的、在自然界中分布廣泛的菌根,植物和叢枝菌根的共生關(guān)系使叢枝菌根真菌幫助宿主植物提高對(duì)水和礦物質(zhì)營養(yǎng)特別是對(duì)磷的吸收效率,對(duì)保持生態(tài)平衡、穩(wěn)定和提高生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)生產(chǎn)力起到重要作用。在叢枝菌根形成的過程中,植物會(huì)與叢枝菌根真菌進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),包括一系列的信號(hào)分子的識(shí)別、交換等,植物在這一過程中會(huì)分泌植物激素獨(dú)腳金內(nèi)酯,誘導(dǎo)叢枝菌根加速分支,而相應(yīng)的菌根真菌則會(huì)分泌脂質(zhì)幾丁寡糖,它作用于植物并且促進(jìn)菌根的形成。通過對(duì)已有模式植物共生現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)在這種關(guān)系形成的過程中很多植物基因參與到共生形成的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中。1.丹參轉(zhuǎn)錄組及菌根信號(hào)途徑分析選取丹參的根和葉兩個(gè)組織樣品進(jìn)行454轉(zhuǎn)錄組高通量測序分析。通過轉(zhuǎn)錄組測序所獲得的reads進(jìn)行拼接,共獲得64,139條unigene,其中5,424條在根和葉中的表達(dá)水平具有顯著差異。進(jìn)一步從丹參轉(zhuǎn)錄unigene數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行挖掘,我們獲得了參與菌根信號(hào)途徑的兩個(gè)重要基因RAM2和DMI3,通過對(duì)其表達(dá)水平的分析可進(jìn)一步研究菌根與丹參的關(guān)系。2. 叢枝菌根真菌對(duì)丹參酚酸類生物合成的影響用帶有叢枝菌根真菌的沙土培養(yǎng)丹參6周,染色后利用顯微鏡觀察菌根的形態(tài),可以觀察到和對(duì)照組明顯不同的叢枝菌根結(jié)構(gòu)。隨機(jī)選取接種15周叢枝菌根真菌后的植株測量生物量,比較干重發(fā)現(xiàn)菌根侵染后對(duì)寄主植物的生長發(fā)育有明顯的促進(jìn)作用,其生物量顯著升高。利用高效液相色譜(HPLC)技術(shù)測量丹參中次生代謝產(chǎn)物的含量,如咖啡酸(Caffeic acid)、丹參素(Danshensu)、迷迭香酸(Rosmarinic acid),其含量均有顯著地增加。根據(jù)菌根真菌侵染組和對(duì)照組的酚酸合成途徑關(guān)鍵酶基因的Real-time PCR結(jié)果顯示PAL1, C4H,4CL2, TAT的相對(duì)表達(dá)量有明顯提高。從丹參植株里提取RNA并反轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行Real-time PCR,得到結(jié)果菌根信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的重要因子RAM2和DMI3的表達(dá)量也有所上調(diào)。本文通過叢枝菌根真菌對(duì)丹參的侵染形成叢枝菌根后,研究共生關(guān)系形成過程中相關(guān)基因的表達(dá)與次生代謝產(chǎn)物酚酸類成分的含量變化間的關(guān)系,為人們深入研究酚酸合成以及共生關(guān)系提供參考。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S567.53;S182
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