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丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)是我国传统中草药,由于其对心脑血管疾病的预防和治疗效果显著而被广泛关注。丹参中含丹酚酸和丹参酮,为其药效成分,由于需求量的增大,丹参药材品质也越来越受到重视,对于如何增加丹参中有效成分含量,进而提高丹参药材品质已然成为当下研究热点。本研究以丹参毛状根为材料,对丹参酚酸类及丹参酮类成分的代谢调控机制进行了探讨。1.利用终浓度为15μmol·L-1银离子(Ag+)和100μmol·L-1茉莉酸甲酯(Me JA)两种诱导子分别对培养18天的丹参毛状根进行诱导处理,分别在处理后第1、2、3、6、9天采集样品;利用高效液相色谱(HPLC)对毛状根中丹酚酸类和丹参酮类成分含量进行检测,并采用实时定量PCR(RT-q PCR)对丹参酚酸类和丹参酮类成分代谢途径上关键酶基因表达进行检测。结果显示两种诱导子处理后,丹参酮和丹酚酸两类成分含量都发生了变化,相应基因表达也都得到了提高。Ag+显著增加了迷迭香酸(RA)、阿魏酸和咖啡酸的含量,但对丹参素(DSU)和丹酚酸B(LAB)的生物合成却起到了抑制作用,总酚酸含量变化不大;而四种丹参酮成分含量全部得到提高,总的丹参酮含量也显著增加。说明相对于酚酸类成分,丹参酮类成分对于Ag+的诱导更加敏感。经Me JA处理后,丹参毛状根中各种丹酚酸类成分含量显著增加,特别是RA和LAB,总酚酸含量也明显提高;对丹参酮Ⅰ(TⅠ)的代谢积累影响不大,并且抑制了丹参酮ⅡA(TⅡA)的生物合成,但是显著促进了隐丹参酮(CT)和二氢丹参酮Ⅰ(DTⅠ)代谢积累,总的来说对丹参酮类含量影响效果不明显。Ag+和Me JA处理后丹酚酸类和丹参酮类代谢关键基因表达都受到了影响,说明Ag+和Me JA是通过影响了整个代谢途径上的相关基因进而对次生代谢产物合成产生影响。对于丹参酮类代谢途径来说,MEP途径对于两种诱导子的响应明显强于MVA途径。2.利用同源克隆法及文库筛选法从丹参中获得了b HLH和WD40转录因子的基因序列各4个,分别命名为Smb HLH7、Smb HLH8、Smb HLH9、Smb HLH10、Sm WD40-2、Sm WD40-5、Sm WD40-6和Sm WD40-8。对其序列分析可知分别包含了一个2392bp、675bp、912bp、972bp、1740bp、1026bp、3396bp和1338bp的开放阅读框,分别编码636、224、303、323、579、341、114和445个氨基酸。在b HLH的4条氨基酸序列都分别包含1个HLH结构域,说明它们均为b HLH蛋白;而4条WD40的氨基酸序列中全部含有几个数目不等的WD-repeat结构域,说明它们属于WD40转录因子家族。3.利用克隆得到的4条丹参b HLH和4条WD40转录因子基因,以及表达载体p CAMBIA-1300(B34),构建过表达重组载体,然后通过发根农杆菌ATCC15834介导的植物转化体系获得转基因丹参毛状根。成功构建出丹参b HLH和WD40转录因子基因过表达类型毛状根各4种,并对所获得毛状根进行了分子鉴定,证明重组过表达载体成功转化。这为下一步采用转录因子对丹参水溶性或者脂溶性有效成分的生物合成调控提供了研究材料。