no在介导sa诱导丹参叶片合成丹酚酸b中的信号作用(附件)
1 绪论
1.1 丹参酚酸类化合物的研究 1
1.1.1 丹参酚酸类化合物 1
1.1.2 丹酚酸B的生物合成及生理功能 1
1.2 诱导子对植物次生代谢产物合成的调节 2
1.2.1 诱导子对丹参酚酸类次生代谢产物合成的调节 2
1.2.2 水杨酸对植物细胞中次生代谢物的调节 4
1.3 NO对植物次生代谢产物合成的作用 5
1.3.1 NO产生的途径及生理功能 5
1.3.2 NO在植物体内的信号转导机制 8
1.3.3 NO在植物次生代谢产物合成过程中的信号转导作用 9
2 材料与方法
2.1 材料来源及培养 11
2.2 诱导及处理方法 11
2.3 NO含量检测 11
2.4 丹酚酸B提取及含量检测 11
3 结果与分析
3.1 SA诱发丹参叶片NO释放及Sal B合成 12
3.2 SNP促进SA诱导丹参叶片NO和Sal B合成 12
*景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
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2 材料与方法
2.1 材料来源及培养 11
2.2 诱导及处理方法 11
2.3 NO含量检测 11
2.4 丹酚酸B提取及含量检测 11
3 结果与分析
3.1 SA诱发丹参叶片NO释放及Sal B合成 12
3.2 SNP促进SA诱导丹参叶片NO和Sal B合成 12
3.3 cPITO和LNNA抑制SA诱导丹参叶片NO和Sal B合成 14
3.3.1 cPITO抑制SA诱导丹参叶片NO和Sal B合成 14
3.3.2 LNNA抑制SA诱导丹参叶片NO和Sal B合成 15
讨论与结论 16
参考文献 18
致谢 23
1 绪论
1.1 丹参酚酸类化合物的研究
1.1.1 丹参酚酸类化合物
丹参(Salvia miltiorrhiza Bge)是双子叶唇形科鼠尾草属植物,以干燥根和根茎入药,是我国传统的大宗药材,具有祛瘀止痛,活血通经,清心除烦等功效。丹参的主要药用成分分为两大类:一类是脂溶性二萜醌类化合物,如丹参酮、隐丹参酮等成分;另一类为水溶性的酚酸类成分[1]。水溶性的酚酸类物质主要包括咖啡酸(Caffeic acid,CA)、迷迭香酸(Rosmarinic acid,RA)、丹酚酸A(Salvianolic acid A,Sal A)及丹酚酸B(Salvianolic acid B,Sal B)等。咖啡酸别名3,4二羟基肉桂酸,分子式为C9H8O4,分子量180.15,具有较广泛的抑菌作用。迷迭香酸分子式为 C18H16O8,分子量360.33,其有很强的抗氧化性,有助于防止自由基造成的细胞受损,产生抗氧化作用。丹酚酸A分子式为C26H22O10,分子量494.45,适用于心绞痛及急性心肌梗塞等疾病。丹酚酸B又称丹酚酸乙,分子式为C36H30O16,分子量718.62,其具有抗氧化,保护心脏等作用。
丹参水溶性酚酸类成分具有很强的清除自由基和抗氧化作用,其中丹酚酸A和丹酚酸B活性最强,并表现出以较强抗氧化作用为特点的多方面药理作用,临床上广泛用于治疗心血管疾病[2]。
1.1.2 丹酚酸B的生物合成及生理功能
丹酚酸B(Sal B)又称紫草酸B,是RA的二聚物,又是CA的四聚物,由1分子的CA和3分子的丹参素缩合形成,属于缩酚酸类多羟基化合物,是淡黄色无定形粉末。丹参酚酸类次生代谢物主要由两条代谢途径合成——苯丙烷代谢途径与迷迭香酸代谢途径,植物在逆境胁迫下细胞中苯丙烷代谢途径被激活[3,4]。其中一条途径中苯丙氨酸解氨酶(PAL)催化L苯丙氨酸形成肉桂酸,再由肉桂酸4羟化酶催化形成4香豆酸,并转化成咖啡酸;另一条途径中酪氨酸氨基转移酶(TAT)催化L酪氨酸生成3,4二羟基苯丙氨酸,其由羟苯基丙酮酸还原酶(PPR)化生成3,4二羟基苯乳酸,两条途径的产物3,4二羟基苯乳酸和咖啡酸在迷迭香酸合成酶RAS催化下共同合成迷迭香酸,先形成丹酚酸E,再进一步合成Sal B[5]。(AL:phenylalanine ammonialyase)苯丙氨酸解氨酶;C4H(cinnamic cid4 hydroxylase):肉桂酸4羟化酶;4CL(ydroxycinnamate: coenzyme A ligase):辅酶A连接酶;TAT(tyrosine aminotransferase):酪氨酸氨基转移酶;HPPR(hydroxy phenylpyruvate reductase):羟苯基丙酮酸还原酶;HPPD(hydroxyphenylpyruvatedio xygenase):羟苯基丙酮酸双加氧酶;RAS(hydroxyphenllactate hydroxycinnamoyl transferase):迷迭香酸合成酶。
丹参中Sal B含量较高且活性较强,是丹参水溶性酚酸类成分中最主要的活性物质[6]。其主要的生理学作用有以下几点:(1)抗氧化作用;(2)ATP酶的活性;(3)心脏和血管性疾病的防治作用;(4)脑的保护作用和影响学习记忆功能;、(5)抗肝脏疾病的防治作用[7]。这些药理作用使其在中医药中的地位越来越受到重视,激起人们对其生物合成途径研究与探讨的兴趣。
1.2 诱导子对植物次生代谢产物合成的调节
1.2.1 诱导子对丹参酚酸类次生代谢产物合成的调节
Keen在1975年将诱导子(licitor)定义为能诱导植物防御素合成的物质,后来随着人们对诱导子的深入研究,发现诱导子能够诱导植保素的产生和其它的细胞防卫反应,如过敏反应,产生水解酶类,合成蛋白来抑制病原菌降解酶等[8]。目前认为,能诱导植物防卫反应的因素就称其为诱导子。
依据不同的角度可将诱导子划分为不同类别。根据诱导子的来源,可将其分为生物诱导子和非生物诱导子。生物诱导子是指植物在防卫反应中为抵抗微生物感染而产生的活性物质,主要包括细菌类诱导子、病毒类诱导子、酵母提取物、降解细胞壁的酶类、有机体的细胞壁碎片以及培养物滤液中的成分;非生物诱导子是指能触发形成植保素的非细胞中天然成分的信号分子,如低温、紫外线、乙烯、高温、pH值、重金属盐等。另一方面,根据诱导子在细胞中形成的内外区域不同而将其分为内源性诱导子和外源性诱导子,内源性诱导子主要是指来自植物细胞的分子,如植物细胞壁在微生物作用下的降解产物与沉淀在细胞壁上的木质素,外源性诱导子也称真诱导子,是指病原微生物入侵植物时自身被降解的产物及其代谢产物[9]。
近年来,人们对不同的诱导子进行了大量的试验,发现诱导子处理植物细胞后,次生代谢产物的含量明显增高,这些为植物次生代谢的调控提供了理论支持,通过在不同的植物组织培养体系中对诱导子的研究,发现诱导子具有鲜明 的生物学特征。包括以下几个方面:(1)专一性:一方面,不同植物品种和不同细胞系对诱导子的反应不同,例如花生四烯酸可以诱导马铃薯、胡椒产生防卫反应,但对其它植物无效,大雄疫霉的葡萄糖诱导子可以诱导大豆产生植保素,但对欧芹无效[10];另一方面,同一种植物对不同的诱导子反应不同。如4种真菌诱导子均能够促进丹参毛状根中丹参酮的积累,但其中以密环菌效果最好,丹参酮的含量已接近生药水平[11]。(2)浓度效应:其中一种是最适浓度型,即用最适浓度来诱导反应,在此浓度下诱导子表现出最强的活性[12]。在药用植物细胞诱导培养中主要选择最适浓度型[13];另外一种是反应饱和型,即次生代谢产物的合成随诱导子浓度的增加而增加,在达到最大值后稳定。(3)时间效应:其中一方面表现为诱导子的添加时间不同其诱导效果不同,这是因为不同时期细胞对诱导子反应的灵敏度不同,只有处于一定生长时期的细胞才能够有效地接受诱导子信号,此时诱导子表现出最强活性。大量研究表明,在植物细胞指数生长晚期添加诱导子,植物次生代谢产物含量提高最多;另一
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