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Interaction between putrescine and hydrogen peroxide on regulating triterpenoid production in Betula platyphylla

腐胺与过氧化氢交互调控白桦三萜合成的初步研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 20 期 2013 年 10 月

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腐胺与过氧化氢交互调控白桦三萜合成的初步研究
马明媚,詹亚光,王晓东,孙美玲,范桂枝*
东北林业大学生命科学学院,黑龙江 哈尔滨 150040
摘 要:目的 分析腐胺和过氧化氢调控白桦三萜合成中是否存在交互作用。方法 在白桦悬浮细胞的生长末期添加 1 mmol/L
腐胺(Put)、0.1 mmol/L 过氧化氢(H2O2)和 40 μg/mL 真菌诱导子,采用比色法、高效液相色谱法和荧光显微镜分析白桦悬
浮细胞中三萜量、多胺量和 H2O2荧光强度变化。结果 1 mmol/L Put 增加了细胞中 H2O2的荧光强度和三萜量。0.1 mmol/L H2O2
促进了三萜合成,却抑制了多胺中亚精胺(Spd)、精胺(Spm)的合成,而对 Put 无影响。Put 与 H2O2 同时处理组,细胞中
H2O2的荧光强度和多胺的量均介于 Put 与 H2O2单独处理组之间,而三萜量却显著高于其单独处理组;进一步药理学实验分析
发现,真菌诱导子与 H2O2清除剂过氧化氢酶(CAT)处理后,细胞中的 Put 和 Spd 量比真菌诱导后增加了 0.62%和 16.05%,
而对 Spm 无显著影响。真菌诱导子与多胺(Pas)合成抑制剂 D-精氨酸(D-arg)处理组,细胞中的 H2O2荧光强度比真菌诱导
子处理组有所降低了;在真菌诱导子、CAT 和 D-arg 同时处理下,细胞中的 H2O2荧光强度、PAs 量和三萜量均低于真菌诱导
子与 CAT 或 D-arg 处理,但三萜量仍高于对照组。结论 Put 与 H2O2在促进白桦三萜合成中存在交互作用。
关键词:白桦;三萜;多胺;过氧化氢;真菌诱导子
中图分类号:R282.21 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)20 - 2916 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.20.023
Interaction between putrescine and hydrogen peroxide on regulating triterpenoid
production in Betula platyphylla
MA Ming-mei, ZHAN Ya-guang, WANG Xiao-dong, SUN Mei-ling, FAN Gui-zhi
College of Life Sciences of Northeast Forestry University, Harbin 150040, China
Abstract: Objective To analyze the interaction between putrescine (Put) and hydrogen peroxide (H2O2) on the regulation of
triterpenoid production in Betula platyphylla suspension cell culture. Methods Put (1 mmol/L), H2O2 (0.1 mmol/L), and fungal
elicitors (40 μg/mL) were added into the eight-day-old B. platyphylla suspension cell culture, and the changes of triterpenoid content,
polyamine content, and H2O2 fluorescence intensity were analyzed by chemical colorimetry, HPLC, and fluorescence microscopy,
respectively. Results Put (1 mmol/L) increased the H2O2 fluorescence intensity and triterpenoid content in B. platyphylla suspension
cell culture. H2O2 (0.1 mmol/L) promoted the triterpenoid production, inhibited the production of spermidine (Spd) and spermine
(Spm), and had no effectt on Put content. Under the treatment of 1 mmol/L Put and 0.1 mmol/L H2O2, H2O2 fluorescence intensity and
polyamine (PAs) content were between its separated treatment, and triterpenoid content was significantly higher than its separated
treatment. Comparing with the fungal elicitor, fungal elicitor and H2O2 scavenger catalase (CAT) induced an increase of 0.62% and
16.05% in Put and Spd content, respectively, while no effect on Spm content. Fungal elicitor and PAs synthesis inhibitor D-arginine
(D-arg) decreased the H2O2 fluorescence intensity. Under the treatment of fungal elicitor, the fluorescence intensity of CAT and D-arg,
H2O2 and the contents of PAs and triterpenoid were lower than those of fungal elicitor and CAT or D-arg, but triterpenoid content was
still higher than that of the control. Conclusion This can be inferred that the interaction between Put and H2O2 regulates the
triterpenoid production in birch suspension cell culture.
Key words: Betula platyphylla Suk.; triterpenoid; polyamine; hydrogen peroxide; fungal elicitor

在应用植物组织培养生产药用次生代谢物的研
究中,次生代谢产物的低产现象是制约细胞培养植
物天然产物技术产业化应用的核心问题之一,理解
和掌握植物细胞次生代谢调控规律是解决这一问题

收稿日期:2013-06-19
基金项目:中央高效基本科研业务专项资金项目(DL13EA08-03);国家自然科学基金资助项目(31100445,31070531);黑龙江省博士后科
研启动基金(LBH-Q11185)
作者简介:马明媚,硕士,现从事植物细胞工程领域的研究。E-mail: 823626283@qq.com
*通信作者 范桂枝 Tel: (0451)82191752 E-mail: gzf325@126.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 20 期 2013 年 10 月

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的基础[1-2]。在调控植物细胞次生代谢物合成的研究
中发现,诱导子可以迅速、专一和选择性地诱导植
物多种次生代谢物的合成[3]。齐香君等[4]发现真菌
诱导子和 Co2+促进了黄芩毛状根中黄芩苷的合成;
Onrubia 等[5]发现冠菌素和茉莉酸甲酯促进了紫杉
烷的合成。可见,诱导子是提高植物次生代谢物产
量的方法之一。
在诱导子促进次生代谢物合成的机制中,诱导
子作为外界刺激因子本身并不直接参与细胞内的次
生代谢过程,因此在植物细胞内必然存在着相关的
胞内信号分子和相应的信号转导机制来感受并传递
外界因子的刺激[6]。目前报道的参与植物次生代谢
物合成调控的信号分子有水杨酸(SA)、茉莉酸
(JA)、钙离子(Ca2+)、一氧化氮(NO)、多胺(PAs)
和活性氧(ROS)等[7-10]。但植物细胞次生代谢信
号调控是一个十分复杂的系统,虽然近年来有关植
物细胞次生代谢产物合成信号调控方面的研究取
得了一定的进展,但离完全了解植物次生代谢信号
转导机制还有很大距离,如国内外学者研究发现,
PAs 的分解代谢产物之一为过氧化氢(H2O2)[11],
而 H2O2 是介导次生代谢产物合成的必须信号分子。
那么,PAs 是否介导其分解代谢物 H2O2 调控次生代
谢物的合成,PAs 与 H2O2 调控次生代谢物合成中是
否存在交互作用,目前均未见报道。
为此,本实验在前期研究的基础上,以高产三萜
的白桦悬浮细胞系为材料[12],以 Phomopsis 为真菌诱
导子[13],分析外源 PAs 与 H2O2以及真菌诱导的内源
PAs 与 H2O2在调控白桦三萜中的相互作用,该研究将
对理解 PAs、H2O2以及真菌诱导子诱发植物次生代谢
产物合成的信号转导机制提供理论基础。
1 材料与仪器
白桦 Betula platyphylla Suk. 母树取自东北林业
大学白桦强化种子园 5~7 年生嫁接优树(接穗 30 年
生),外植体取自其诱导的组培苗,鉴定人为詹亚光
教授。HY—6A 双层振荡器;UV—2800 紫外分光光
度计;高效液相色谱仪(Waters 公司);荧光显微镜
(Sigma 公司),Image-Pro Plus 专业图像分析软件。
2 方法
2.1 白桦悬浮细胞制备
用白桦组培苗茎段进行愈伤组织诱导,使用NT
固体培养基,附加 0.1 mg/L 6-苄基腺嘌呤(6- BA)
和 0.01 mg/L 苯基噻二唑脲(TDZ),蔗糖 20 g/L,
琼脂 5.3 g/L,pH 6.0~6.5。每 20~25 d 继代 1 次,
多次继代后将松散愈伤组织接入不加琼脂的 NT
液体培养基中悬浮培养,250 mL 摇瓶中盛有 90
mL 培养液,pH 5.5~6.0,每瓶接种 4 g 鲜质量的
愈伤组织,每隔 15 d 继代 1 次,培养温度为 25~
27 ℃,光照强度为 2 000 lx,光照 16 h/d,摇床
转速为 120 r/min。
2.2 外源腐胺和 H2O2 的添加
将 0.1 mmol/L H2O2和 1 mmol/L 腐胺(Put)溶
液分别添加到培养 8 d 的白桦悬浮培养体系中,在
处理后 24 h 取样测定白桦悬浮细胞的活力、PAs、
H2O2 和白桦三萜量。对照加入等体积无菌水,每处
理重复 3 次。添加的 H2O2和 Put 溶液采用无菌 0.45
μm 微孔滤膜滤过除菌。
2.3 真菌诱导子的制备和添加
将白桦内生真菌的菌丝在 PDA 液体培养基中发
酵培养 10 d,将菌体匀浆,121 ℃高压灭菌 20 min
后作为诱导子加入白桦悬浮培养液中,诱导子浓度以
糖浓度表示,以葡萄糖为标准,用蒽酮比色法测定。
将 40 μg/mL 真菌诱导子添加培养 8 d 的白桦悬
浮培养体系中,在处理后 24 h 取样测定白桦悬浮细
胞的活力、PAs、H2O2 和白桦三萜量。对照加入等
体积无菌水,每处理重复 3 次。
2.4 过氧化氢酶(CAT)和 D-精氨酸(D-arg)的
添加
H2O2 清除剂 CAT 溶液添加的终浓度为 2
mkat/L,多胺抑制剂 D-Arg 的添加终浓度为 2
mmol/L。添加的 CAT 和 D-Arg 溶液经 0.45 μm 微孔
滤膜滤过除菌后,添加到培养 8 d 的白桦悬浮培养体
系中,添加 CAT 或 D-Arg 20 min 后再添加真菌诱导
子,对照加入等体积无菌水,每处理重复 3 次。
2.5 细胞活力的测定
取白桦悬浮细胞鲜样 0.20 g,加入 2.5 mL 现配
的 0.4%氯化三苯四氮唑(TTC),再加入 2.5 mL PBS
缓冲液(pH 7.0),常温下暗处理 14 h。去除上清溶
液,用 5 mL 蒸馏水清洗细胞,待细胞沉淀静止后,
吸去上清再次洗涤细胞,共重复 3 次。用 5 mL 95%
乙醇脱色处理,于 60 ℃水浴 30 min,每隔 5 min
轻晃倒置试管摇匀。待细胞沉淀后用紫外分光光度
计测定上清溶液的吸光度(A)值,即代表细胞活
力,A 值大则细胞活力强[14]。
2.6 H2O2 的荧光检测
H2DCF-DA(carboxy-2, 7-dichlorodihydrofluor-
escein diacetate)购自 Sigma 公司,将待测细胞用蒸
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馏水清洗,加入 H2DCF-DA 使其终浓度为 50
μmol/L,避光放置于 26 ℃下孵育 2 h,取出后使用
pH 7.4 的 Tris-HCl 洗掉细胞表面的荧光探针,利用
荧光显微镜激发滤光片波长 488 nm,阻断滤光片波
长 515 nm 观察,每个实验重复 5~10 次[15]。
2.7 PAs 的提取和测定
PAs 的量采用高效液相色谱法测定[16],取白桦
悬浮细胞 2 g(鲜质量),利用 4 mL 现配制预冷的
5%高氯酸在冰上研磨至黏稠状。置于冰上浸 1 h,
于 4 ℃下 15 000×g 离心 30 min。吸取上清溶液
500 μL,添加 7 μL 苯甲酰氯和 1 mL 2 mol/L NaOH,
涡旋振荡 20~30 s。放置于 37 ℃水浴保持 20 min,
水浴后加入 2 mL 饱和 NaCl 溶液,加入 2 mL 无水
乙醚进行萃取,以 15 000×g 离心 5 min。吸取 1 mL
上层醚相将其真空干燥。用 1 mL 64%色谱甲醇溶
解,过滤膜(0.45 μm),取 20 μL 进样。
色谱条件:HiQ si1 C18 V 色谱柱(250 mm ×
4.6 mm,5 μm);流动相为甲醇-水(64∶36);检测
波长 230 nm,体积流量 0.8 mL/min,柱温 30 ℃,
进样体积 20 μL。
以 Put、Spd、Spm 对照品做标准曲线定量,在
0.025~0.45 nmol/μL 内线性关系良好,回归方程为
Put:Y=2 651 020 X+7 155.5(r2=0.999 1);Spd:
Y=2 928 494 X+6 773(r2=0.999 6);Spm:Y=
2 696 128 X-11 351(r2=0.998 6)。
2.8 三萜类化合物的提取和测定
三萜类物质量用紫外分光光度法测定[12]。将
收获的白桦细胞烘干、研磨,称取 0.1 g 样品加入
4 mL 95%乙醇浸泡过夜,70 ℃水浴提取 1 h,10
kHz 超声提取 40 min,10 000 r/min 离心 10 min,
移取 100~200 μL 上清,70 ℃水浴蒸干。加入 200
μL 新配制的 5%香草醛-冰醋酸溶液和 800 μL 高氯
酸,摇匀,70 ℃水浴 15 min,流水冷却至室温,
加醋酸乙酯定容至 5 mL,用 1 cm 比色皿测定 551
nm 处的 A 值。
以白桦酯醇为对照品作标准曲线定量。以三萜
质量浓度为纵坐标(Y),以 A 值为横坐标(X)绘制
标准曲线,得回归方程为 Y=0.087 1 X+0.002,结果
表明白桦酯醇在 0.02~0.10 mg/L 线性关系良好。
3 结果与分析
3.1 外源Put和H2O2处理对白桦悬浮细胞中H2O2
荧光强度的影响
Put(1 mmol/L)与 H2O2(0.1 mmol/L)处理 24
h 后白桦悬浮细胞中 H2O2的荧光强度见图 1。H2O2
处理后白桦悬浮细胞中H2O2荧光强度比对照增加了
204.59%(图 1-A),Put 处理后细胞中的 H2O2 荧光
强度比对照增加了 31.60%(图 1-B),Put 与 H2O2
同时处理后细胞中的 H2O2 荧光强度比对照增加了
117.11%(图 1-C)。上述结果表明,Put 可以促进 H2O2
的产生,同时 Put 可以部分清除细胞中的 H2O2。

A-H2O2 处理 B-Put 处理 C-Put+H2O2 处理 D-对照
A-H2O2 treament B-Put treatment C-Put + H2O2 treament D-control
图 1 Put 与 H2O2处理对白桦悬浮细胞中 H2O2荧光强度的影响
Fig. 1 Effects of Put and H2O2 on fluorescence intensity of H2O2 in suspension cells of B. platyphylla
3.2 外源 Put 和 H2O2 处理对白桦悬浮细胞中 PAs
量的影响
Put(1 mmol/L)与 H2O2(0.1 mmol/L)处理
24 h 后白桦悬浮细胞中 PAs 量见图 2,Put 处理后白
桦悬浮细胞中的 Put、Spd 和 Spm 分别比对照增加
了 600.16%、1.41%和 26.92%;H2O2处理后细胞中
的Spd和Spm分别比对照降低了 14.98%和 31.90%,
而 Put 却增加了 0.36%;Put 与 H2O2 同时处理后,
细胞中的 3 种 PAs 量介于 Put 和 H2O2 处理之间。上
述结果表明,0.1 mmol/L H2O2 对 PAs 合成存在抑制
作用,而添加 Put 后此抑制作用可被解除。
3.3 外源 Put 和 H2O2 对白桦悬浮细胞活力和三萜
量的影响
Put(1 mmol/L)与 H2O2(0.1 mmol/L)处理

50 μm
A B C D
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CK-对照 H-H2O2 处理 P-Put 处理 H+P-H2O2+Put 处理
CK-control H-H2O2 treament P-Put treament H + P-H2O2 + Put treatment
图 2 外源 Put 与 H2O2对白桦悬浮细胞中 Put、Spd 和 Spm 量的影响
Fig. 2 Effects of Put and H2O2 on contents of Put, Spd, and Spm in cells of B. platyphylla
24 h 后白桦悬浮细胞的活力见图 3-A。Put、Put 与
H2O2 处理下后白桦悬浮细胞活力分别比对照增加
19.45%和 3.67%,而 H2O2处理后白桦悬浮细胞活力
比对照降低了 7.59%。
Put 和 H2O2处理后白桦悬浮细胞中的三萜量见
图 3-B,Put 和 H2O2 处理后悬浮细胞中的三萜量分
别比对照增加了 153%和 122%,Put 与 H2O2 共同处
理后细胞中三萜量比Put和H2O2处理下的三萜量分

CK-对照 H-H2O2 处理 P+H-Put+H2O2 P-Put 处理
CK-control H-H2O2 treament P + H-Put + H2O2 treament P-Put treament
图 3 外源 Put 与H2O2对白桦悬浮细胞活力和三萜量的影响
Fig. 3 Effects of Put and H2O2 on cell viability and triterpenoid
content in cells of B. platyphylla
别增加了 44.32%和 64.29%。
3.4 真菌诱导子对白桦悬浮细胞中 H2O2 荧光强度
的影响
真菌诱导子处理 24 h 后白桦悬浮细胞中 H2O2
荧光强度见图 4,真菌诱导子处理后白桦悬浮细胞
中 H2O2 的荧光强度比对照增加了 370.53%;真菌诱
导子与 PAs 合成抑制剂 D-Arg 处理后,悬浮细胞中
的 H2O2 荧光强度比真菌诱导子单独处理降低了
17.21%,但仍高于对照水平;真菌诱导子与 H2O2
清除剂 CAT 处理后,细胞中 H2O2荧光强度比真菌
处理后降低了 46.09%,但仍高于对照水平;在真菌
诱导的白桦悬浮细胞体系中同时添加 D-arg 和 CAT
后,细胞中 H2O2 荧光强度比真菌诱导处理降低了
51.58%,但仍高于对照水平。
3.5 真菌诱导子处理对白桦悬浮细胞中 PAs 量的
影响
真菌诱导子处理后白桦悬浮细胞中的 Put、Spd
和 Spm 量分别比对照增加了 75.04%、40.48%和
6.62%(图 5)。在真菌诱导的白桦悬浮体系中添加

A-真菌诱导 B-真菌诱导+PAs 抑制剂(D-Arg) C-真菌诱导+过氧化氢清除剂(CAT) D-真菌诱导+D-Arg+CAT E-对照
A-fungal elicitor B-fungal elicitor + D-arg C-fungal elicitor + CAT D-fungal elicitor + CAT and D-arg E-control
图 4 真菌诱导子处理对白桦悬浮细胞中 H2O2荧光强度的影响
Fig. 4 Effect of fungal elicitor on fluorescence intensity of H2O2 in cells of B. platyphylla

60
50
40
30
20
10
0
8
6
4
2
0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
CK H P H+P CK H P H+P CK H P H+P
Pu
t /

m
ol
·g
−1
)
Sp
d
/ (
μm
ol
·g
−1
)
Sp
m
/

m
ol
·g
−1
)

1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
35
30
25
20
15
10
5
0






/
(m

g−
1 )

CK H P P+H CK H P P+H
A B
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CK-对照 E-真菌诱导子 ED-真菌诱导子+D-Arg EC-真菌诱导子+CAT ECD-真菌诱导子+CAT+D-Arg
CK-control E-fungal elicitor ED-fungal elicitor + D-Arg EC-fungal elicitor + CAT ECD-fungal elicitor + CAT and D-Arg
图 5 真菌诱导子处理对白桦悬浮细胞中 Put、Spd 和 Spm 量的影响
Fig. 5 Effect of fungal elicitor on contents of Put, Spd, and Spm in cells of B. platyphylla

CK-对照 E-真菌诱导子 ED-真菌诱导子+D-Arg EC-真菌
诱导子+CAT EDH-真菌诱导子+D-Arg+H2O2 ECP-真菌诱
导子+CAT+Put ECD-真菌诱导子+CAT+D-Arg
CK-control E-fungal elicitor ED-fungal elicitor + D-Arg
EC-fungal elicitor + CAT EDH-fungal elicitor and D-Arg + H2O2
ECP-fungal elicitor + CAT and Put ECD-fungal elicitor + CAT and
D-Arg
图 6 真菌诱导子处理对白桦悬浮细胞活力和三萜量的影响
Fig. 6 Effect of fungal elicitor on cell viability and
triterpenoid content in cells of B. platyphylla
PAs 合成抑制剂 D-arg 后,细胞中的 3 种 PAs 量均
降低,其中 Put 和 Spd 接近于对照水平,而 Spm 量
却比对照降低了 31.16%;在真菌的白桦悬浮体系中
添加 H2O2 合成抑制剂 CAT 后,除 Spm 量维持对照
水平外,Put 和 Spd 量比单独真菌诱导的分别增加
了 0.62%和 16.05%;在真菌诱导的白桦悬浮体系中
同时添加 D-arg 与 CAT 后,Put、Spd 和 Spm 分别
比对照降低了 12.66%、54.70%和 50.73%
3.6 真菌诱导子处理对白桦悬浮细胞活力和三萜
量的影响
真菌诱导子对白桦悬浮细胞活力的影响见图
6-A,真菌诱导子处理白桦悬浮细胞的活力降低了
19.83%;在真菌诱导的白桦悬浮体系中加入 PAs 合
成抑制剂 D-arg 后,细胞活力比真菌诱导子单独处
理的降低了 2.07%;在真菌诱导的白桦悬浮体系中
加入 H2O2 合成抑制剂后,细胞活力比真菌诱导子
单独处理的增加了 4.89%;在真菌诱导的白桦悬浮
细胞体系中同时添加 D-Arg 和 CAT 后,细胞活力比
单独真菌诱导的降低了 3.85%。
真菌诱导子对白桦悬浮细胞中的三萜量的影响
见图 6-B,真菌诱导子处理后白桦悬浮细胞中的三
萜量比对照增加了 81.52%。在真菌诱导的白桦悬浮
体系中加入 PAs 合成抑制剂 D-Arg 后,三萜的量比
真菌诱导子单独处理的降低了 46.66%;在真菌诱导
的白桦悬浮体系中加入 H2O2 合成抑制剂 CAT 后,
细胞中的三萜量降低了 37.85%;在真菌诱导的白桦
悬浮细胞体系中同时添加 D-Arg 和 CAT 后,细胞中
三萜量比真菌诱导处理的降低了 64.65%。
4 讨论
PAs 是生物代谢过程中产生的一类具有生物活
性的低相对分子质量脂肪族含氮碱,是 Put、Spd、
Spm 和尸胺(Cad)的总称,广泛存在于生物有机

CK E ED EC ECD CK E ED EC ECD CK E ED EC ECD
6
5
4
3
2
1
0
18
15
12
9
6
3
0
20
16
12
8
4
0
Pu
t /
(n
m
ol
·g
−1
)
Sp
d
/ (
nm
ol
·g
−1
)
Sp
m
/
(n
m
ol
·g
−1
)



1.6
1.2
0.8
0.4
0
CK E ED EC EDH ECP ECD
CK E ED EC EDH ECP ECD
60
50
40
30
20
10
0


/
(m

g−
1 )





/
(A

)
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体中。H2O2 是生物代谢过程中产生的一种活性氧。
研究表明,PAs 和 H2O2 作为一种生理活性物质,
被认为在生物体内信号传递过程中起“第二信使”
作用,与植物的生长发育、形态建成和胁迫响应
关系密切[17-18]。次生代谢物是植物长期演化中形成
的一种对环境适应机制,构成了植物防卫和抗逆系
统的一个重要组成部分。目前,PAs 和 H2O2 在调控
植物次生代谢产物中的信号功能已被证实[7,10,19],同
样本课题组前期的研究发现,外源 PAs 和 H2O2均可
以促进白桦悬浮细胞中三萜的合成,其中 PAs 中 Put
的促进效应最大[10]。那么,PAs 与 H2O2调控白桦三
萜合成中是否存在交互作用,此方面的研究还未见
报道。
为了揭示 PAs 与 H2O2 在白桦三萜合成中的调
控关系,本研究分析了外源 PAs 与 H2O2 的相互催
化、互作对白桦三萜合成的影响。研究发现,外源
Put 增加了白桦悬浮细胞中 H2O2 的荧光强度,该结
果与 Moschou 等[11]的研究一致。外源 H2O2 的添加
却使白桦悬浮细胞中的 Spd 和 Spm 分别降低了
14.98%和 31.90%,Put 增加了 0.36%,可见外源 H2O2
的添加在一定程度上抑制了 PAs 的合成。将 PAs 与
H2O2 同时添加到白桦悬浮体系中,发现白桦悬浮细
胞中的 H2O2 的荧光强度和 PAs 量均介于 PAs 与
H2O2 单独处理下的,由此推测,Put 可以部分清除
细胞中来自 H2O2 处理的 H2O2,Put 可以部分解除来
自 H2O2 处理对 PAs 合成的抑制。对白桦三萜量的
分析发现,外源 PAs 与 H2O2 单独处理均可促进三
萜的合成,这与本研究室前期的报道一致。而 PAs
与 H2O2 同时处理后白桦三萜量均高于其单独处理。
上述结果表明,外源 PAs 与 H2O2 在促进白桦三萜
合成中存在交互作用。
进一步通过药理学实验发现,真菌诱导子处
理促进了白桦悬浮细胞中 H2O2 荧光强度的增加、
PAs 和三萜含量的增加,这与本研究室前期报道
结果一致。在真菌诱导子与 H2O2 清除剂 CAT 同
时处理下,白桦细胞中的 H2O2 荧光强度和三萜量
比真菌诱导子处理显著降低,而细胞中的 PAs 量,
除 Spm 量维持对照水平外,Put 和 Spd 量比单独
真菌诱导子处理的分别增加了 0.62%和 16.05%;
在真菌诱导子与 PAs 合成抑制剂 D-Arg 同时处理
下,白桦细胞中的 PAs 量和三萜比真菌诱导子处
理显著降低,而细胞中的 H2O2 荧光强度介于真菌
诱导子处理和真菌诱导子与 CAT 处理之间;在真
菌诱导子、CAT 和 D-Arg 同时处理下,白桦细胞
中的三萜量均低于真菌诱导子与 CAT 或 D-arg 处
理,但仍高于对照。而细胞中的 H2O2 荧光强度和
PAs 量却均低于真菌诱导子与 CAT 或 D-arg 处理。
由此推测,真菌诱导子促进白桦三萜合成中 PAs 与
H2O2 存在交互作用。
综上所述,PAs 和 H2O2 两种信号分子在调控白
桦悬浮细胞中三萜的合成过程中存在交互作用,而
PAs 和 H2O2 是如何交互作用的,下一步将进一步研
究 PAs 和 H2O2 交互作用的机制。
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