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水分胁迫对三叶青叶绿体超微结构及黄酮合成关键酶的影响

屠玲艳 吴学谦 许海顺

屠玲艳, 吴学谦, 许海顺. 水分胁迫对三叶青叶绿体超微结构及黄酮合成关键酶的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358
引用本文: 屠玲艳, 吴学谦, 许海顺. 水分胁迫对三叶青叶绿体超微结构及黄酮合成关键酶的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358
TU Lingyan, WU Xueqian, XU Haishun. Effects of water stress on chloroplast ultrastructure and key enzymes of flavonoid synthesis in Tetrastigma hemsleyanum[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358
Citation: TU Lingyan, WU Xueqian, XU Haishun. Effects of water stress on chloroplast ultrastructure and key enzymes of flavonoid synthesis in Tetrastigma hemsleyanum[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358

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水分胁迫对三叶青叶绿体超微结构及黄酮合成关键酶的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358
基金项目: 浙江省重点研发计划项目(2017C02012);浙江省农业厅项目(CTZB-F170623LWZ-SNY1-33);学校科研发展基金人才启动项目(2016FR010);中央财政林业科技推广项目(2019TS08)
详细信息
    作者简介: 屠玲艳(ORCID: 0000-0003-0699-4571),从事药用植物逆境生理与代谢研究。E-mail: tly1235689@126.com
    通信作者: 许海顺(ORCID: 0000-0003-1558-4793),讲师,博士,从事中药资源综合利用与开发。E-mail: 20160019@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.3

Effects of water stress on chloroplast ultrastructure and key enzymes of flavonoid synthesis in Tetrastigma hemsleyanum

  • 摘要:   目的  探究水分胁迫对三叶青Tetrastigma hemsleyanum叶绿体超微结构及黄酮合成关键酶活性的影响,有利于提升三叶青的品质。  方法  以2年生三叶青实生苗为材料,通过控水盆栽试验(设置水涝、干旱和对照),分析水分胁迫对三叶青叶绿体超微结构、块根总黄酮质量分数以及黄酮合成途径中的3个关键酶[苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮合成酶(CHS)和查尔酮异构酶(CHI)]活性的影响。  结果  干旱和水涝均引起三叶青叶片叶绿体数量减少,叶绿体质体小球的数量增多、体积变大、颜色变浅,叶绿体基粒片层结构不再整齐紧密;干旱时,三叶青总黄酮质量分数在胁迫12 d达到峰值,水涝时则在胁迫16 d达到峰值,而PAL、CHS和CHI等3个关键酶则在黄酮质量分数达到峰值前期或者是同期表现出较高的活性;随着胁迫时间的延长,黄酮质量分数和关键酶活性都有不同程度的下降,黄酮质量分数与PAL、CHS、CHI活性均显著相关(P<0.05)。  结论  适度的水分胁迫可提高三叶青块根中黄酮类化合物的质量分数以及相关酶的活性。图7表1参36
  • 图  1  水分胁迫对三叶青叶片的影响

    Figure  1  Effects of water stress on leaves of T. hemsleyanum

    图  2  水分胁迫对三叶青块根的影响

    Figure  2  Effects of water stress on roots of T. hemsleyanum

    图  3  水分胁迫对三叶青叶片叶绿体超微结构的影响

    Figure  3  Effects of water stress on chloroplast ultrastructurey of leaves in T. hemsleyanum

    图  4  水分胁迫下三叶青块根黄酮质量分数的变化

    Figure  4  Change of content of flavonoid in T. hemsleyanum under water stress

    图  5  水分胁迫下三叶青块根PAL活性的变化

    Figure  5  Change of activities of PAL in T. hemsleyanum under water stress

    图  6  水分胁迫下三叶青块根CHS活性的变化

    Figure  6  Change of activities of CHS in T. hemsleyanum under water stress

    图  7  水分胁迫下三叶青块根CHI活性的变化

    Figure  7  Change of activities of CHI in T. hemsleyanum under water stress

    表  1  水分胁迫下黄酮质量分数、PAL、CHS、CHI之间的相关性分析

    Table  1.   Correlation analysis between flavonoid content, PAL, CHS and CHI under water stress

    处理黄酮PALCHSCHI
    水涝黄酮1
    PAL0.1431
    CHS0.830*0.6141
    CHI0.854*0.4130.950**1
    干旱黄酮1
    PAL0.2561
    CHS0.846*0.6991
    CHI0.895*0.6250.980**1
    对照黄酮1
    PAL0.5651
    CHS−0.0140.4641
    CHI0.3360.5530.920**1
      说明:*表示显著相关(P<0.05);**表示极显著相关(P<     0.01)
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-06-01
  • 修回日期:  2021-01-15

水分胁迫对三叶青叶绿体超微结构及黄酮合成关键酶的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358
    基金项目:  浙江省重点研发计划项目(2017C02012);浙江省农业厅项目(CTZB-F170623LWZ-SNY1-33);学校科研发展基金人才启动项目(2016FR010);中央财政林业科技推广项目(2019TS08)
    作者简介:

    屠玲艳(ORCID: 0000-0003-0699-4571),从事药用植物逆境生理与代谢研究。E-mail: tly1235689@126.com

    通信作者: 许海顺(ORCID: 0000-0003-1558-4793),讲师,博士,从事中药资源综合利用与开发。E-mail: 20160019@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.3

摘要:   目的  探究水分胁迫对三叶青Tetrastigma hemsleyanum叶绿体超微结构及黄酮合成关键酶活性的影响,有利于提升三叶青的品质。  方法  以2年生三叶青实生苗为材料,通过控水盆栽试验(设置水涝、干旱和对照),分析水分胁迫对三叶青叶绿体超微结构、块根总黄酮质量分数以及黄酮合成途径中的3个关键酶[苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮合成酶(CHS)和查尔酮异构酶(CHI)]活性的影响。  结果  干旱和水涝均引起三叶青叶片叶绿体数量减少,叶绿体质体小球的数量增多、体积变大、颜色变浅,叶绿体基粒片层结构不再整齐紧密;干旱时,三叶青总黄酮质量分数在胁迫12 d达到峰值,水涝时则在胁迫16 d达到峰值,而PAL、CHS和CHI等3个关键酶则在黄酮质量分数达到峰值前期或者是同期表现出较高的活性;随着胁迫时间的延长,黄酮质量分数和关键酶活性都有不同程度的下降,黄酮质量分数与PAL、CHS、CHI活性均显著相关(P<0.05)。  结论  适度的水分胁迫可提高三叶青块根中黄酮类化合物的质量分数以及相关酶的活性。图7表1参36

English Abstract

屠玲艳, 吴学谦, 许海顺. 水分胁迫对三叶青叶绿体超微结构及黄酮合成关键酶的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358
引用本文: 屠玲艳, 吴学谦, 许海顺. 水分胁迫对三叶青叶绿体超微结构及黄酮合成关键酶的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358
TU Lingyan, WU Xueqian, XU Haishun. Effects of water stress on chloroplast ultrastructure and key enzymes of flavonoid synthesis in Tetrastigma hemsleyanum[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358
Citation: TU Lingyan, WU Xueqian, XU Haishun. Effects of water stress on chloroplast ultrastructure and key enzymes of flavonoid synthesis in Tetrastigma hemsleyanum[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200358

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