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外源茉莉酸甲酯—羊毛脂对拟南芥芥子油苷积累的影响

刘庆霞  
【摘要】:芥子油苷(glucosinolate, mustard oil glucoside)又称硫代葡萄糖苷,是一类含氮、含硫的次生代谢产物,主要存在于十字花科植物。植物体受到胁迫后,芥子油苷在黑芥子酶(myrosinase)的作用下水解生成具有多种生化活性的产物。芥子油苷及其降解产物介导植物与环境之间的相互作用,在植物防御、人类的营养和抗癌方面具有特殊作用,因而长久以来,一直是人们关注和研究的热点之一。本实验以溶有茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)的羊毛脂(lanolin)处理拟南芥莲座叶,分析芥子油苷对MeJA响应的时间进程,主要结论如下: (1)纯羊毛脂涂抹处理能够影响拟南芥莲座叶中芥子油苷的积累。脂肪族芥子油苷总量在纯羊毛脂处理36h达到最高值,在处理48h又降至0h的初始水平。其中,短链脂肪族芥子油苷3-甲基亚磺酰丙基芥子油苷(3-methylsulphinylpropylglucosinolate,3-MSOP)、4-甲基亚磺酰丁基芥子油苷(4-methylsulphinylbutylglucosinolate,4MSOB)与5-甲基亚磺酰戊基芥子油苷(5-methylsulphinylpentylglucosinolate,5-MSOP)含量的最高值均出现在处理后36h,而6-甲基亚磺酰己基芥子油苷(6-methylsulphinylhexylglucosinolate,6-MSOH)的含量在处理时间段内始终低于处理前的含量,在处理12h和48h显著低于Oh的含量,表明3-MSOP,4MSOB和5-MSOP含量的累积受羊毛脂诱导,而6-MSOH的累积则显著受羊毛脂抑制。长链脂肪族芥子油苷8-甲基亚磺酰辛基芥子油苷(8-methylsulphinyloctylglucosinolate,8-MSOO)在处理的叶片中含量始终显著高于未涂抹羊毛脂叶片中的含量,而8-甲硫辛基芥子油苷(8-methylthiooctylglucosinolate,8-MTO)在处理36h以内在处理的叶片中含量显著低于未涂抹羊毛脂叶片中的含量,表明8-MSOO的积累受羊毛脂诱导,而8-MTO在处理36h以内受羊毛脂抑制;吲哚族芥子油苷总量在处理时间内持续升高,48h达到最高值,其中1-甲氧吲哚基-3-甲基芥子油苷(1-methoxyindol-3-ylmethylglucosinolate,1MT-I3M)的含量在处理24h显著低于处理前的含量,吲哚基-3-甲基芥子油苷(Indol-3-yl-methylglucosinolate, I3M)的含量持续升高并在48h达到最高,4-甲氧吲哚基-3-甲基芥子油苷(4-methoxyindol-3-yl-methylglucosinolate,4OH-I3M)和4-羟基吲哚基-3-甲基芥子油苷(4-hrdroxyindol-3-ylmethylglucosinolate,4MT-I3M)含量均在36h最高,表明各吲哚族芥子油苷组分均受羊毛脂诱导。 (2)溶有MeJA的羊毛脂涂抹处理影响拟南芥莲座叶中芥子油苷的积累。在MeJA处理组中,溶有MeJA的羊毛脂可促进脂肪族芥子油苷总量、吲哚族芥子油苷含量的增加,均在处理24h达到最高值。溶有MeJA的羊毛脂涂抹处理后,短链脂肪族芥子油苷中除4-MSOB含量的最高值出现在36h,其余芥子油苷含量均在24h达到最高值;长链脂肪族芥子油苷8-MSOO和8-MTO的含量均在36h达到最大;I3M、4OH-I3M和4MT-13M均在处理24h达到最高值,而1MT-13M含量的最高值出现在12h。表明溶有茉莉酸甲酯的羊毛脂处理能够促进各种芥子油苷组分的累积。 (3) MeJA影响拟南芥莲座叶中大多数芥子油苷的累积。与用纯羊毛脂处理的叶片相比,溶有茉莉酸甲酯的羊毛脂处理的叶片中,脂肪族芥子油苷和吲哚族芥子油苷的积累时间提前,在24h达到最大值,且显著高于纯羊毛脂处理的叶片中的含量,表明MeJA能够促进脂肪族芥子油苷、吲哚族芥子油苷和总芥子油苷的积累。对各组分的受诱导情况进行分析表明,脂肪族芥子油苷中,几种短链脂肪族芥子油苷3-MSOP、5-MSOP、6-MSOH及两种长链脂肪族芥子油苷8-MSOO和8-MTO的累积均受MeJA诱导,而短链4-MSOB的累积不受MeJA诱导;四种吲哚族芥子油苷组分的累积均受MeJA诱导,其中I3M、4OH-I3M和4MT-I3M在24h诱导最为强烈,而1MT-13M受MeJA诱导的高峰在处理后12h。


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