全 文 ：第 31 卷第 1 期
2014 年 1 月
中国科学院大学学报
Journal of University of Chinese Academy of Sciences
Vol． 31
January
No． 1

2014
* 国家自然科学基金(61173098)和中国科学院“十二五”基础前沿专项(KSCX2-EW-J-29)资助
通信作者，E-mail:hwang@ ucas． ac． cn
文章编号:2095-6134(2014)01-0046-08
一氧化氮对新疆紫草愈伤组织中紫草素
及其衍生物合成的影响*
郝 鹤1，叶和春2，王 红1
(1 中国科学院大学生命科学学院，北京 100049;2 中国科学院植物研究所，北京 100093)
(2013 年 4 月 1 日收稿;2013 年 4 月 19 日收修改稿)
Hao H，Ye H C，Wang H． Effects of nitric oxide on the biosynthesis of shikonin and its derivatives in callus of Arnebia
euchroma［J］． Journal of University of Chinese Academy of Sciences，2014，31(1) :46-53．
摘 要 一氧化氮(NO)是一种在植物次生代谢中起着重要调控作用的信号分子． 我们以硝
普钠 (SNP)作为 NO 供体处理新疆紫草愈伤组织． 实验表明，SNP 处理的新疆紫草红色愈伤
组织中 AePGT，AeGPPS，AeC4H 与 Ae4CL的表达量比未处理组明显提高． 对萘醌类代谢物谱
的分析显示，SNP 处理也引起新疆紫草愈伤组织中紫草素及其衍生物含量的增加． 上述结果
表明，SNP 处理产生的 NO，可能通过上调紫草素及其衍生物合成相关的基因表达，促进紫草
素及其衍生物的合成．
关键词 新疆紫草;一氧化氮;紫草素及其衍生物;硝普钠;基因表达
中图分类号:S567. 239 文献标志码:A doi:10. 7523 / j． issn． 2095-6134． 2014． 01． 008
Effects of nitric oxide on the biosynthesis of shikonin and
its derivatives in callus of Arnebia euchroma
HAO He1，YE Hechun2，WANG Hong1
(1 College of Life Sciences，University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China;
2 Institute of Botany，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100093，China)
Abstract Nitric oxide (NO)is an important signal molecule involved in the regulation of plant
secondary metabolism． In this study，SNP (sodium nitroprusside)was utilized as the donor of nitric
oxide to treat Arnebia euchroma callus． We find that the expression levels of the genes involved in
the biosynthesis of shikonin and its derivatives，such as AePGT，AeGPPS，AeC4H，and Ae4CL，
increase significantly in SNP-treated Ｒed Strain callus tissues． Meanwhile，SNP treatment also
increases the contents of some shikonin derivatives． The above-mentioned results indicate that
exogenous NO increases the biosynthesis of shikonin and its derivatives by up-regulating the
expression of the genes．
Key words Arnebia euchroma;nitric oxide;shikonin and its derivatives;sodium nitroprusside;
第 1 期 郝 鹤，等:一氧化氮对新疆紫草愈伤组织中紫草素及其衍生物合成的影响
gene expression
新疆紫草(Arnebia euchroma (Ｒoyle)Johnst)
是紫草科软紫草属 (Arnebia)多年生草本植物，
其根入药［1］，它主要含有紫草素类萘醌衍生物、
内酯、黄酮类、苯酚类、酚酸类以及多糖类等多种
具有生物活性的化学成分． 紫草素及其衍生物是
新疆紫草主要的药用成分，具有伤口愈合、抗菌、
抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗血栓等多种药理作
用［2-3］．
紫草素及其衍生物的生物合成主要有 2 个关
键的前体，一个是来源于苯丙氨酸代谢途径的对
羟基苯甲酸 (4-hydroxybenzoate，4-HB) ，另一个
是来源于异戊二烯代谢途径的香叶基焦磷酸
(geranyl diphosphate，GPP) (图 1)． 这 2 个前体
在 4-羟 基 苯 甲 酸 香 叶 基 转 移 酶 (geranyl
diphosphate: 4-hydroxybenzoate 3-geranyl-
transferase，PGT)作用下进行反应，使生物合成
进入紫草素特有的合成途径［3］． PGT在紫草素的
合成中起着关键的作用，它的上调和下调表达直
接影响紫草素的合成［4］． 随着研究的深入，研究
者在上述代谢途径中发现了多个重要的紫草素生
物合成酶基因，包括苯丙氨酸脱氨酶基因
(phenylalanine ammonia lyase gene，PAL)［2，5］，桂
皮酸-4-羟化酶基因 (cinnamic acid 4-hydroxylase
gene，C4H)［6］，4-香豆酰辅酶 A 连接酶基因 (4-
coumarate:CoA ligase gene，4CL)［7］，3-羟基-3-甲
基戊二酰辅酶 A 还原酶基因 (3-hydroxy-3-
methylglutaryl coenzyme A reductase gene，
HMGＲ)［8］，香叶基焦磷酸合酶基因 (geranyl
pyrophosphate synthase gene，GPPS)［9］，(图 1)．
除了这些合成酶基因，其他有关紫草素生物合成
的调节基因也有报道，Yazaki 等［10］报道了暗诱
导基因 (Lithospermum erythrorhizon dark-inducible
2 gene，LeDI-2) ，LeDI-2 下调表达会使紫草素的
产量减少．
图 1 紫草素及其衍生物的生物合成途径
Fig． 1 The proposed biosynthetic pathways leading to shikonin and its biosynthetically related products
研究发现，上述这些紫草素生物合成相关的
基因受到多种因子的调节，如光照、铵离子、乙
烯、茉莉酸 (JA)和一氧化氮 (NO)［11］等． 其中，
NO 是近年来发现的在植物生长发育、种子萌发
和抗病反应中起重要作用的信号分子，NO 作为
一种脂溶性的可扩散小分子物质，可以在细胞内
或细胞间传递信号［12］． 最近的研究表明，NO 可
以分别作用于水杨酸 (SA)、乙烯、JA、氧化迸发
及活性氧(ＲOS)等信号分子调控途径的上游，并
调控植物细胞中乙烯、JA、SA 等信号分子的生物
合成，而 JA和乙烯这 2 个信号分子已被证明可
以促进紫草素的生物合成［13-14］． 因此，推测 NO
可能是介导紫草细胞合成紫草素及其衍生物的一
种有效的信号分子． Wu 等报道，使用 SNP 处理
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中国科学院大学学报 第 31 期
滇紫草 (Onosma paniculatum)悬浮细胞培养物，
能显著地提高紫草素的产量［11］． 但是，目前有关
利用外源 NO 促进紫草素生物合成，提高紫草素
及其衍生物产量的研究报道还比较少．
本研究所用的实验材料，红色的新疆紫草愈
伤组织由李国凤等从新疆紫草的子叶中诱导获
得，它能高产紫草素及其衍生物［15］． 另外在培养
过程中，还筛选获得了几乎不合成紫草素及其衍
生物的白色愈伤组织． 我们以硝普钠 (SNP)作
为 NO 的供体，研究外源 NO 对新疆紫草愈伤组
织紫草素及其衍生物合成的影响．
1 材料与方法
1. 1 试剂
乙酰紫草素、去氧紫草素、β，β-二甲基丙烯
酰紫草素、异丁酰紫草素、异戊酰紫草素标准品均
购自东京化成工业株式会社 (日本) ;紫草酸对
照品购自北京翔悦环宇科技发展有限公司，左旋
紫草素对照品购自中国药品生物制品检定所，
SNP 购自 Sigma 公司 (美国)．
1. 2 愈伤组织的培养与 SNP处理
实验所用的新疆紫草愈伤组织红色细胞系和
白色细胞系由中国科学院植物研究所叶和春研究
员提供，本实验室继代保存． 配置 40 mmol /L 的
SNP母液，使用 0. 22 μm的滤菌膜过滤后置于无
菌试剂瓶中备用． 配制好的新疆紫草 AG-7 培养
基灭菌后，待培养基温度降至 50 ～ 60℃时，加入
配置好的 SNP 母液，使 SNP 在培养基的终浓度
为 40 μmol /L． 摇匀后在无菌培养瓶中分装． 待
培养基凝固，接种红色和白色愈伤组织，25℃暗
室培养． 在培养的第 11、18、25、32、40 天分别收
获红色和白色的愈伤组织，记录鲜重，然后将培
养物在 40℃ 恒温干燥，记录干重．
1. 3 荧光定量 ＲT-PCＲ分析基因的表达
SNP 处理与未处理的新疆紫草红色和白色愈
伤组织，分别在培养 11、18、25、32、40 d 后收获，
取适量经液氮冷冻后，－ 80℃ 保存，以备用． 分
别取 200 mg SNP 处理组与未处理组的各培养时
期的新疆紫草愈伤组织，使用 ＲNA simple Total
ＲNA Kit (TianGen，China)提取总 ＲNA． 取 10
μL 总 ＲNA，按照 One-Step cDNA Ｒemoval and
cDNA Synthesis SuperMix (TransGen，China)试剂
盒的说明进行反转录，获得 cDNA．
使用 beacon designer 7. 0(Premier Biosoft，
India)设计引物，各基因的引物序列如表 1 所示．
使用 Mx3000P 实时荧光定量 PCＲ仪 (Stratagene，
USA)进行相关基因的表达分析． 荧光定量 PCＲ
的反应体系为 10 μL，其中包含 1 μL cDNA (1∶
50 稀释) ，5 μL TransStart Green qPCＲ SuperMix
UDG，上下游引物各 0. 5 μL，0. 2 μL dye，ddH2O
补足体积至 10 μL． 反应参数如下:95℃预变性 5
min;95℃，15 s;57 ℃ (Ae4CL，AeC4H 基因的退
火温度为 51℃) ，15 s;72℃，30 s;共 40 个循环;
循环之后进行 dsDNA 熔解曲线分析，每个基因
做 3 个重复． dsDNA 熔解曲线分析可以检测反应
的特异性． 反应结束后，用 Stratagene 相对定量
分析软件对获得的信号数据进行处理，分析熔解
曲线和相对表达量．
1. 4 样品的提取与 HPLC 分析紫草素及
其衍生物
依照 1. 2 节所描述，我们获得了 SNP 处理与
未处理的不同培养时间的新疆紫草红色与白色愈
伤组织干燥物，将干燥物研磨成粉备用． 准确称
量 2. 5 g 干燥物，分别置于不同三角瓶中，加入
50 mL石油醚 (30 ～ 60℃) ，超声处理 20 min 后
过滤，滤液在旋转蒸发仪上 38 ℃蒸干，蒸干后
的剩余物用色谱纯的甲醇溶解;上一步得到的滤
渣再次溶解在乙酸乙酯中，重复上面的操作，只
是蒸干温度为 45℃，得到乙酸乙酯提取的甲醇溶
解物． 接着利用 95% 乙醇和乙腈分别按上述步
骤依次对滤渣进行提取，蒸干温度分别为 65℃
和 45℃，分别获得相应的甲醇提取液． 将得到的
甲醇提取液混合后，经 0. 2 μm 滤膜过滤，最后
定容到 10 mL，保存在 4℃ 以备用．
使用 Agilent 1200 型 高 效 液 相 色 谱 仪
(Agilent，USA)对不同培养时期 SNP 处理与未处
理的新疆紫草愈伤组织的甲醇提取液进行检测．
色谱条件参考文献［16］，并进行了适当的修改．
使用 Agilent ZOＲBAX SB-C18(250 × 4. 6 mm，5
μm)色谱柱为固定相，乙腈(A)-0. 03%甲酸溶
液(B)为流动相进行梯度洗脱，洗脱时条件为 0
min，20% B;10 min，30% B;20 min，45% B;
30 min，55% B;40 min，70% B;50 min，85%
B;60 min，85% B． 检测波长 254 nm，516 nm，
柱温 30℃，进样量 6 μL，流速 1. 0 mL /min． 紫草
素及其衍生物的定量分析方法见 Hao等［17］．
84
第 1 期 郝 鹤，等:一氧化氮对新疆紫草愈伤组织中紫草素及其衍生物合成的影响
表 1 基因表达分析所用的引物
Table 1 Primers used for the gene expression analysis
Gene Description Sequence (5 to 3)
AeDI2 A． euchroma dark-induce factor
F:TCACCTTCTCAACTTAATCCATCT
Ｒ:TGCCAACTTCACTTATTTCAAACA
AePGT A． euchroma geranylgeranyl diphosphate synthase
F:CGCCTACCCGCTTTACATTT
Ｒ:CATCCTACTCCGAACCAACTAATC
AeGPPS A． euchroma geranyl pyrophosphate synthase
F:AGGGTCCGTCCTATTGTTTGTA
Ｒ:GGCTGTTGGCATCACTGTT
AeHMGＲ A． euchroma 3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase
F:AGTTGCTCTTGTTGCTTCTTCA
Ｒ:CTCTTCCTCTTCCTCTTCTTCA
AeAP A． euchroma apoplastic protein gene
F:CTCTCCATCCTCCTCTTCATCA
Ｒ:CTTCGTCCGTTCCGTTCAT
Ae4CL A． euchroma 4-coumarate:CoA ligase
F:AGGCGACGGAGAGAACAATA
Ｒ:ACGGCAGCATCAGAGACT
AeC4H A． euchroma cinnamic acid 4-hydroxylase
F:TCTCAGTCATCATTGCCATTGT
Ｒ:TTTGTCCCATCCGAAGAAGG
1. 5 数据的统计分析
紫草素及其衍生物的定量分析使用 Agilent
Masshunter 软件对色谱峰进行积分，峰面积数据
导入 Office Excel 软件后，使用已经测定的标准
曲线［17］计算紫草素及其衍生物的含量． 另外，通
过 SIMCA-P (Umetrics AB，Umea，Sweden)软件
的偏最小二乘-辨别分析(PLA-DA)对新疆紫草愈
伤组织不同处理组进行多维数据分析，以研究
SNP 对新疆紫草代谢产物的影响．
2 结果与讨论
2. 1 NO对紫草素生物合成相关基因表达
的影响
为考察添加 NO 供体 SNP 对新疆紫草愈伤
组织中紫草素生物合成相关基因表达的作用． 我
们利用荧光定量 ＲT-PCＲ 对新疆紫草愈伤组织中
紫草素生物合成相关的多个基因，如 Ae4CL、
AeC4H、AeHMGＲ、AePGT、AeDI2、AeAP 的表达进行
了分析，结果如图 2 所示．
由图 1 的紫草素及衍生物的合成途径可以看
出，AePGT 是紫草素及其衍生物合成的最关键的
一个酶． 研究发现，PGT 是该代谢途径的限速
酶，它的表达量强弱直接影响紫草素及其衍生物
合成的效率［18］． 另外，AePGT 作用的底物直接
来源于上游 AeGPPS 合成的产物 GPP，和由
C4H，Ae4CL 合成的 4-HB． 因此，AeGPPS 与
AeC4H，Ae4CL 的表达量也会对紫草素及其衍生
物的合成产生直接影响． 荧光定量 ＲT-PCＲ 分析
发现，红色的新疆紫草愈伤组织在施加 SNP 处
理后培养的 11 ～ 18 d，AePGT 的表达量比未处理
组有显著的提高(图 2) ;AeC4H，Ae4CL 与
AeGPPS 的表达量在施加 SNP 培养的 25 d后，处
理组比未处理组的表达量也有明显的提高． 这一
结果说明，SNP 处理产生的 NO 可以促进新疆紫
草愈伤组织中，紫草素及其衍生物的生物合成相
关基因的表达，只是针对不同基因，起作用的时
间不同． 这与 SNP 处理滇紫草细胞培养物能够增
强紫草素及其衍生物合成相关基因表达的结果相
一致［11］．
LePS-2［3］和 LeDI2［10］是辽宁紫草中定位于细
胞质膜上的 2 个基因． 研究发现，LePS-2 对紫草
素及其前体在细胞囊泡和细胞壁内的定位起到重
要作用;LeDI2 在紫草素生物合成中调控细胞内
物质的转运． 序列同源性分析表明，AeAP 与
LePS-2 相似，AeDI2 与 LeDI2 相似． 因此可以推
测 AeAP、AeDI2 分别与 LePS-2、LeDI2 具有相似
的功能． 基因表达分析结果显示，与未处理的红
色愈伤组织相比，施加 SNP 培养 11 ～ 18 d 时，
94
中国科学院大学学报 第 31 期
Ｒed 代表红色未处理的新疆紫草愈伤组织，SNP + Ｒed 代表红色 SNP处理的新疆紫草愈伤组织，White 代表白色
未处理的新疆紫草愈伤组织，SNP + White 代表白色 SNP处理的新疆紫草愈伤组织．
图 2 Ｒeal-time PCＲ 分析紫草素及其衍生物生物合成相关基因的表达
Fig． 2 Ｒeal-time PCＲ analysis of changes in expression levels of the genes involved
in biosynthesis of shikonin and its derivatives during a 40-day growth cycle
AeDI2 的表达量开始出现显著的提高，而 SNP 处
理后 AeAP 的表达量反而下降(图 2)． 研究表明，
NO 的作用比较广泛，它可以对植物次生代谢的
多个途径进行调节，并且能与 SA、JA、ＲOS 等不
同的信号分子 (途径)之间通过互催化、共抑制、
互相调节等作用机制相互交叉，形成复杂的信号
调控网络［19-21］． 由此推测，NO 对新疆紫草中紫
草素及其前体在胞内的定位和转运起着多重调节
的作用．
2. 2 SNP 处理对新疆紫草愈伤组织代谢
产物的影响
为考察 SNP 处理对新疆紫草愈伤组织代谢
产物的影响，我们使用高效液相色谱 (HPLC)分
别检测了不同生长时期 SNP 处理与未处理的新
疆紫草红色和白色愈伤组织的甲醇提取物． 不同
处理的代谢物谱如图 3 所示． 在紫外 254 nm 检
测波长处，检测到 11 个主要的产物峰．
通过紫草素及其衍生物的标准品对照，从图
3 可以看出，白色的新疆紫草愈伤组织几乎不含
任何紫草素及其衍生物，而红色的新疆紫草愈伤
组织却含有多种紫草素及其衍生物． 我们对其中
7 种主要的紫草素及其衍生物进行了定量分析．
定量分析结果如图 4 所示． 在培养 11 d时，所有
SNP 处理的红色新疆紫草愈伤组织中紫草素及其
衍生物的含量均高于未处理组，这说明 SNP 处
理产生的 NO 能够快速地作用于愈伤组织，迅速
提高愈伤组织合成紫草素及其衍生物的能力． 这
一结果与 Zhang 等［22］和 Kovacik 等［23］的研究结
果相吻合． 在各种逆境胁迫下，植物细胞的特征
反应之一是激活苯丙氨酸代谢途径，产生各种次
生代谢产物以抵御外界的胁迫，如烟草、拟南芥
等植物在防御反应时会产生 NO 作为信号分子，
快速自由地透过植物细胞膜，迅速活化苯丙氨酸
代谢途径，产生相关代谢物进行防御反应． 我们
05
第 1 期 郝 鹤，等:一氧化氮对新疆紫草愈伤组织中紫草素及其衍生物合成的影响
(a)红色未处理的新疆紫草愈伤组织; (b)红色 SNP 处理的新疆紫草愈伤组织; (c)白色未处理的新疆紫草愈伤组织; (d)白
色 SNP处理的新疆紫草愈伤组织; (e)标准品．
峰号:1 紫草酸;2 紫草素;3 乙酰紫草素;4 去氧紫草素;5 异丁酰紫草素;6 β，β-二甲基丙烯酰紫草素;7 异戊酰紫草素;8 ～
11 未确定．
图 3 不同处理组的新疆紫草愈伤组织在 254 nm处的 HPLC 色谱图
Fig． 3 HPLC chromatogram for different treatment groups of A． euchroma callus at 254 nm
(a)紫草酸; (b)紫草素; (c)乙酰紫草素; (d)去氧紫草素; (e)异丁酰紫草素; (f)β，β-二甲基丙烯酰紫草素; (g)异戊酰紫草素．
Ｒed 代表红色未处理的新疆紫草愈伤组织，SNP + Ｒed 代表红色 SNP处理的新疆紫草愈伤组织，White 代表白色未处理的新疆紫草
愈伤组织，SNP + White代表白色 SNP处理的新疆紫草愈伤组织． DW:干重． 显著性差异:* P ＜ 0. 05，＊＊P ＜ 0. 01．
图 4 紫草素及其不同衍生物的含量随培养时间的变化
Fig． 4 Contents of different shikonin derivatives in Arnebia euchroma callus during a 40-day growth cycle
15
中国科学院大学学报 第 31 期
实验中施加的 SNP 会产生 NO，而 NO 信号的增
加被新疆紫草愈伤组织认为是一种防御反应信
号，迅速激活苯丙氨酸代谢途径． 从图 1 可以看
出，苯丙氨酸代谢途径代谢流的增加，会促进紫
草素及其衍生物合成前体的增多，有利于紫草素
及其衍生物的合成．
在 11 ～ 25 d 生长期内，紫草酸在 SNP 处理
的红色愈伤组织中的含量低于未处理组，而在
SNP处理的白色愈伤组织中，紫草酸的含量却高
于未处理组(图 4(a) )． 从图 1 紫草素及其衍生
物的合成途径可以看出，紫草酸的合成属于紫草
素合成的分支代谢途径，紫草酸的合成会竞争紫
草素及其衍生物合成的前体，而导致紫草素及其
衍生物合成量减少． 上述结果暗示，在新疆紫草
红色愈伤组织中 NO 供体 SNP 可能通过抑制紫
草酸的合成途径，而促进代谢流向紫草素及其衍
生物合成的方向进行． 而白色的新疆紫草愈伤组
织可能由于缺乏紫草素及其衍生物合成的关键因
子，SNP 处理可能会增加紫草酸合成的前体，从
而使白色的新疆紫草愈伤组织中紫草酸的含量增
加．
经检测，紫草素在新疆紫草愈伤组织中的质
量比是非常低的(图 4(b) ) ，除了在培养 32 d 的
红色未处理愈伤组织中检测到有微量的紫草素
外，在其他测试组中均未检测到． 这一结果说
明，新疆紫草愈伤组织的培养条件，可能不利于紫
草素的合成．
乙酰紫草素、异丁酰紫草素、β，β-二甲基丙
烯酰紫草素、异戊酰紫草素都是紫草素母核的 Ｒ
上带有侧链的萘醌类化合物(图 1)． 在培养 11 ～
25 d的红色新疆紫草愈伤组织中，SNP 处理组中
上述 4 种化合物的质量比均比未处理组显著提
高，并且其质量比随生长时间的增加而增加(图
4(c) ，4(e) ，4(f) ，4(g) )．这可能是由于乙酰紫草
素、异丁酰紫草素、β，β-二甲基丙烯酰紫草素和
异戊酰紫草素具有相同的生物合成途径，而施加
SNP 后产生的 NO 信号分子有利于该代谢途径的
进行，从而促进紫草素及其衍生物的合成．
去氧紫草素的化学结构中，紫草素母核上不
带有 Ｒ 侧链． 通过定量分析发现，SNP 处理的红
色新疆紫草愈伤组织中，去氧紫草素的质量比在
11 d以后反而比未处理组的低(图 4(d) )． 这暗
示去氧紫草素的合成，很可能与上面提到的带有
Ｒ 侧链的紫草素及其衍生物的合成属于不同的代
谢支路，它可能受到 NO 的负调控．
2. 3 多维数据分析 SNP 对新疆紫草愈伤
组织代谢产物的影响
为进一步考察施加 SNP 对新疆紫草愈伤组
织代谢物谱的影响，我们使用偏最小二乘法判别
分析 (PLS-DA) ，对新疆紫草愈伤组织 11 个主要
的代谢产物进行多维数据分析，以新疆紫草愈伤
组织整个培养周期中，不同培养时间里，不同产
物的 HPLC 色谱峰面积为样本点，进行计算，
PLS-DA 得分结果如图 5．
Ｒ2X (1)= 0. 622，Ｒ2Y(1)= 0. 279，Q2(1)= 0. 275;Ｒ2X(2)
= 0. 133，Ｒ2Y(2)= 0. 251，Q2(2)= 0. 311． Ｒed 为未处理红
色的新疆紫草愈伤组织，SNP + Ｒed 为 SNP 处理红色的新疆紫
草愈伤组织，White 为未处理白色的新疆紫草愈伤组织，SNP
+ White为 SNP处理白色的新疆紫草愈伤组织．
图 5 新疆紫草不同处理组 PLS-DA 得分图
Fig． 5 PLS-DA scores for different treatment
groups in A． euchroma callus
从图 5 可以看出，SNP 处理的红色愈伤组
织、未处理的红色愈伤组织、SNP 处理的白色愈伤
组织、未处理的白色愈伤组织可以分别聚集在不
同的区域，这就意味着 SNP 处理对新疆紫草愈
伤组织的代谢物产生了显著影响．
3 结论
NO是一种在植物次生代谢中起到重要调控
作用的信号分子． 本文的实验结果表明，新疆紫
草愈伤组织在经过 NO供体 SNP处理后，紫草素
及其 衍 生 物 合 成 相 关 的 基 因，如 AePGT，
AeGPPS，AeC4H 与 Ae4CL 的表达量比未处理组
明显增加，说明 SNP 处理产生的 NO，可以通过
调节紫草素及其衍生物合成相关的酶基因的表
达，而促进紫草素及其衍生物的合成． 同时也发
现，SNP 处理产生的 NO，可能会对新疆紫草愈
25
第 1 期 郝 鹤，等:一氧化氮对新疆紫草愈伤组织中紫草素及其衍生物合成的影响
伤组织内紫草素的胞内定位和转运起到多种调节
作用． 通过多维数据分析发现，施加 NO 的供体
SNP 处理后，新疆紫草愈伤组织的代谢发生明显
改变，其中 SNP 处理的红色愈伤组织中乙酰紫
草素、异丁酰紫草素、β，β-二甲基丙烯酰紫草素、
异戊酰紫草素的质量比均比未处理组显著提高．
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