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水母雪莲(Saussurea Medusa Maxim)是菊科(Asteraceae)凤毛菊属(Saussurea)多年生植物,具有抗炎镇痛、散寒除湿、活血通经、抗肿瘤和抗氧化等功能,为我国名贵珍稀中药材。由于水母雪莲自然生长缓慢,加之过度采挖,现有资源濒临枯竭,野生资源远远不能满足市场需求,细胞培养生物技术为植物有效成分的利用提供了新途径。本研究采用水母雪莲白色系、绿色系和红色系愈伤组织为材料,通过反相高效液相色谱(RPHPLC-DAD)和荧光实时定量方法,比较不同细胞系中活性成分、结构基因和转录因子表达的差异,综合分析类黄酮合成途径基因表达与代谢产物的关系,以期了解雪莲类黄酮次生代谢的分子机制,为调控其类黄酮次生代谢途径,得到生长旺盛且活性成分产量高的的雪莲细胞系提供理论依据。主要结果如下:1.红色系的类黄酮和花青素含量远高于其余两系。三种细胞系均含有儿茶素、绿原酸、芦丁、对香豆酸、二氢槲皮素和圣草酚等类黄酮化合物,总体上,红色系中各种类黄酮成分含量明显高于另两种细胞系,尤其是重要的药用成分芦丁,其含量达到0.25%,将近其余两者的3倍。另外,红色系中的儿茶素含量尤其突出,达到5.8976mg/g。2.水母雪莲中花青素主要有矢车菊素3-O-己糖苷、矢车菊素3-丙二酰己糖苷和矢车菊素3-O-琥珀酰己糖苷,白色系中无花青素,红色系中花青素含量极高,矢车菊素3-O-己糖苷和矢车菊素3-O-琥珀酰己糖苷均为绿色系中的19倍。3.黄酮类化合物早期合成阶段的代谢酶PAL、C4H和4CL在细胞系间差异不大,CHS、F3’H、FNS、FLS、ANS基因在红色系中表达水平高于另外两系,为该细胞系花色素含量高的原因,CHI、F3’5’H、DFR1基因则是在绿色系中表达量较高,FHT和DFR2基因在白色系中表达较高。4.MYB、bHLH、WD40转录因子在红色系中表达量极高,绿色系次之,白色系最低,红色系中MYB的表达为白色系和绿色系表达量的19.7和7.6倍,我们认为MYB与CHS、F3’H和ANS基因的高表达水平有关,bHLH和WD40的表达水平比例接近1:1,可能是形成了MBW(MYB-bHLH-WD40)复合体对类黄酮的生物合成进行调控。