内生真菌对铁皮石斛多糖和生物碱合成关键酶基因表达的影响

作者：王进; 李俊峰; 张婷婷; 孙腾飞; 刘文洪^*

来源：中草药, 2019, 50(23): 5838-5846.

• 铁皮石斛
• 内生真菌
• 尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶
• 法尼基焦磷酸合酶
• 荧光定量PCR

目的分析内生真菌菌株GXRz2、GXRz3和GXRz10对铁皮石斛多糖含量和多糖合成途径关键酶尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDP-glucose pyrophosphorylase,UGPase)基因表达以及生物碱含量和生物碱合成途径中关键酶3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme-A reductase,HMGR)、法尼基焦磷酸合酶(farnesyl pyrophosphate synthase,FPS)基因表达的影响。方法铁皮石斛幼苗施加内生真菌菌液,采用分光光度法测定铁皮石斛多糖和生物碱含量。以18 S rRNA为内参照基因,荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测多糖、生物碱关键酶基因表达的变化。结果铁皮石斛活性成分多糖含量较高,主要集中于茎,根中最低;而生物碱含量较低,主要存在于叶,根中最低,3株内生真菌处理均能在一定程度上促进铁皮石斛多糖及生物碱的积累。qRT-PCR技术检测UGPase、HMGR和FPS基因在不同内生真菌处理下的相对表达,结果显示,内生真菌GXRz3和GXRz10均可显著提高铁皮石斛UGPase、HMGR和FPS基因的表达量;其中,多糖合成途径中,UGPase基因在茎中的相对表达量最高,叶次之,根中最少;生物碱合成途径中,HMGR基因在茎中的相对表达量最高,叶次之,根中最少,而FPS基因在叶中的相对表达量最高,茎次之,根中最少。结论内生真菌可能通过调控UGPase的表达,影响多糖的合成,结合多糖积累情况,推测UGPase可能是铁皮石斛多糖合成途径中的关键酶;内生真菌可能通过调控HMGR、FPS的表达,影响生物碱的合成,而结合生物碱积累情况,推测FPS可能是生物碱合成途径中的关键酶。

• 单位
  生命科学学院; 基础医学院; 浙江中医药大学