温度胁迫对白桦丛生苗次生产物合成及抗逆酶积累的影响

作者：李可鑫; 赵微; 徐林琳; 李影; 张宝莲; 詹亚光; 尹静^*

来源：北京林业大学学报, 2021, 43(07): 31-39.

• 白桦
• 丛生苗
• 悬浮培养
• 6-BA
• 次生产物
• 防御酶

【目的】探究温度胁迫对白桦丛生苗三萜、黄酮及抗逆酶积累的影响,为提高白桦次生代谢产物积累以及工厂化生产奠定基础。【方法】利用不同浓度(0.5、1.0、2.0和5.0 mg/L)的6-苄氨基腺嘌呤(6-BA),诱导产生白桦丛生苗及建立悬浮培养体系,同时对丛生苗进行温度胁迫诱导次生产物合成。【结果】附加2.0 mg/L 6-BA的NT固体培养基可诱导白桦愈伤组织获得白桦丛生苗。2种温度(45和4℃)胁迫下,白桦丛生苗中总三萜含量均比对照(25℃)有所提高,其中45℃处理4 h,恢复培养6 h后,总三萜含量比对照提高5.03倍。4℃处理白桦丛生苗1 h,并在24 h时取样,齐墩果酸含量比对照提高了14.52倍,最高含量达2.33 mg/g。4℃处理白桦丛生苗4 h,在恢复培养48 h时,黄酮含量比对照提高38.37%。同时明确温度胁迫下,4℃胁迫4 h,恢复培养72 h,超氧化物歧化酶(SOD)活性最高,比对照提高69.77%。经4℃处理1 h的丛生苗在96 h时,过氧化氢酶(CAT)活性达到最高峰,是对照的1.81倍。4℃处理1 h的丛生苗在恢复培养6 h时抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性比对照提高55.29%。当胁迫时间延长至4 h,在45℃处理下,黄酮含量与APX酶,SOD与齐墩果酸含量均呈显著负相关(P <0.05);经4℃处理,总三萜与APX(P <0.01)、CAT(P <0.05)分别呈极显著正相关和显著正相关;黄酮与SOD含量呈显著负相关(P <0.05);CAT与APX(P <0.01)、SOD(P <0.05)相关性达极显著和显著水平,3种抗逆酶协调发挥作用共同参与次生产物合成。【结论】2.0 mg/L的6-BA能成功诱导白桦愈伤组织产生丛生苗,并建立悬浮培养系。短时间高温或低温胁迫均可以刺激3种防御酶发生显著变化,3种酶相互协调共同参与并促进白桦丛生苗总三萜和黄酮物质的合成与积累。

• 单位
  东北林业大学; 生命科学学院