Enhancement of Shikonin Production in Cell Suspension Cultures of Arnebia Euchroma Employing Two-Liquid-Phase Systems

1 INTRODUCTIONThe production of secondary metabolites using plant cells has been the subject of much inter-est in recent years.Despite that tremendous research efforts had been made in this topic,notmany products have reached the commercial stage.It is generally acknowledged that the mainproblem in this field is the lack of basic knowledge of the biosynthetic routes,and the mechanisms found to bring about the production of such secondary metabolites.There are,however,some techniques that have beneficial effects on the production and ex-

真菌诱导子调控紫草素合成的分子机制探究

为探讨真菌诱导子调控紫草素合成的分子机制,以新疆紫草无菌苗为试材,经尖孢镰刀菌、立枯丝核菌制备成的诱导子生物诱导后,对其根部进行RNA测序和分析。结果表明,与对照组比较,尖孢镰刀菌试验组差异表达基因1735个;立枯丝核菌试验组差异表达基因1043个。GO(gene ontology)分析发现,2个试验组差异表达基因主要富集在细胞过程、细胞组分中膜和分子功能中催化活性等生物学过程。KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)分析发现,2个试验组在植物与病原菌互作、植物激素信号转导途径和苯丙素合成等通路均有大量差异表达基因富集。2个试验组差异表达情况相同的转录因子主要包括bHLH、AP2/ERF-ERF和LOB等,并发现参与紫草素合成及其正向调控的AeGHQH、AeDSH1、AeAP、AePAL、AeDI2、AePGT、AeHMGR、AeG10H基因在2个试验组均上调表达,其中尖孢镰刀菌试验组上调表达较显著。以上结果从分子水平探究了新疆紫草对真菌诱导子生物诱导的响应机制,为未来真菌诱导子应用于新疆紫草种植生产奠定了理论基础。

米根霉诱导因子对紫草细胞培养中紫草宁色素分泌的影响

在紫草细胞培养中，加入采根霉粗提物可显著提高紫草宁色素产量，并可加快胞内色素分泌到培养液中的速率和数量。在细胞培养的第6天加入米根霉诱导因子时，其促进紫草宁色素分泌的作用最大，培养液中紫草宁色素含量是对照的2．24倍。此外，同时加入正十六烷和米根霉诱导因子对紫草宁色素的分泌具有协同作用。

真菌诱导子与吸附树脂对新疆紫草毛状根中萘醌积累的影响

通过考察真菌诱导子与吸附树脂对新疆紫草毛状根中萘醌积累的影响,获得真菌诱导子与吸附树脂对萘醌类物质积累的最佳处理,为规模化生产提供依据。以新疆紫草毛状根为试验材料,将黑曲霉、米曲霉诱导子及其混合诱导子、大孔吸附树脂添加到M-9培养基中,采用分光光度法测定毛状根总萘醌含量。试验结果表明:在毛状根培养10 d时以2.5∶50的比例添加混合诱导子,总萘醌含量是对照的2.28倍;在此结果基础上,在培养第0天添加大孔吸附树脂NKA-9,总萘醌含量最高是对照的3.71倍;黑曲霉诱导子与米曲霉诱导子有协同效应;在生物反应器中添加混合诱导子及大孔吸附树脂NKA-9,其总萘醌含量是对照的4.17倍。米曲霉诱导子、混合诱导子对毛状根增殖有促进作用;同时添加大孔吸附树脂NKA-9及混合诱导子能提高毛状根总萘醌含量。生物反应器培养毛状根为今后利用新疆紫草毛状根规模化生产总萘醌提供了理论参考。