砷胁迫对三七皂苷和黄酮含量关键酶活性的影响及其蛋白质组分析.pdf

应 用 生 态 学 报　 ２０１６年１２月　 第２７卷　 第 １２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ － － ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ，Ｄｅｃ． ２０１６，２７（１２）：４０１３ ４０２１　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ：１０．１３２８７／ ｊ．１００１ ９３３２．２０１６１２．０４０ 砷胁迫对三七皂苷和黄酮含量、关键酶活性的影响 及其蛋白质组分析 １ １ １ ２ ３ ３ １∗ 祖艳群　 梅馨月　 闵　 强　 苏　 源　 马　 妮　 冯光泉　 李　 元 １ ２ ３ （ 云南农业大学资源与环境学院，昆明６５０２０１； 昆明学院生命科学与技术系，昆明６５０２１４； 文山学院文山三七研究院，云 南文山６６３０００） －１ 摘　 要　 通过田间小区试验，研究不同Ａｓ浓度（０、２０、８０、１４０、２００和２６０ ｍｇ ·ｋｇ ）连续２年 处理对３年生三七根茎（主根、须根、剪口）和茎叶中皂苷、黄酮和Ａｓ含量、三七鲨烯合酶、苯 丙氨酸解氨酶和查尔酮合酶活性，以及叶片蛋白质组的影响，探讨连续２ 年砷胁迫对三七主 要药效成分影响的酶学和蛋白质组学机制．结果表明：三七须根中总皂苷含量随砷处理浓度 －１ 的增加而降低．１４０ ｍｇ ·ｋｇ Ａｓ处理下，茎叶和剪口总皂苷大于对照．根茎部三七鲨烯合酶活 －１ 性较茎叶高．三七各部位黄酮含量均随砷处理浓度的增加而降低．１４０ ｍｇ ·ｋｇ Ａｓ处理下，根 茎部查尔酮合酶和苯丙氨酸解氨酶活性较茎叶高．茎叶和剪口查尔酮合酶活性低于对照，苯 丙氨酸解氨酶的活性高于对照．三七各部位砷含量均随砷处理浓度增加而增加．须根中砷含量 －１ 大于其他部位．１４０ ｍｇ ·ｋｇ Ａｓ处理下，与对照相比，差异表达的蛋白质点达２１个．叶片蛋白 质组中下调的蛋白质包括磷酸核酮糖激酶、热激蛋白、ＮＡＤ（Ｐ）⁃结合酶、单脱氢抗坏血酸还原 酶和细胞色素ｂ６⁃ｆ 复合物铁硫亚基．上调的蛋白质为ＣＤＣ２７ 家族蛋白、酸性内切壳多糖酶、共 生受体激酶、异黄酮还原酶、ＤＡＨＰ 合成酶、蛋白激酶、苹果酸脱氢酶、乙二醛酶和谷氨酰胺合 成酶．经过连续２年的砷胁迫，三七各部位砷含量增加，不仅影响了三七叶片光合作用和能量 的合成，还减弱了抗氧化和抗逆能力，诱导了代谢解毒物质的酶表达，导致皂苷和黄酮含量降 －１ 低．三七对砷的耐受阈值为１４０ ｍｇ ·ｋｇ ． 关键词　 三七；环境胁迫；皂苷；黄酮；蛋白质组