论转导小分子化合物添加提高人参皂苷产量及其作用机制

最后更新时间：2024-01-28 作者：用户投稿原创标记

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论文导读：单体皂苷Rbl和Rgl和Re的含量分别比对照组增多了10.1、1.5和5.6倍。随后,对钒酸盐推动人参细胞皂苷合成的机理做了进一步研究。探讨发现,在酶分子水平上,钒酸盐明显诱导了人参皂苷合成途径的两个关键酶--UDPG-人参皂苷Rd糖苷转移酶(UGRdGT)和原人参二醇羟化酶(P6H),使它们的酶活性增多,且钒酸盐意义下酶活的增多与相应的皂苷单
摘要：人参(Panax ginseng C.A.Meyer)是名贵的药食两用植物,人参皂苷(Ginsenoside)是其主要活性成分之一。由于人参植株生长非常缓慢,采取植物细胞悬浮培养技术生产人参皂苷具有运用前景。但是,植物细胞培养生产人参皂苷的低产不足是限制其大规模运用的主要理由。目前,采取诱导子添加的“信号转导工程”被认为是推动植物细胞次级代谢产物生物合成的一个有效途径,筛选有效的诱导子及探讨其对人参细胞培养历程中皂苷合成的调控机理,能够为提升皂苷产量提供重要的论述基础和运用指导。根据从往的报道,某些重金属盐类无机物,对植物次生代谢产物的合成具有调节意义。在人参系统内,虽然重金属盐,如硫酸铜和硫酸氧钒(Vanadyl,V4+)等,可有效刺激皂苷单体合成,但是对其具体的诱导机制仍缺乏深入了解。另一方面,某些小分子有机化合物也常拥有令人感兴趣的次级代谢诱导效果,据报道,二环己基碳二亚胺(DCCD)能诱导植物的防卫反应和次级代谢,但其能否诱导人参皂苷的合成未见报道。本学位论文首先考察了不同重金属盐对人参皂苷合成的影响,发现钒酸盐(Vanadate,V5+)能更高效诱导人参细胞的皂苷合成。在此基础上,通过对钒酸盐的诱导浓度和时间的优化,确定了其最佳的条件为在第四天添加50μM。在该诱导条件下,与对照相比,皂苷含量增多了3.4倍,达到499.3±7.0μg/100mgDW。其中单体皂苷Rbl和Rgl和Re的含量分别比对照组增多了10.1、1.5和5.6倍。随后,对钒酸盐推动人参细胞皂苷合成的机理做了进一步研究。探讨发现,在酶分子水平上,钒酸盐明显诱导了人参皂苷合成途径的两个关键酶--UDPG-人参皂苷Rd糖苷转移酶(UGRdGT)和原人参二醇羟化酶(P6H),使它们的酶活性增多,且钒酸盐意义下酶活的增多与相应的皂苷单体含量Rbl和三醇组皂苷(Rgl和Re)的增多是一致的。同时,在基因水平上,钒酸盐添加明显诱导了人参皂苷合成途径中的关键基因鲨烯合成酶(sqs)、鲨烯环氧化酶(se)和原人参二醇合成酶(ds)的转录水平的上调,而环阿屯醇合成酶(cas)的转录水平跟对照组相比无显著变化。为了进一步理解钒酸盐意义下的信号转导机制,本文考察了钒酸盐对胞内茉莉酸(JA)合成的影响。结果表明,钒酸盐能够有效诱导JA的合成,而JA合成抑制剂能在明显抑制钒酸盐诱导的皂苷含量的增多的同时,抑论文导读：机理,本探讨以信号转导的角度对其诱导机制做了研究。结果表明,DCCD诱导明显推动了信号分子一氧化氮(NO)的合成。添加外源NO供体能有效推动皂苷合成,而添加NO合成抑制剂则明显降低了皂苷含量极为合成关键基因转录水平。这些结果表明,DCCD能影响次级代谢产物合成基因的表达,而信号分子NO在其中起到了重要意义。从上获得的提升人
制了皂苷合成基因转录水平的上调。从上结果说明,钒酸盐能影响皂苷合成基因的转录和酶活的水平,而信号分子JA在该历程中起重要意义。论文又探索了小分子有机物DCCD对人参皂苷合成的诱导意义。首先优化得到了其最佳的诱导浓度和时间(第四天添加10μM)。在此条件下,皂苷的总含量达到3.4mg/gDW,为对照的3.0倍。同时,皂苷合成酶UGRdGT和P6H的酶活,L-苯丙氨酸解氨酶(PAL)的酶活及皂苷合成关键基因sqs、se和ds的转录水平也得到明显增多。为了了解DCCD推动皂苷合成的机理,本探讨以信号转导的角度对其诱导机制做了研究。结果表明,DCCD诱导明显推动了信号分子一氧化氮(NO)的合成。添加外源NO供体能有效推动皂苷合成,而添加NO合成抑制剂则明显降低了皂苷含量极为合成关键基因转录水平。这些结果表明,DCCD能影响次级代谢产物合成基因的表达,而信号分子NO在其中起到了重要意义。从上获得的提升人参皂苷产量的诱导子添加对策极为调控机制,为人参皂苷的规模生产并深入理解其生物合成的调控机制,提供了有用信息。同时,本探讨也对其他植物细胞次级代谢产物生物合成的发酵历程调控具有一定的参考价值。关键词：植物次级代谢论文人参论文细胞培养论文信号转导论文二环已基碳二亚胺论文钒酸盐论文基因转录论文
本论文由www.7ctime.com,需要可从关系人员哦。摘要5-7
Abstract7-11
本文常用英文缩略语说明11-12
第一章绪论12-29

1.1 植物细胞培养法生产次级代谢产物的探讨近况12-14

1.2 诱导剂刺激植物细胞次级代谢产物合成的探讨近况14-17

1.2.1 诱导剂的意义与分类15

1.2.2 诱导剂在植物细胞培养中的运用15

1.2.3 诱导剂添加浓度15-16

1.2.4 诱导剂添加时间16

1.2.5 重金属盐对植物次级代谢产物合成的影响16-17

1.2.6 小分子有机化合物对植物次级代谢产物合成的影响17

1.3 诱导子推动植物细胞次级代谢物合成的机理17-21

1.3.1 细胞表面结合位点18

1.3.2 诱导剂影响植物次级代谢产物合成的信号调控规律的探讨18-21

1.4 人参及人参皂苷概述21-27

1.4.1 人参论文导读：3.3.2最佳添加条件下,DCCD诱导对人参细胞生长及皂苷含量的影响55-563.3.3DCCD对UGRdGT及P6H酶活的影响563.3.4DCCD对皂苷合成关键基因转录水平的影响56-573.3.5DCCD对PAL酶活的影响57-583.3.6一氧化氮参与DCCD诱导下皂苷合成的调控58-593.4讨论59-603.5小结60-61第四章结论与展望61-624.1结论614.2展望61-62参考文
皂苷的结构及生理活性21-22

1.4.2 人参皂苷的生物合成途径22-24

1.4.3 人参皂苷的分析测定24-25

1.4.4 人参属植物细胞培养生产人参皂苷的探讨近况25-27

1.5 立题的作用与目的27-28

1.6 本文的主要探讨内容28-29

第二章钒酸盐对人参悬浮培养细胞生物合成皂苷的影响29-50

2.1 前言29-30

2.2 材料与办法30-41

2.1 实验材料30-32

2.2 实验办法32-41

2.3 结果41-47

2.3.1 不同重金属盐对细胞生长和皂苷合成的影响41-42

2.3.2 钒酸盐添加模式对人参悬浮细胞培养的影响42-43

2.3.3 最佳添加条件下,钒酸盐诱导对人参细胞生长及皂苷含量的影响43-44

2.3.4 钒酸盐对UGRdGT及P6H酶活的影响44-45

2.3.5 钒酸盐对皂苷合成关键基因转录水平的影响45-46

2.3.6 茉莉酮酸参与钒酸盐诱导下皂苷合成的信号传导调控46-47

2.4 讨论47-49

2.5 小结49-50

第三章二环已基碳二亚胺(DCCD)对人参细胞生物合成皂苷的影响50-61

3.1 前言50

3.2 材料与办法50-53

2.1 实验材料50-51

2.2 实验办法51-53

3.3 结果53-59

3.1 DCCD添加模式对人参悬浮细胞培养的影响53-55

3.2 最佳添加条件下,DCCD诱导对人参细胞生长及皂苷含量的影响55-56