荣莉酸甲酯对丹参培养细胞中迷迭香酸生物合成及相关酶活性的影响

茉莉酸甲酯是植物细胞响应外界刺激产生的重要信号分子,与植物次生代谢物的生物合成有关。本研究考察了茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）对丹参培养细胞中迷迭香酸（rosmarinic acid,RA）生物合成的影响。结果显示,诱导24h后可显著提高丹参愈伤细胞中RA的积累量及其相关酶（PAL、TAT）的活性,在48h时RA积累量和酶活性达到最大。布洛芬（IBu）处理可抑制MeJA对RA积累量和相关酶活性的促进作用,外源施加MeJA可部分解除IBU对RA合成及其相关酶活性的抑制作用。说明MeJA可以显著促进丹参培养细胞中RA的生物合成,IBU抑制了MeJA合成、PAL和TAT活性,从而导致了RA合成受阻。     

Ca2+对丹参培养细胞中迷迭香酸合成及其相关酶活性的影响

探究了外界Ca2+(0~50 mmol/L)对丹参培养细胞迷迭香酸合成及其相关酶活性的影响,并利用细胞膜钙离子通道抑制剂异搏定(Verpamil,VP)及钙离子载体A23187初步探讨了外界Ca2+浓度变化影响丹参培养细胞次生代谢的机制。结果显示:培养6 d时的丹参细胞中迷迭香酸积累量与外界Ca2+浓度显著相关,其中10 mmol/L Ca2+最有利于迷迭香酸的合成,迷迭香酸最大积累量达20.149 mg/g DW,比1 mmol/L和3 mmol/LCa2+处理分别高37.3%和20.4%。分析迷迭香酸合成的两条支路上的关键酶PAL和TAT活性变化发现,两种酶活性亦受外界Ca2+浓度影响,且活性变化先于迷迭香酸的积累,说明这两种酶均参与迷迭香酸的生物合成,但PAL比TAT促进作用更明显。进一步用VP和A23187处理发现,外界Ca2+影响迷迭香酸的合成是通过影响胞内Ca2+浓度实现的,胞外Ca2+内流可能参与了这一过程。     

Ca2+对水杨酸诱发的丹参幼苗丹酚酸B生物合成的影响

为研究Ca2+在水杨酸诱导丹参幼苗丹酚酸B生物合成过程中的作用,分别用激光共聚焦显微镜和高效液相色谱仪检测胞外Ca2+通道抑制剂Vp和LaCl3,胞内Ca2+通道抑制剂LiCl以及胞内钙调素拮抗剂TFP处理前、后水杨酸诱导丹参叶片保卫细胞内Ca2+荧光强度和丹酚酸B含量的变化。结果表明,水杨酸 (SA) 处理后6 min即可诱发丹参幼苗叶片保卫细胞内Ca2+迸发,持续时间为2~3 min,丹参幼苗丹酚酸B生物合成量亦显著增加,且丹酚酸B合成量的增加发生在Ca2+迸发之后。胞外Ca2+通道抑制剂,胞内Ca2+通道抑制剂以及胞内钙调素拮抗剂均可抑制水杨酸诱导的Ca2+迸发和丹酚酸B的生物合成。结果表明水杨酸诱发的Ca2+对丹参幼苗丹酚酸B生物合成具有重要的调控作用。