干旱胁迫对柴胡皂苷合成途径关键酶基因表达的影响

目的:为了阐明在干旱胁迫下柴胡中的柴胡皂苷合成途径关键酶的基因表达及对皂苷含量的影响。方法:设置4个水平的土壤饱和含水量70%~80%、60%~70%、40%~50%、20%~30%,利用盆栽控水的方法栽培柴胡。采用RT-PCR方法检测6个月和1年生柴胡苗根的皂苷合成途径关键酶基因的表达,HPLC法测定柴胡皂苷a、d的含量。结果:4个柴胡皂苷合成途径关键酶HMGR(3-羟基-3-甲基-戊二酸单酰辅酶A还原酶)、IPPI(异戊烯基焦磷酸异构酶)、FPS(法尼基焦磷酸合酶)和β-AS(β-香树素合成酶)基因在土壤饱和含水量40%~50%时表达量最高,饱和含水量20%~30%时降到最低,皂苷含量的变化趋势与基因表达一致。结论:柴胡皂苷合成途径关键酶基因在适度干旱时能够显著提高表达量,从而间接提高皂苷的含量。