Page 171 - 《广西植物》2021年第10期

ϟԡ 期 钟 楚 等 ᧥ 穿心莲内酯类成分积累与生物合成的调控研究进展 ϟ Ꭾ ጢ ϟ
量达最高ᖔ较对照提高了 ጢ঎԰ጢ 倍ᖔ穿心莲内酯含量
的提高与 ᥘ჆ዶ 和 ᥘጶ۪ 途径关键酶基因的表达水
平密切相关ᖔ其中ᖔᧇ୒̵ۗܦᤩᤩۗ୒ 和 ̵᤹ᤩ୒ 的表达对
穿心莲内酯的合成影响显著ᤥ 谌琴琴等ྉ԰ԡϟᤃɯ 的
研究表明ᖔᥘᔀȮዶ 能广泛调控穿心莲萜类代谢相关
基因 ̵᤹ᤩቴܦᦵᣏ୒ܦᤩᤩۗ୒ 等的表达ᖔ且对这些基因
的诱导时间早于 ዛᡓࣷۗ୒ᤥ 可见ᖔዛᡓࣷۗ୒ 在一定程度
上受上游基因的调控ᤥ
药用植物次生代谢的信号转导分子机制研究
是阐明药材品质形成机理的重要内容ྉ 邹琳等ᖔ
԰ԡϟጢɯᤥ 然而ᖔ目前对穿心莲内酯合成的分子调控
机制研究还只是关注于少数关键基因的表达与内
酯成分含量之间的关系ᖔ而对于其上游基因的互
作ᖔ以及环境因子诱导内酯成分合成的信号通路
研究仍然不足ᤥ

ጢজ 问题与展望

近十年来ᖔ随着人们对穿心莲研究的重视和
分子生物学技术的广泛应用ᖔ在穿心莲内酯类成
分的生物合成及调控方面取得了巨大进展ᤥ 但
是ᖔ同大宗作物和模式植物比较起来ᖔ穿心莲的相
关研究不仅滞后ᖔ而且研究工作缺乏系统性ᤥ 传
统农作物和模式植物在现代植物生物学领域取得
的先进研究成果对穿心莲相关研究具有重要的借
鉴作用ᤥ 笔者认为ᖔ未来对穿心莲内酯类成分生
物合成和调控的研究应重点关注以下几个方面ᤥ
ྉϟɯ深入解析穿心莲内酯的生物合成通路及
关键基因的功能ᤥ 对穿心莲内酯生物合成通路的
解析是从分子水平上阐明穿心莲内酯合成积累对
环境和刺激因子响应规律的基础ᤥ 尽管对穿心莲
内酯合成通路上游的一些关键酶已有一定的了
解ᖔ但对其生物合成的完整途径ᖔ以及基因之间的
相互作用关系仍不十分清楚ᤥ᥈᥈۪۪ 同时是赤霉

素ܦ类胡萝卜素ܦ叶绿素等物质合成的前体ྉఋၤᆍ᤟᤟ᖔ
԰ԡϟጢɯᖔ对穿心莲内酯合成通路的解析有助于我们
了解穿心莲二萜类物质代谢的分流机制ᖔ以及不
同内酯成分之间的关系ᤥ
虚线箭头表示推测的合成途径ᤥ
᧕ᑕ༁ၤᔀʛ ᑕʢʢᆍऔ༁ ᔽႿʛᔽዹᑕᡷᔀ ᡷၤᔀ ᡱࣼᡷᑕᡷᔽ׹ᔀ ༁ᢃႿᡷၤᔀᡷᔽዹ ᡱᑕᡷၤऔᑕᢃ༁঎ ྉ԰ɯ开展穿心莲栽培理论与技术的深入研究ᤥ
药用植物栽培理论和技术研究普遍滞后于传统农
图 ԰জ 穿心莲细胞中内酯类化合物的生物合成途径
作物的研究ྉ᥈ᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᖔ在很多方面仍处于
èᔽ੫঎ ԰জ ାᔽᆍ༁ᢃႿᡷၤᔀᡷᔽዹ ᡱᑕᡷၤऔᑕᢃ༁ ᆍ஦ ᑕႿʛʢᆍ੫ʢᑕᡱၤᆍ᤟ᔽʛᔀ ዹᆍቝᡱᆍࣼႿʛ༁
起步或初步探索阶段ᤥ 现代作物栽培学已发展了
ᔽႿ ዛႥʐʗᅳ੖ʗᐹᡓ၊ᔠ໧ ᡓᐹႥᔠዞࣩᤀᐹᡙᐹ ዹᔀ᤟᤟༁ Џ୩ࣼႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ ྉ԰ԡϟँɯ
ᑕႿʛ ୩ၤᑕʢቝᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ ྉ԰ԡϟጢɯ औᔽᡷၤ ༁ᆍቝᔀ ቝᆍʛᔽ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ༁૒ 完善的栽培理论体系ᖔ包括叶龄模式ܦ源库理论ܦ
群体质量理论和化学调控理论ᤥ 以分子生物学方
ྉ԰ԡϟጢɯ 以不同 ᥘᔀȮዶ 浓度处理穿心莲悬浮细胞ᖔ 法结合作物栽培学基本理论为指导ᖔ研究穿心莲
᥋ϟ
发现 ጢဂቝᆍ᤟ኼᓂ ᥘᔀȮዶ 处理 ԰࿗ ၤ 的穿心莲内酯含 生长发育ܦ产量和质量形成规律ᖔ将为穿心莲生长