Effects of Methyl Jasmonate on Growth, Bioactive Metabolites Accumulation and Key Genes Expression in Suspension Cells of Angelica sinensis

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2026.05.009

Abstract

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

CLC Number:

R282.2

Huaiyi MA, Dan QIU, Yidi WANG, Mengfei LI. Effects of Methyl Jasmonate on Growth, Bioactive Metabolites Accumulation and Key Genes Expression in Suspension Cells of Angelica sinensis[J]. Bulletin of Botanical Research, 2026, 46(5): 880-888.

Figures/Tables 6

Table 1

Sequences of primer used in qRT-PCR detection

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

Table 1

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Fig. 4

Fig.5

References 34

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