茉莉酸甲酯对当归悬浮细胞生长、主要活性物质积累及关键基因表达的影响

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2026.05.009

摘要/Abstract

摘要：

为筛选适宜当归（Angelica sinensis）悬浮细胞生长和主要活性物质积累的茉莉酸甲酯（MeJA）浓度，将当归悬浮细胞在含不同浓度（CK、25、50、100、150、200 μmol⋅L^-1）MeJA液体培养基中培养，9 d后测定细胞生长量、主要活性物质含量、体外抗氧化能力、阿魏酸和黄酮类化合物生物合成相关基因表达水平。结果表明：较低浓度（25 μmol⋅L^-1）MeJA促进细胞生长，高浓度MeJA显著抑制细胞生长。随MeJA浓度增加，主要活性物质（阿魏酸、可溶性糖、总黄酮和总酚）含量显著升高，体外抗氧化能力呈显著增强趋势，在高浓度150~200 μmol⋅L^-1下其趋于稳定或降低。相对于CK，低浓度MeJA促进阿魏酸生物合成相关基因（PAL2、4CLL6、HCT4等）表达，高浓度MeJA抑制该基因表达；但高浓度MeJA促进黄酮类生物合成相关基因（CHS2、CHI2、F3H-3等）表达。本研究结果可为利用诱导子调控当归悬浮细胞生长和代谢产物积累提供参考。

关键词: 当归, 茉莉酸甲酯, 悬浮细胞生长, 活性物质积累, 基因表达

Abstract:

To screen an optimal methyl jasmonate （MeJA） concentration suitable for growth and primary bioactive metabolite accumulation of Angelica sinensis suspension cells， the cell biomass， primary bioactive metabolite contents， in vitro antioxidant activities， and expression levels of genes related to ferulic acid and flavonoids biosynthesis were measured to the suspension cells inoculated into the liquid medium containing different concentrations of MeJA（CK， 25， 50， 100， 150， and 200 μmol⋅L^-1） for 9 days. The results showed that the cell growth was enhanced at a lower concentration of MeJA（25 μmol⋅L^-1） while inhibited at higher concentrations. The contents of primary bioactive metabolites （ferulic acid， soluble sugar， total flavonoids and phenolic） and in vitro antioxidant activities showed increasing trends with an increase in MeJA concentration， while the values tended to stabilize or decrease at the higher MeJA concentrations（150-200 μmol⋅L^-1）. Compared with CK， the expression levels of genes（e.g.， PAL2， 4CLL6， and HCT4） related to ferulic acid biosynthesis were enhanced at lower concentrations of MeJA and inhibited at higher concentrations； whereas the expression levels of genes（e.g.， CHS2， CHI2， and F3H-3） related to flavonoids biosynthesis were enhanced at the higher MeJA concentrations. These findings provide references for regulating suspension cell growth and metabolite accumulation of A. sinensis by using elicitors.

Key words: Angelica sinensis, methyl jasmonate, suspension cell growth, bioactive metabolite accumulation, gene expression

中图分类号:

R282.2

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图/表 6

表1

qRT-PCR检测引物序列

生物合成相关基因

Genes involved in biosynthesis

引物名称

Primer name

蛋白名称

Protein name

引物序列（5′→3′）

Primer sequences（5′→3′）

扩增片段大小

Amplicon size/bp

内参基因

Reference gene

eEF1G

真核翻译延伸因子1γ

Translation elongation factor 1 gamma

Forward： TGGTATTGTGCTGGATTCTGGT

Reverse： TGAGATCACCACCAGCAAGG

109

阿魏酸生物合成

Ferulic acid biosynthesis

PAL2

苯丙氨酸解氨酶2

Phenylalanine ammonia-lyase 2

Forward： TCAACGGTGAACTCCATCCC

Reverse： GCATCAATGGGTAGGTTGCG

117

4CLL6

4-香豆酸-CoA连接酶样6

4-coumarate-CoA ligase-like 6

Forward： ACTCACTTCCCGGTTGTACC

Reverse： GCAGCACCACATGAAACCTG

107

HCT4

羟基肉桂酰转移酶4

Hydroxycinnamoyltransferase 4

Forward： TTGCACTAGGATGTGGGGTG

Reverse： CACTGGAGTAGGTGGATCGC

158

COMT

咖啡酸3-O-甲基转移酶

Caffeic acid 3-O-methyltransferase

Forward： TTATCCTGGTGTGGAGCACG

Reverse： AATGTGCATCGCTCCAATCG

104

CCOMT

咖啡酰辅酶A O-甲基转移酶

Caffeoyl-CoA O-methyltransferase

Forward： GAGCCAGCTGATGCTCCTATG

Reverse： CAGGGTAACTCCATCACCCAC

132

黄酮类化合物生物合成

Flavonoid biosynthesis

CHS2

查尔酮合酶2

Chalcone synthase 2

Forward： CCGGATCTATCCCTTGAGCG

Reverse： GTAAGGCCCACTTCACGGAG

110

CHI2

查尔酮-黄烷酮异构酶2

Chalcone-flavanone isomerase 2

Forward： CAAATTTTCCTCCGGGCTCC

Reverse： AGTCCAGTACTGCTTCTGCC

144

F3H-3

黄烷酮3-双加氧酶-3

Flavanone 3-dioxygenase 3

Forward： GCGTCCTCGAGTCTCTCAAC

Reverse： CCTCTCCCGTTCCTCGAATG

143

CYP75A5

类黄酮3′，5′-羟化酶

Flavonoid 3′，5′-hydroxylase

Forward： TGATAGCGAAGGTGGGAAGC

Reverse： CCTGGGCTAAGACTTTCGGG

143

DFRA

无色花色素双加氧酶

Leucoanthocyanidin dioxygenase

Forward： ACAGCACTATCACCGCTCAC

Reverse： ATGTATCTTCCCTGCGCTGT

134

GT6

UDP-葡萄糖类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶6

UDP-glucose flavonoid 3-O-glucosyltransferase 6

Forward： TTTACGACTGGTGGAGCGAC

Reverse： TCCGCTGAGTTCCAATGCTT

168

F3GT1

花青素3-O-半乳糖基转移酶

Anthocyanidin 3-O-galactosyltransferase F3GT1

Forward： GCTTTGGAACTGTGGCGATG

Reverse： AGGCCACGATTTTTCCGGTT

165

3MAT

花色苷3-O-葡萄糖苷-6-O-丙二酰基转移酶

Anthocyanin 3-O-glucoside-6″-O-malonyltransferase

Forward： CAGGCCCTCAAGAGCACAAT

Reverse： AATCGTAGCCCGCGTTTTTG

114

FLS1

黄烷酮3-羟化酶

Flavanone 3-hydroxylase

Forward： ACCACCGAACTACCGTGAAC

Reverse： ATGAGCTTTGAGAGGGGTCC

100

表1

图1

图2

图3

图4

图5

参考文献 34

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