H2O2对水杨酸诱导丹酚酸B生物合成的响应及作用机制

利用诱导子诱导可有效提高植物体内次生代谢物含量，但由于对诱导子的作用机制还没有研究清楚而无法实现通过控制代谢过程定向调控次生代谢物含量的目标。.丹酚酸B是丹参（Salvia miltiorrhiza Bung.）的药用活性成分，生产中一直无法克服其含量低且不稳定的现象。我们前期研究发现，水杨酸（SA）可诱导提高丹参中丹酚酸B的含量，诱导过程中H2O2的产生早于丹酚酸B含量的升高，作为第二信使参与反应。但还没有研究清楚H2O2的作用机制。.本研究通过敏感的胞内成像技术观察特异细胞与亚细胞微区内SA诱导后丹参活体和原位H2O2的来源和亚细胞定位，深入探讨特异位点H2O2对SA诱发丹酚酸B合成的响应和作用机制，以实现通过控制代谢过程调控丹酚酸B含量的目标。.此项目对阐明H2O2在介导诱导子调控植物次生代谢的信号应答机制和进一步通过控制代谢过程定向调控次生代谢物的生物合成具有重要意义。

利用诱导子诱导可有效提高植物体内次生代谢物含量，但由于对诱导子的作用机制尚不清楚而无法实现通过控制代谢过程定向调控次生代谢物含量的目标。丹酚酸B是丹参（Salvia miltiorrhiza Bung.）的药用活性成分，生产中一直无法克服其含量低且不稳定的现象。水杨酸（SA）可诱导提高丹参中丹酚酸B的含量，H2O2作为第二信使参与反应，但不清楚H2O2信号的来源及其如何响应SA诱导提高丹酚酸B含量。本项目针对以上问题进行了研究，取得了以下结果：.1、明确了水杨酸（SA）诱发的H2O2在丹参叶片的组织化学定位。发现H2O2积累部位最初出现在叶柄处，然后扩散至主叶脉，最后扩散至次叶脉。H2O2主要定位在叶片的主、次叶脉组织，且由叶柄向叶边缘扩散。.2、发现了SA诱导丹参叶片H2O2产生的规律。SA诱导 H2O2的迸发有两个峰值，在处理1 h后达到第一次迸发峰值；处理4 h后达到第二次迸发峰值。.3、确定了SA诱导丹参细胞中H2O2的来源。位于质外体的PAO、位于细胞壁的POD、以及位于质膜的NADPH氧化酶很可能均参与了SA诱导的丹参叶片中H2O2的产生，并且，三种酶来源相对独立且各有特点。.4、阐明了H2O2是介导丹酚酸B生物合成的信号分子。当来源于质膜NADPH氧化酶、POD、PAO等的H2O2被抑制或被清除后， SA诱导Sal B 积累过程受到抑制，表明H2O2 是介导SA诱导Sal B 合成积累的信号分子。.5、发现了水杨酸诱发的H2O2迸发与培养基碱化共同影响SA的诱导。H2O2参与SA诱发的培养基碱化过程，质膜质子泵调控培养基pH值变化，培养基碱化促进了H2O2产生。因此，丹参悬浮培养细胞内H2O2水平与其培养基碱化程度之间相互关联、共同作用，协同响应SA的诱导。.6、确定了丹参原生质体的提取分离方法，并将荧光探针Fluo-3/AM 成功装载到原生质体中，为后续深入研究提供了材料。.7、探讨了H2O2和NO在介导水杨酸诱导丹参培养细胞合成丹酚酸B过程中的信号互作。说明H2O2并不是唯一信号分子，NO也参与了SA诱导丹参培养细胞Sal B合成，并且H2O2和NO可以通过互作反应提高彼此的信号水平，更有效地调控SaLB合成。.8、初步探讨了SA诱发的Ca2+对SalB合成的作用。SA诱发的Ca2+对SalB生物合成具有重要的调控作用，其作用机制有待深入研究。