全 文 ：广 西 植 物 Guihaia　Aug．２０１５,３５(４):５９０－５９６　　　　　　　　　　 http://journal．gxzw．gxib．cn　
DOI:１０．１１９３１/guihaia．gxzw２０１４０５０１１
张文娟,曹小迎,蒋继宏．茉莉酸甲酯诱导大戟三萜类代谢的研究[J]．广西植物,２０１５,３５(４):５９０－５９６
ZhangWJ,CaoXY,JiangJH．TriterpenebiosynthesisinEuphorbiapekinensisinducedbymethyljasmonate[J]．Guihaia,２０１５,３５(４):５９０－５９６
茉莉酸甲酯诱导大戟三萜类代谢的研究
张文娟,曹小迎,蒋继宏∗
(江苏师范大学 江苏省药用植物生物技术重点实验室,江苏 徐州２２１１１６)
摘　要:京大戟是多年生草本药用植物,入药部分是其干燥根,但可入药的京大戟资源由于生长缓慢以及环
境污染的加剧而越发匮乏,因此解决大戟资源日益紧张的问题是当今药用植物资源开发与利用方向的重要课
题.京大戟含有三萜类、二萜类、黄酮类等丰富的活性成分,一些常见药用植物的有效成分是三萜类化合物,
其在抗病毒、抗肿瘤、免疫调节等方面具有很好的活性.对植物萜类物质代谢起重要作用的关键酶,如３Ｇ羟
基,３Ｇ甲基戊二酰辅酶A还原酶(hmgr)、鲨烯合酶(sqs)、法尼基焦磷酸合酶(fps)的基因克隆及活性研究取得
了进展和突破,但通过调控萜类物质代谢途径中关键酶基因的表达来诱导终产物合成的研究鲜有报道.通过
研究大戟萜类物质代谢途径进而利用基因工程手段提升目的物质的产量来解决京大戟药源短缺问题具有重
要意义.该研究以大戟愈伤组织为材料,使用茉莉酸甲酯分别按时间梯度和浓度梯度进行诱导,将诱导后的
愈伤组织分为两部分:一部分提取其总RNA,以actin为内参基因进行反转录,实时定量RTＧPCR分析大戟三
萜类代谢途径中hmgr、sqs与fps基因的相对表达差异;另一部分用于提取其总三萜并使用分光光度法进行
含量测定.实时定量RTＧPCR分析结果表明,茉莉酸甲酯可诱导３个基因的表达,但其表达模式不一样.相
应的京大戟愈伤组织中总三萜的含量明显提高,最高可较未处理样品增加２７％.研究结果可为茉莉酸甲酯
促进药用植物大戟三萜类物质积累的分子机制研究提供参考.
关键词:京大戟;茉莉酸甲酯;３Ｇ羟基Ｇ３Ｇ甲基戊二酰辅酶A还原酶;鲨烯合酶;法尼基焦磷酸合酶;实时定
量PCR;总三萜
中图分类号:Q９４６．８　　文献标识码:A　　文章编号:１０００Ｇ３１４２(２０１５)０４Ｇ０５９０Ｇ０７
TriterpenebiosynthesisinEuphorbiapekinensis
inducedbymethyljasmonate
ZHANGWenＧJuan,CAOXiaoＧYing,JIANGJiＧHong∗
(JiangsuNormalUniversity,KeyLaboratoryofBiotechnologyforMedicinalPlant,Xuzhou２２１１１６,China)
Abstract:Euphorbiapekinensisisaperennialherb．ThepartofmedicineisthedriedrootandisourtraditionalChiＧ
nesemedicine．E．pekinensishavedistributedinmanyprovincesinChinaexceptforTibetandXinjiang．Inrecent
years,medicinestudieshaveshowedthatitcanalsobeusedoncarbuncleswolen,soreＧtoxin,etc．SothereareaninＧ
creasingnumberofpeoplewhopayattentiontoitnowadaysandlatergreatlyexploitandunearthtoit．ButE．pekinＧ
ensiswithdriedrootsneedmanyyearscultivationandthedeteriorationofenvironmentalpolutionproblemleadsto
theresourcesbecomemoreandmoredeficient．Therefore,manyresearchworkersfacedtheproblemthathowtoreＧ
lievetheresourcetensionofE．pekinensis．Thisisanimportanttopicindevelopmentandutilizationofthemedicinal
plantresourcesanditisalsoahugechalengetoscienceresearchpersonnel．ModernresearchshowsthatE．pekinenＧ
sismainlycontainstheactiveingredientofthreeterpenoids,twoterpenoids,flavonoids,alkaloids,organicacid,
收稿日期:２０１４Ｇ０９Ｇ２６　　修回日期:２０１４Ｇ１２Ｇ２４
基金项目:江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CXLX１３Ｇ９７５)
作者简介:张文娟(１９９０Ｇ),女,江苏徐州人,硕士研究生,主要从事药用植物分子生物学研究,(EＧmail)xunzhou．２００９＠１６３．com.
∗通讯作者:蒋继宏,博士,教授,博士生导师,生物学和生态学专业,(EＧmail)jhjiang＠jsnu．edu．cn.
ect．Theefectivecomponentsofsomecommommedicinalplantsarethethreeterpenoidsandtheyhavegoodactivity
inantiviral,antitumor,immuneregulationandsoon．SotheterpenoidsofEuphorbiapekinensisplaysanimportant
roleindiseasetreatment．WiththerapiddevelopmentofmolecularbiologyandtheincreasinglyresearchintechnoloＧ
gy,theplantterpenoidmetabolismpathwayhasbeenwelstudied．Nowthekeyenzymessuchashmgr,sqsandfps
playanimportantroleinthemetabolicflow．Nowtheresearcherhasmadegreatlyprogressingenecloneandactivity
research．Buttherearefewreportsincontrolingtheexpressionofthekeyenzymeofterpenoidmetabolicpathwayto
inducethesynthesisofterpenoids．Therefore,itissignificantlyimportanttostudythemetabolicpathwayoftheterpeＧ
noidsynthesisinE．pekinensisandusethemeansofgeneengineeringandtechnologytogreatlyincreasetheoutputof
targetproductinordertosolvetheproblemoftheshortageinmedicinalresourceofE．pekinensis．Inthisstudy,the
calusofE．pekinensis wasinducedbymethyljasmonatewithdiferentconcentrationsindifferenttreatment
times．Thesetreatedcaluseswererespectivelydividedintotwoparts:onewasusedtoextracttotalRNA,thenreＧ
verseＧtranscribedtocDNA,transcriptlevelsof３ＧhydroxyＧ３ＧmethylglutarylcoenzymeAreductase(hmgr),farnesyl
pyrophosphatesynthase(fps)andsqualenesynthase(sqs)weredeterminedbyquantitativerealＧtimePCRusingactin
geneasinternalreference．TheotherpartwasusedtoextracttriterpenoidswhosecontentwasdetectedbyspectroＧ
photometry．TheresultsofquantitativerealＧtimePCRshowedthatmethyljasmonatecouldinducetheexpressionof
thesethreegenes,buttheexpressionpatternswerediferent．Theresultoftotaltriterpenoidsdetectionshowedthat
methyljasmonateinducedtheaccumulationoftotaltriterpenoidsupto２７％comparedwithuntreatedsample．These
resultswouldafordthereferencefortheresearchonthemolecularmechanismthatmethyljasmonatepromotesthe
accumulationoftotaltriterpenoids．
Keywords:Euphorbiapekinensis;methyljasmonate;３ＧhydroxyＧ３ＧmethylglutarylcoenzymeAreductase;squalene
synthase;farnesylpyrophosphatesynthase;quantitativerealＧtimePCR;totaltriterpenoids
　　近年来的研究结果表明,一些常见药用植物的
有效成分主要是三萜类化合物,如人参中的人参皂
甙,柴胡、甘草中的三萜皂苷,这些三萜类化合物在
抗肿瘤、抗病毒、免疫调节与预防心脑血管系统疾病
等方面具有活性,为当前治疗艾滋病和癌症等疾病
提供新的中药来源.随着分子生物学技术的飞速发
展及研究不断深入,植物萜类代谢途径已有研究,如
植物含有３条以上的类异戊二烯生成途径,不同途
径的差异主要在于它们生成的部位和异戊烯焦磷酸
生成机制不同.３条生物合成途径分别为甲羟戊酸
途径(MVA)、２Ｇ甲基赤藓糖醇Ｇ４Ｇ磷酸(MEP)途径、
泛醌途径.目前以前两个途径的研究较多.首先是
甲羟戊酸途径(MVA),发生在细胞质中并且发现的
较早,是经典的萜类物质生物合成途径,而发生在质
体中的甲基赤藓醇Ｇ４Ｇ磷酸途径(MEP)或脱氧木酮
糖Ｇ５Ｇ磷酸途径(DXP)则是后来才被发现.图１所
示,这３条生物合成途径都产生萜类化合物,但其催
化酶不一样,都是产生植物萜类化合物主要来源的
两个通用的五碳前体,即异戊烯基焦磷酸(IPP)和
其异构体二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP).３Ｇ羟基Ｇ
３Ｇ甲基戊二酰辅酶A还原酶、鲨烯合酶与法尼基焦
磷酸合成酶基因是三萜类物质代谢合成中的关键酶
基因,对萜类物质的生物合成起着至关重要的作用
(Newmanetal．,１９９９;Eisenreichetal．,１９９８).
药用植物大戟(Euphorbiapekinensis)在分类
学上属大戟科多年生草本植物,又名膨胀草、大戟、
天平一枝香等,最初在«神农本草经»中被注释为药
草,性味苦且有毒.现代研究表明大戟主要含有三
萜类、二萜类、黄酮类、生物碱、有机酸、鞣制等成分,
具有泻下、抗炎和利尿作用.现代临床主要用来治
疗肾炎水肿,结核性胸膜炎、百日咳、晚期血吸虫病
腹水等(Sarangetal．,１９９９).相对其他药用植物而
言,大戟属植物分子生物学研究明显滞后.许多大
戟属植物具有抗癌、抗细菌、抗病毒等活性,从这些
植物中分离出了结构繁多的萜类化合物,研究发现
大多活性成分为萜类物质.目前从大戟中分离到了
大戟醇,甘遂醇等多种三萜类化合物,且大都有细胞
毒活性(孔令义等,１９９６;Kennethetal．,２００１).因
此,研究大戟中三萜类代谢途径的hmgr,sqs与fps
关键酶基因表达与三萜类物质的合成积累之间的关
系具有重要意义.本研究用茉莉酸甲酯作为诱导剂
对大戟的愈伤组织分别进行浓度梯度与时间梯度的
诱导,分析三萜类代谢途径中关键酶基因的相对表
达量与三萜类物质含量的变化并探索这些基因与三
１９５４期　　　　　　　　　　张文娟等:茉莉酸甲酯诱导大戟三萜类代谢的研究
图１　植物萜类物质生物合成途径
Fig．１　Biosyntheticpathwayofterpenoid
萜类代谢活性物质合成的关系.
１　材料与方法
１．１实验材料
大戟采自安徽黄山附近,人工种植于江苏师范
大学药用植物试验基地,并提取DNA,经过ITS测
序鉴定.所用材料为从大戟茎诱导的经传代５次以
上的愈伤组织,在含有２．０mg􀅰LＧ１６ＧBA 与０．４
mg􀅰LＧ１ NAA 的 MS固体培养基上,２５ ℃光照
培养.
RNApreppure植物总RNA提取试剂盒购自
TIANGEN 公司;PrimeScript＠ １stStrandcDNA
SynthesisKit试剂盒购自 TaKaRa公司;SYBR＠
GreenMasterMix等购自唯赞生物.熊果酸对照
品购自中国药品生物制品检定所.茉莉酸甲酯,焦
碳酸二乙酯(DEPC),乙醇,冰乙酸,高氯酸,乙酸乙
酯,甲醇和香草醛均为分析纯.
１．２愈伤组织的液体培养与茉莉酸甲酯诱导
分别取１００mL含有２．０mg􀅰LＧ１６ＧBA与０．４
mg􀅰LＧ１ NAA 的 MS液体培养基加入１２个２５０
mL的三角瓶中,将长到一定程度,颜色变为淡黄,
组织疏松的愈伤组织剪碎,按一定量接入到三角瓶
中,２５℃,１３０rpm光照摇床培养.７d后,茉莉酸
甲酯以无水乙醇为助剂,过滤除菌,其中六瓶样品以
０、１０、５０、１００、１５０和２００μmol􀅰LＧ１浓度梯度进行
２９５ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３５卷
诱导培养３６h,另外六瓶样品都按茉莉酸甲酯终浓
度为１５０μmol􀅰LＧ１加入诱导剂,以０、１２、２４、３６、
４８、６０h为时间梯度进行诱导.为消除无水乙醇的
影响,在阴性对照样品中加入相同量的无水乙醇,２５
℃,１３０rpm光照摇床培养.
１．３RNA的提取与反转录
使用滤纸将大戟愈伤组织过滤至研钵中,加入
液氮研磨成粉末,总 RNA 的提取参见 RNAprep
pure植物总RNA提取试剂盒,提取的总 RNA经
１％甲醛变性琼脂糖凝胶电泳和 Nanodrop２０００分
析其质 量 和 浓 度.反 转 录 按 PrimeScript＠ １st
StrandcDNASynthesisKit试剂盒说明操作,产物
cDNA于Ｇ２０℃保存.
１．３．１实时荧光定量PCR反应检测大戟hmgr,sqs
与fps基因的表达差异　以actin为内参基因,与目
标基因各设３个平行反应管.引物由上海捷瑞生物
有限公司合成,序列见表１.反应体系为２０μL,其
中１０μLSYBR＠ GreenMasterMix,上下游引物,
ROXReferenceDye１各０．４μL,cDNA１ng,灭菌
蒸馏水定容至２０μL.反应条件为９５℃预变性５
min,９５℃５s,６０℃３１s,４０个循环.融解曲线:９５
℃１５s,６０℃３０s,９５℃１５s.分析荧光定量PCR
产物融解曲线.读取Ct值并根据２ＧΔΔCT方法分析得
出相关基因的表达水平(曹小迎,２０１０).
表１　实时定量PCR所用引物
Table１　PrimerofRTＧPCR
植物
Plant
扩增区域
Amplified
region
引物名称
Primer
name
引物序列 (５′➝３′)
Primersequence(５′➝３′)
大戟 actin Forward CCCAGTATTGTTGGAAGA
Euphorbia Reverse TAGAAAGTATGATGCCAGAT
pekinensis hmgr Forward GCTGGATGGGCGAGAGTA
Reverse GTGAACCGAACAACGGGA
sqs Forward GATACAAGCATCCCTACA
Reverse CTGATAACTTTTCCCAAG
fqs Forward CTATTCATTTTACCTTCC
Reverse ATCTGTTCCTATCTTACC
１．４大戟总三萜的超声提取
１．４．１标准品溶液的配制　熊果酸标准样品的配制:
称取在１１０℃干燥后的熊果酸０．００５０g,加入容量
瓶中,用乙酸乙酯定容至刻度５０mL,即得浓度为
１００μg􀅰mLＧ１的标准溶液.香草醛溶液的配制:称
取２．５０g香草醛,移入定量瓶中,使用冰醋酸定容
至２５mL,现配现用.
１．４．２样品溶液的配制　各样品除用于总RNA提
取外,另一部分用灭菌干燥后的滤纸过滤除去液体
培养基,将愈伤组织块烘干粉碎,取样品１．００g,加
入２０mL９５％乙醇,使用超声波清洗器在７０℃３９０
W的条件下超声提取３２min,之后过滤将滤液收
集,此过程重复两次,最后将两次得到的滤液合并,
置于旋转蒸发仪上设置４０℃减压蒸馏除去乙醇,
９５％乙醇复溶并用乙醇定容至２５mL,作为样品溶
液待测备用(Peixuetal．,２０１３).
１．４．３标准曲线的绘制　 准确量取标准溶液０．１０、
０．２０、０．４０、０．６０、０．８０、１．００mL,分别置于具塞试管
中,加热挥发溶剂,然后加入０．６０mL现配现用的
５％香草醛Ｇ冰乙酸溶液与１．２mL的浓硫酸溶液,置
于７０℃恒温水浴锅中３０min,冷却至室温后加入
冰乙酸至总体积为１０．０mL,摇匀后置于室温,１５
min后在５５２nm波长下测定其吸光度.以熊果酸
浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线.
２　结果与分析
２．１总RNA的提取
各样品总RNA的１％甲醛变性琼脂糖凝胶电
泳可以清晰地观测到两条rRNA带,如图２所示,
分别为１８SrRNA与２８SrRNA.其中２８SrRNA
的亮度大约是１８SrRNA的两倍,说明了实验提取
的RNA并未降解,并且没有DNA的污染.进一步
使用Nanodrop２０００检测其核酸浓度与质量,各样
品浓度都在５００ng􀅰μLＧ１左右,A２６０􀅰A２８０的值为典
型的RNA吸收值,２．０左右,表明没有蛋白质,有机
物,酚类等物质的污染,提取的RNA较为纯净,可
用于检测基因表达量.
２．２茉莉酸甲酯浓度梯度诱导的基因表达差异
用荧光定量PCR法检测各样品中三个基因的
表达量,结果如图３所示.在 MeJA浓度梯度诱导
大戟愈伤组织的样品中,hmgr基因的表达量与对
照组相比都呈现上调的现象,并且随着浓度增加表
达量增大,特别是在从５０~１００μmol􀅰LＧ１的范围,
表达量急剧增加,在１００μmol􀅰LＧ１浓度之后,上调
增长率减小.在２００μmol􀅰LＧ１浓度的诱导下其基
因表达量达到最大,上调幅度达到诱导前的９倍.而
大戟sqs基因的表达量依浓度梯度呈现出波动式的
变化,在浓度０~１００μmol􀅰LＧ１的范围内,基因表达
量随MeJA浓度增加而增大,在浓度达到１００μmol􀅰
３９５４期　　　　　　　　　　张文娟等:茉莉酸甲酯诱导大戟三萜类代谢的研究
图２　茉莉酸甲酯分别按浓度梯度(A)与时间梯度(B)诱导后大戟的总RNA提取结果　１．０μmol􀅰LＧ１;２．１０μmol􀅰LＧ１;
３．５０μmol􀅰LＧ１;４．１００μmol􀅰LＧ１;５．１５０μmol􀅰LＧ１;６．２００μmol􀅰LＧ１;７．０h;８．１２h;９．２４h;１０．３６h;１１．４８h;１２．６０h.
Fig．２　ResultsofthetotalRNAextactionofEuphorbiapekinensisinresponsetodiferentconcentrations
ofMeJA(A)andtheadditionof１５０μmol􀅰LＧ１MeJAattheindicatedtimepoint
图３　茉莉酸甲酯浓度梯度诱导后大戟的hmgr、sqs与fps基因的相对表达量　
误差条表明３次重复荧光定量实验的标准方差.下同.
Fig．３　Relativeexpressionsofhmgr,sqsandfpsgenesofEuphorbiapekinensisinresponsetodiferentconcentrationsofMeJA
TheerrorbarrepresentstandarddeviationofmeansfromthreereplicatequantitativerealＧtimesignalvalues．Thesamebelow．
LＧ１后,基因表达量又有所降低,表明茉莉酸甲酯对
sqs基因的影响并不是一直呈现正相关性,而是诱
导剂达到一定浓度后对此基因表达量增加的影响变
小,但都高于诱导前,在 MeJA 浓度为１００μmol􀅰
LＧ１时sqs基因表达量为未处理样品的４倍.fps基
因的表达同样也呈现波动式的变化,在５０μmol􀅰
LＧ１浓度内,诱导表达量缓慢上升,在５０μmol􀅰LＧ１
浓度后,表达量急剧上升,但诱导剂浓度达到１５０
μmol􀅰LＧ１浓度后,对此基因表达量的影响突然减
小.fps基因相对表达量最大值为对照组的３．５倍.
２．３茉莉酸甲酯时间梯度诱导的基因表达差异
用荧光定量PCR检测茉莉酸甲酯时间梯度诱
导的样品(图４).MeJA 诱导时间改变使大戟的
hmgr,sqs与fps三个基因的表达量都发生变化,其
中hmgr基因在诱导３６h后基因表达量最大,达４
倍,随后表达量下降,并在６０h处理后基因相对表
达量下调到诱导前的２．２倍.相比较,sqs基因的表
达量随着诱导时间延长基本呈现正相关,并在４８h
达到最大,为诱导前的３．８倍,但在６０h诱导时间
段出现下降.反映这两个基因对诱导剂的反应截然
不同.大戟sqs基因受一定浓度的 MeJA诱导更易
出现表达上调的现象,且对诱导剂的反应也较敏感.
相反,大戟fps基因对诱导剂的反应不很敏感,在
处理４８h之前此基因的相对表达量变化很小,都未
达到对照组的２倍,但在４８h诱导时间下,基因表
达量达到对照组的３．７倍,出现最大值,６０h的诱导
基因表达量依然保持较高水平,高浓度的诱导剂处
理时此基因表达量出现了显著的增加,所以此基因
对茉莉酸甲酯的反应最不明显,但总体上都呈上调
趋势.
４９５ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３５卷
图４　浓度为１５０μmol􀅰LＧ１的茉莉酸甲酯按时间梯度诱导后大戟的hmgr,sqs与fps基因的相对表达量
Fig．４　Relativeexpressionsofhmgr,sqsandfpsgenesofEuphorbiapekinensisin
responsetotheadditionof１５０μmol􀅰LＧ１MeJAattheindicatedtimepoint
２．４茉莉酸甲酯诱导下大戟总三萜含量变化
采用紫外分光光度法,以熊果酸为对照品,溶液
在５５２nm处具有最大吸光度,称取一系列不同浓
度的标准溶液测定其吸光度,绘制标准曲线,此种方
法操作简单、稳定性高.重复性好,可根据公式Y＝
m１/m２×１００％(式中m１为提取液中三萜化合物的
总量g;m２为京大戟愈伤组织样品称样量;Y 为京
大戟三萜化合物的含量％)计算出样品中三萜类化
合物的含量(任亚硕等,２０１２).茉莉酸甲酯诱导浓
度梯度下大戟总三萜含量如图５所示,经 MeJA诱
导后大戟愈伤组织的总三萜含量较对照组明显增
加,在１００μmol􀅰LＧ１诱导浓度以内,随着 MeJA浓
度增加,总三萜含量增加较快,在大于１００μmol􀅰
LＧ１诱导浓度之后三萜含量增速变缓,在 MeJA浓度
大于１５０μmol􀅰LＧ１时含量增加幅度又变大.
图５　MeJA浓度梯度诱导后的大戟中总三萜含量
Fig．５　Contentoftotaltriterpeneinresponse
todiferentconcentrationsofMeJA
图６　１５０μmol􀅰LＧ１MeJA时间梯度诱导后的大戟中总三萜含量
Fig．６　Contentoftotaltriterpeneinresponsetothe
additionof１５０μmol􀅰LＧ１MeJAattheindicatedtimepoint
茉莉酸甲酯诱导时间梯度下大戟总三萜含量如
图６所示,与按浓度梯度处理下的大戟愈伤组织总
三萜含量相似,时间梯度下总三萜含量明显上调并
一直呈现上升趋势,在诱导６０h后三萜含量达到最
大值,为未诱导前的１．２７倍,上调幅度在诱导３６h
后有所增加,但在４８h后又出现减小的现象.
３　讨论
次生代谢产物三萜类物质是药用植物的主要活
性成分之一,广泛存在于各种植物中,三萜类化合物
在双子叶中的比例较单子叶高.三萜类具有极高的
药用价值和包括抗炎症﹑抗肿瘤﹑抗病毒等生理生
化活性,近年来的临床研究表明,三萜类化合物能与
抗癌药物协同作用于肿瘤细胞,甚至在分子水平上
５９５４期　　　　　　　　　　张文娟等:茉莉酸甲酯诱导大戟三萜类代谢的研究
调控癌细胞,致使其凋亡或从根本上抑制癌细胞的
生成与增殖,从而起到一定的抗癌细胞作用(Luet
al．,２０１０).hmgr,sqs与fps是植物萜类物质合成
途径的关键酶基因,hmgr是甲羟戊酸途径中的第
一个限速酶,催化３Ｇ羟基,３Ｇ甲基戊二酰辅酶 A生
成甲羟戊酸,异戊烯焦磷酸(IPP)与其同分异构体
物质二甲基丙烯基二磷酸(DMAPP)结合为GPP,
GPP与IPP在FPS(RodrıguezＧOrtizetal．,２００９;
Bomkeetal．,２００８)催化下首尾结合生成法尼基焦
磷酸(FPP),以FPP为底物可以合成种类繁多的异
戊二烯类化合物,如半萜、二萜、三萜、甾醇等(李莉
等,２００８);而sqs的作用就是催化FPP合成SQ,通
过鲨烯环氧酶作用生成２,３Ｇ氧化鲨烯(刘春生,
２００６;陈建等,２００４);通过２,３Ｇ氧化鲨烯环化酶的
催化,经几步氧化反应以及还原反应使产物官能化,
最终得到三萜类以及甾醇(Fuetal．,２０１２).
本研究得到使用茉莉酸甲酯按时间梯度与浓度
梯度诱导大戟愈伤组织后的萜类代谢途径三个关键
酶基因的相对表达量与总三萜的含量变化,发现诱
导后基因表达量较对照都有所上调.诱导剂浓度梯
度实验中,hmgr,sqs与fps三个关键酶基因表达量
变化比较,hmgr对诱导剂的反应最为强烈,随诱导
浓度增加基因表达量上升幅度较大,说明 MeJA对
hmgr的作用最为显著.时间梯度组中,MeJA处理
后基因表达量都增加,其中sqs基因表达量在处理
６０h之前随着时间的延长呈现出正相关的趋势,但
是在６０h后表达量略有下降,表明高浓度诱导剂反
而影响基因表达量的增加,而其他两个基因的表达
量随诱导时间变化波动较大,但总体上其基因的相
对表达量都比对照组呈现上调趋势.相对应的三萜
类化合物的含量也随着诱导剂浓度的增加及诱导时
间的延长而增加,与关键酶基因的表达量呈正相关,
推测茉莉酸甲酯能够通过诱导大戟中的相关基因的
转录来影响三萜类代谢活性物质的合成.为了进一
步阐明大戟中关键酶基因的调控和表达与其三萜类
生物合成的关系将进行深入的研究与探讨.
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６９５ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３５卷