不同脅迫對(duì)不同生長期苦蕎黃酮積累及其合成相關(guān)酶基因表達(dá)的影響.pdf

1、苦蕎(Fagopyrum tataricum)系蓼科雙子葉植物，不僅營養(yǎng)豐富，而且富含黃酮類物質(zhì)，是一類藥食兩用植物?？嗍w中主要的黃酮類化合物為蘆丁，還包括黃酮醇、黃酮、查爾酮、黃烷酮和花色素等。研究表明，此類化合物是植物器官主要的呈色因子，具有抗氧化、抗癌癥等多種藥理活性，是目前研究頗熱的一類植物次生代謝產(chǎn)物。但由于苦蕎黃酮合成途徑復(fù)雜，且從逆境脅迫技術(shù)工藝原理性研究的報(bào)道少見。因此，本研究從苦蕎整個(gè)生育期（芽期，苗期，花期，成熟期）

2、的不同器官（根，莖，葉，花，籽粒），在不同逆境(鹽、干旱和UV-B)脅迫下的總黃酮含量變化;特別是苦蕎（花期）總黃酮含量與其黃酮合成相關(guān)基因表達(dá)的關(guān)系，以及影響苦蕎總黃酮含量的關(guān)鍵基因等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。其主要研究結(jié)果如下:
　　1.采用超聲波法提取苦蕎不同生長期（芽期，苗期，花期，成熟期）各器官中的總黃酮，并以AlCl3法測定總黃酮的含量。結(jié)果表明:不同脅迫(100 mM NaCl、30％ PEG-6000和0.1 mW/cm2

3、UV-B)處理對(duì)不同生育期苦蕎各器官的總黃酮含量的影響不盡相同。干旱處理下，花期苦蕎的花和葉子總黃酮的含量最高，處理12 h后花的總黃酮含量達(dá)到最大值，較對(duì)照組黃酮含量增加了5.27％，處理24 h后葉子總黃酮含量達(dá)到最大值，較對(duì)照組黃酮含量增加了9.81％。鹽脅迫下，花期苦蕎的花和葉子總黃酮的含量其次，處理12h后分別較對(duì)照組黃酮含量增加了4.5％，9.6％。UV-B處理下，花期的苦蕎葉子的總黃酮含量增加最少，處理24 h達(dá)到其最大值

4、，較對(duì)照組黃酮含量增加了3.33％;而花的總黃酮含量反而下降，處理24 h后含量達(dá)到最低，較對(duì)照下降了3.33％。在不同處理脅迫下，芽期、苗期、成熟期的苦蕎根和莖的黃酮含量變化不大，分別維持在1.5％和2.4％左右，成熟期種子也維持在2.6％左右，芽期和苗期的葉子總黃酮含量均顯著(P＜0.05)增加，而成熟期則截然相反?？傊?，不同脅迫處理不同生育期的苦蕎時(shí)，均表現(xiàn)出葉子的總黃酮含量最高，花期的各器官總黃酮含量基本都高于其他時(shí)期。

5、　　2.分別使用NaCl、PEG和UV-B脅迫處理了花期苦蕎為材料，以苦蕎持家基因組蛋白編碼基因H3為內(nèi)參基因，進(jìn)行Real-Time PCR，檢測不同器官中黃酮合成相關(guān)酶基因FtPAL、FtC4H、Ft4CL、FtCHS、FtCH、FtF3H、FtF3'H、FtFLS1和FtFLS在苦蕎花期根、莖、葉、花中的表達(dá)差異。研究表明:經(jīng)不同脅迫處理前后FtPAL、FtC4H、Ft4CL、FtCHS、FtCH、FtF3H、FtF3'H、FtF

6、LS1和FtFLS均在莖、葉、花中表達(dá);FtPAL、FtC4H、Ft4CL、FtCH、FtF3H、FtF3'H、FtFLS1和FtFLS均在根中表達(dá)，而幾乎檢測不到FtCHS在上述器官中的表達(dá)。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，NaCl脅迫條件下，F(xiàn)tCHS在根和莖中，F(xiàn)tFLS1在莖中的表達(dá)與對(duì)照組差異不顯著(P＞0.05);PEG脅迫下，F(xiàn)tCHS和FtFLS在根中、FtFLS在莖中的表達(dá)量與對(duì)照組差異不顯著(P＞0.05); UV-B脅迫下，F(xiàn)t

7、CHS和FtFLS在根中，F(xiàn)tC4H、Ft4CL、FtCHS、FtCHI、FtF3'H、 FtFLS在莖中的表達(dá)量與對(duì)照組差異不顯著(P＞0.05);其他基因在不同脅迫條件下，其表達(dá)均處于顯著水平(P＜0.05)。這些說明，不同基因表達(dá)具有組織特異性且在不同脅迫條件下表達(dá)模式有所差異。不同脅迫處理，在花中可誘導(dǎo)FtPAL、FtC4H、Ft4CL、FtCHS和FtFLS1的表達(dá)量上升;在葉子中則可誘導(dǎo)FtPAL、 FtCHS和FtFLS1

8、的表達(dá)量上升;而在根和莖中大多數(shù)基因的表達(dá)量下降，如:FtPAL、FtC4H、Ft4CL、FtCH、FtF3H、FtF3'H和FtFLS。
　　3.分析不同脅迫處理前后，苦蕎各器官中總黃酮含量和基因表達(dá)量變化的相關(guān)性。初步表明:在不同脅迫下，苦蕎根和莖的黃酮合成可能由FtCHS和FtFLS1協(xié)同調(diào)節(jié);苦蕎的花和葉的黃酮合成可能分別由FtPAL、 FtC4H、Ft4CL、FtCHS、FtFLS1和FtPAL、 FtCHS、FtFLS