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银杏叶次生代谢产物的环境诱导机制及其调控

朱灿灿

   本文研究了干旱胁迫、光强处理和光质处理条件下2年生银杏苗生长规律和根、茎、叶中黄酮和萜内酯含量的年动态变化,同步测定了叶中次生代谢关键酶PAL活性,采用RT-PCR方法分析黄酮和萜内酯代谢过程中14个关键酶基因表达情况,从终产物、蛋白质、核酸3个水平探讨银杏应对环境变化的过程和分子机制,主要结论如下: 1、干旱胁迫抑制银杏苗生长。干旱胁迫对叶中黄酮和萜内酯代谢影响较大,对茎和根内含量影响较小。银杏叶黄酮和萜内酯含量年动态变化呈双峰曲线,PAL酶活性与银杏叶黄酮含量变化趋势相似。中度干旱条件下叶中总黄酮醇苷含量最大,黄酮代谢途径上游PAL、C4H、CHS基因表达与黄酮含量升高的趋势相对应,下游F3H、FLS、ANS、ANR基因表达与黄酮含量同步变化。轻度干旱有利于叶和根中萜内酯积累,萜内酯代谢MVA途径中HMGR、MVD基因协同调控白果内酯BB代谢,MEP途径中DXS、DXR、MECT、MECPs基因调控总二萜内酯的合成,下游GGPPs基因表达与总萜内酯含量的变化趋势一致。 2、轻度遮阴有利于银杏生长。银杏叶黄酮和萜内酯含量年动态变化呈单峰曲线,不同光强条件下银杏叶PAL活性与黄酮含量变化并不对应。轻度遮阴条件下,叶中总黄酮醇苷含量最大,其代谢途径下游基因表达与黄酮代谢关系紧密。重度遮阴有利于叶中萜内酯积累,其MVA代谢途径中基因表达与白果内酯BB含量变化趋势完全相符,而MEP代谢途径中仅有MECT和MECPs基因表达与二萜类物质含量变化趋势基本一致,下游GGPPs基因表达与总萜内酯代谢同步变化。 3、红光处理促进银杏苗地上部分生长,而蓝光有利于地下部分生长。银杏叶黄酮和萜内酯含量年动态变化呈双峰曲线,PAL活性与黄酮含量变化并不对应。红光有利于总黄酮醇苷含量的积累,黄酮代谢下游关键酶基因表达与含量变化趋势基本相同。蓝光有利于萜内酯积累,萜内酯MVA代谢途径中关键酶基因表达与白果内酯BB含量变化趋势不同步,MEP代谢途径中关键酶基因和GGPPs基因表达与总萜内酯含量变化相一致。……   
[关键词]:银杏;环境因子;黄酮和萜内酯;PAL酶;基因表达
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:南京林业大学2010年