温度调控对人参皂苷积累及其关键酶基因表达的影响

作者：张涛; 王冠; 张维维; 陈湘; 张庆贺; 刘芳馨; 李卓然; 齐伟辰^*

来源：中草药, 2020, 51(19): 5035-5040.

• 温度
• 人参皂苷Re
• 人参皂苷Rg1
• 基因表达量
• 相关性

目的探究温度调控对人参皂苷积累及其合成途径关键酶基因表达量的影响。方法以培养23 d人参愈伤组织为实验材料,置于5、10、15、20、25、30℃6个培养箱中恒温培养,每天取样1次连续取样8 d,测定干、鲜质量和皂苷含量,确定响应敏感温度,以GAPDH为内参基因,real-timePCR检测皂苷合成途径中9个关键酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR2)、法尼基焦磷酸合成酶(FPS)、角鲨烯合成酶(SS1)、角鲨烯环氧酶(SE1)、达玛烷二醇合成酶(DS-Ⅱ)、β-香树素合成酶(PNY1)、β-香树素C-28位羟基化酶(CYP716A52v2)、原人参三醇合成酶(CYP716A53v2)、原人参二醇合成酶(CYP716A47)基因表达量。结果 20℃为人参愈伤组织干、鲜质量积累最佳温度,5、10、15℃皂苷含量2～3 d达到最大值,5℃为人参皂苷积累响应敏感温度,与对照组差异显著,人参皂苷Re、Rg1和总皂苷分别为对照组1.93、11.93和1.54倍。HMGR2、SS1、DS-Ⅱ、SE1和CYP716A52v2基因表达量在低温2～4d均达最大值,为对照组2.8、1.6、3.5、3.7和3.8倍。相关性分析发现SE1与人参皂苷Re、Rg1和总皂苷呈显著正相关关系。结论适度的低温有利于人参皂苷的快速积累,SS1、DS-Ⅱ、SE1、HMGR2、CYP716A52v2为响应低温的关键基因,在人参皂苷生物合成抵御低温的过程中发挥重要作用。

• 单位
  长春中医药大学