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      FeCl3溶液引起葡萄白藜蘆醇積累與Halliwell-Asada途徑的偶聯(lián)關(guān)系

      2017-10-16 02:13:19董錦蕾李月榮王曉琴
      新疆農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017年9期
      關(guān)鍵詞:抗壞血酸白藜蘆醇葡萄

      董錦蕾,李月榮,王曉琴,2,張 波,2

      (1.石河子大學(xué)藥學(xué)院,新疆石河子 832002;2.省部共建新疆特種資源植物藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆石河子 832002)

      FeCl3溶液引起葡萄白藜蘆醇積累與Halliwell-Asada途徑的偶聯(lián)關(guān)系

      董錦蕾1,李月榮1,王曉琴1,2,張 波1,2

      (1.石河子大學(xué)藥學(xué)院,新疆石河子 832002;2.省部共建新疆特種資源植物藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆石河子 832002)

      目的FeCl3溶液可導(dǎo)致葡萄白藜蘆醇積累但機(jī)制不明,研究Halliwell-Asada(H-A)途徑與白藜蘆醇積累的關(guān)系在損傷保護(hù)角度。方法FeCl3溶液處理葡萄葉片后,檢測(cè)細(xì)胞損傷程度和活性氧水平,分析白藜蘆醇與H-A途徑相關(guān)基因表達(dá)變化規(guī)律。結(jié)果FeCl3溶液造成葉片活性氧積累與葉片損傷正相關(guān),且伴隨白藜蘆醇呈量效關(guān)系積累,峰值36.83 μg/g;白藜蘆醇合成途徑以及H-A途徑下相關(guān)酶PAL、C4H、4CL、STS、APX和MDAR的基因表達(dá)量除DHAR基因外均明顯上調(diào);H2O2協(xié)同處理增加白藜蘆醇含量,抗氧化劑NAC和GSH-EE協(xié)同則相反。結(jié)論FeCl3溶液降低葡萄葉片H-A途徑對(duì)活性氧的清除能力,造成氧化脅迫并引起白藜蘆醇積累,提示白藜蘆醇合成與H-A途徑存在偶聯(lián)。

      白藜蘆醇;細(xì)胞損傷;H-A途徑;ROS積累;美國(guó)紅地球葡萄

      0 引 言

      【研究意義】白藜蘆醇是一種具有抗真菌活性的植保素。雖然鋁劑、鐵劑[1]以及H2O2[2]均能夠誘導(dǎo)白藜蘆醇的積累,但能夠誘導(dǎo)白藜蘆醇積累的核心因素尚不明確,因此FeCl3特異性的阻斷H-A途徑致使白藜蘆醇積累與植物抗氧化H-A途徑的關(guān)系成為研究焦點(diǎn)?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】研究表明,使用非生物或生物誘導(dǎo)因子均可使葉片中白藜蘆醇含量顯著升高[3],研究發(fā)現(xiàn),使用三氯化鐵[1]和過(guò)氧化氫[2]處理葡萄葉片時(shí)白藜蘆醇的積累與H-A途徑有關(guān),其原因與葡萄葉片發(fā)生氧化脅迫密切相關(guān)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】氧化性的非生物誘導(dǎo)劑會(huì)對(duì)葡萄造成氧化脅迫,繼而使其白藜蘆醇含量顯著升高。FeCl3也是H-A途徑抗壞血酸循環(huán)中DHAR的酶抑制劑[4],當(dāng)FeCl3濃度過(guò)高時(shí)則會(huì)引起組織中ROS水平升高造成氧化脅迫[5],當(dāng)合成白藜蘆醇的苯丙氨酸途徑的STS在受到脅迫刺激后才會(huì)啟動(dòng)白藜蘆醇的合成[6]。通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞損傷程度和ROS水平、分析相關(guān)基因的表達(dá)規(guī)律,來(lái)確定H-A途徑抗壞血酸循環(huán)與葡萄白藜蘆醇積累的關(guān)系?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以離體紅地球葡萄葉片為材料,探討用氧化劑FeCl3處理后葡萄葉片中白藜蘆醇與H-A途徑抗壞血酸循環(huán)的因果關(guān)系,為研究FeCl3誘導(dǎo)葡萄葉片中白藜蘆醇的積累機(jī)制提供理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 材 料

      1.1.1 紅地球葡萄

      3年生紅地球葡萄苗(VitisviniferaL. cv. Red Globe)購(gòu)自新疆石河子葡萄研究所,于石河子大學(xué)藥園日光溫室中培育(25℃);試驗(yàn)選取7月齡葡萄莖上距頂尖第4或第5葉摘取后避光保存(含葉柄)[7]。

      1.1.2 試劑

      白藜蘆醇標(biāo)準(zhǔn)品(色譜純,美國(guó)Sigma-Aldrich公司);甲醇(AR,天津市富宇精細(xì)化工有限公司)、乙腈(色譜純,美國(guó)Fisher公司);FeCl3(AR,天津盛奧化學(xué)試劑有限公司);3,3'-二氨基聯(lián)苯胺(3,3'- diaminobenzidine,縮寫DAB,北京索萊寶公司);谷胱甘肽乙酯(GSH-EE,美國(guó)Sigma公司)、N -乙酰- L-半胱氨酸(美國(guó)Sigma公司);其余試劑均為分析純,稀釋及空白處理中的水為實(shí)驗(yàn)室制備雙蒸水。

      1.2 方 法

      1.2.1 FeCl3處理葡萄葉片

      葡萄葉片:選用0(空白)、1、10和100 mM的FeCl3于100 mL三角瓶中,將離體葡萄葉片的葉柄浸泡處理并置于暗室中處理18 h,方法參考Adrian等[7]。NAC的濃度為1 mM[8],GSH-EE的濃度為2 mM。表1

      表1 酶抑制劑和抗氧化劑處理
      Table 1 Inhibitors and Antioxidants treatment

      葉片編號(hào)Leafnumber前處理2hPre-treatmentfor2hFeCl3黑暗處理18hTreatmentwithFeCl3indarkconditionsfor18h(mM)1蒸餾水02蒸餾水10032 5%H2O2042 5%H2O21005NAC(1mM)06NAC(1mM)1007GSH-EE(2mM)08GSH-EE(2mM)100

      1.2.2 葉片細(xì)胞死亡

      將處理好的葡萄葉片置于伊文思藍(lán)染液中染色10 min,用蒸餾水洗滌三次后進(jìn)行脫色,并采集照片。具體方法參考Faoro等[9]。

      1.2.3 MDA活性檢測(cè)

      過(guò)氧化脂質(zhì)降解產(chǎn)物中的丙二醛(MDA)可與硫代巴比妥酸(TBA)縮合,形成紅色產(chǎn)物。測(cè)定532 nm處的吸光度值,參照南京建成所提供的丙二醛(MDA)試劑盒說(shuō)明書(shū)。

      1.2.4 葉片組織中ROS積累測(cè)定

      使用DAB染色方法定性檢測(cè)ROS:將FeCl3溶液處理好的葡萄葉片置于DAB溶液中染色8 h后進(jìn)行脫色,并采集照片。具體方法參考Mei?litzer-Ruppitsch等[10];定量檢測(cè)葉片組織中H2O2:提取葉片細(xì)胞間隙液,提取方法參考Sutherland等[11],測(cè)定560 nm(或595 nm)處吸光度值。參照上海生工生物工程股份有限公司過(guò)氧化氫定量分析試劑盒推薦方法。

      1.2.5 白藜蘆醇的提取和檢測(cè)

      將FeCl3溶液處理好的葡萄葉片稱重后加適量甲醇,研磨,超聲提取20 min,振蕩離心,提取后的上清液收集蒸干并用甲醇溶解,定容至10 mL容量瓶中。通過(guò)HPLC法對(duì)葡萄葉片中的白藜蘆醇進(jìn)行定量分析,參照文獻(xiàn)[12]。白藜蘆醇含量采用(μg/g 鮮重)表示。

      1.2.6 白藜蘆醇茋合酶基因以及H-A途徑中脫氫抗壞血酸循環(huán)關(guān)鍵酶基因的RT-PCR檢測(cè)

      選取0、0.1、1.0、10和100 mM的FeCl3溶液處理葉片18 h,用RNAprep Pure 多糖多酚植物總RNA提取試劑盒提取RNA(天根生化科技有限公司,北京),參考方法[13];cDNA第一條鏈合成根據(jù)(PrimeScriptR RT reagent Kit Perfect Real Time,TaKaRa)推薦方法進(jìn)行;根據(jù)參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)葡萄白藜蘆醇合成途徑關(guān)鍵酶的引物:苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羥化酶(C4H)和4-肉桂酸輔酶A連接酶(4CL)及白藜蘆醇合成酶(STS)[14];根據(jù)參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)葡萄H-A途徑脫氫抗壞血酸循環(huán)關(guān)鍵酶基因的引物;抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)[15]、單脫氫抗壞血酸還原酶(MDAR)和脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)[16],內(nèi)參18S rRNA[17]。RT-PCR反應(yīng)及電泳相關(guān)步驟參考文獻(xiàn)[17],列出引物序列。表2

      1.3 數(shù)據(jù)處理

      所有實(shí)驗(yàn)設(shè)3個(gè)平行組或重復(fù)3次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(Mean values±S)表示,以t檢驗(yàn)進(jìn)行組間統(tǒng)計(jì)學(xué)差異比較。

      表2 引物序列
      Table 2 Primer sequences table

      基因Gene引物序列SequenceofReverse(R)andForward(F)Primers分子量(KD)Molecularweight(KD)18S5’-TGGCCTTCGGGATCGGAGTAA-3’5’-ATCCCTGGTCGGCATCGTTTAT-3’201STS5’-CGAAGCAACTAGGCATGTGT-3’5’-CTCCCCAATCCAATCCTTCA-3’134PAL5’-CCGAACCGAATCAAGGACTG-3’5’-GTTCCAGCCACTGAGACAAT-3’183C4H5’-AAAGGGTGGGCAGTTCAGTT-3’5’-GGGGGGTGAAAGGAAGATAT-3’1094CL5’-CTGATGCCGCTGTTGTTTCG-3’5’-GCAGGATTTTACCCGATGGA-3’198APX5’-AAATGGGTCTCAGCGACAAG-3’5’-CAGGGTCCTTCAAATCCAGA-3’94MDAR5’-GACAGGTGGAAGAGGAGAAA-3’5’-CTACAACGATGAAAGGGTGAC-3’101DHAR5’-CCTACAAGATGCATCTGATCAA-3’5’-GACTGAGACTACAGTAATGACC-3’127

      圖1 用10 mM FeCl3+2.5%H2O2的混合液處理葡萄葉片并進(jìn)行伊文思藍(lán)染色

      2 結(jié)果與分析

      2.1 FeCl3對(duì)葡萄葉片損傷作用

      伊文思藍(lán)染色法可以檢測(cè)葉片損傷程度。根據(jù)染色結(jié)果,可以看出在氧化劑FeCl3和H2O2的雙重脅迫下葉片損傷程度加重,抗氧化劑NAC和GSH-EE的共處理組葉片損傷有所改善。單用氧化劑組較空白葉片有損傷增加現(xiàn)象。圖1

      2.2 FeCl3溶液引起葡萄葉片MDA積累

      植物中逆境下遭受傷害與ROS積累誘發(fā)的膜脂過(guò)氧化作用密切相關(guān),其中丙二醛是膜脂過(guò)氧化最重要的產(chǎn)物之一,可通過(guò)MDA含量了解膜脂過(guò)氧化的程度,間接測(cè)定膜系統(tǒng)受損程度以及植物抗逆性。研究表明,隨著FeCl3溶液濃度的增加,葡萄葉片中MDA含量明顯升高,在100 mM FeCl3處理組其含量達(dá)到0.71 nmol/mg,是空白組的2.36倍,并呈量效依賴關(guān)系。圖2

      注:與空白相比**P< 0.01

      Note:**P< 0.01, vs vehicle control

      圖2 FeCl3溶液下葡萄葉片中MDA活性變化

      Fig.2TheeffectofFeCl3solutiononactivityofMDAingrapeleaves

      2.3 FeCl3溶液處理引起細(xì)胞ROS水平的升高

      隨著FeCl3溶液處理濃度的增加,葉片的氧化脅迫程度也越加嚴(yán)重,葡萄葉片代謝產(chǎn)生的對(duì)其有毒害作用的ROS。DAB染色法可以定性檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)ROS水平,而H2O2含量則可以定量表現(xiàn)出葉片組織內(nèi)ROS含量。DAB的染色結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)FeCl3和H2O2共處理后葉片中ROS的水平升高,抗氧化劑NAC和GSH-EE的共處理組葉片ROS水平有所降低;而H2O2含量也顯著上升。低劑量處理組較空白對(duì)照組H2O2含量無(wú)顯著性差異,但10和100 mM處理組中H2O2含量顯著上升,100 mM處理組葡萄葉片產(chǎn)生的內(nèi)源性的H2O2含量達(dá)到最大值2.84 μmol/g,是空白組的48倍。圖3,圖4,圖5

      圖3 用10 mM FeCl3+5%H2O2的混合液處理葡萄葉片并進(jìn)行DAB染色

      注:與空白相比**P< 0.01

      **P< 0.01, vs vehicle control

      圖4氧化脅迫條件下葡萄葉片細(xì)胞間隙液H2O2含量

      Fig.4ChangesofH2O2contentsinintercellularfluidofgrapeleavestotheoxidativestress

      圖5 100 mM FeCl3溶液處理葡萄葉片18 h后HPLC分析

      Fig.5TheHPLCanalysisofgrapeseedlingswith100mMFeCl3solutiontreatmentfor18h

      2.4 FeCl3溶液處理濃度與白藜蘆醇積累水平

      研究表明,隨著FeCl3處理濃度的增加葉片中的白藜蘆醇含量明顯升高,F(xiàn)eCI3溶液處理濃度與白藜蘆醇積累水平呈正相羊關(guān)。在100 mM FeCl3處理組其含量達(dá)到36.83 μg/g,是空白組的44.87倍,并呈量效依賴關(guān)系。白藜蘆醇的含量相比較于FeCl3單獨(dú)處理組來(lái)說(shuō),加了助氧化劑H2O2處理組的白藜蘆醇含量有所增加,而加了抗氧化劑NAC和GSH-EE的處理組白藜蘆醇的含量則有所減少。圖6,圖7

      注: 與空白相比**P< 0.01

      Note:**P< 0.01, vs vehicle control

      圖6 FeCl3溶液對(duì)葡萄葉片白藜蘆醇誘導(dǎo)量效關(guān)系(18 h)

      Fig.6Thedose-effectofFeCl3solutiononresveratrolcontentingrapeseedlingsfor18hourstreatment

      注:與空白相比**P< 0.01

      Note:**P< 0.01, vs vehicle control

      圖7 FeCl3溶液在不同前處理?xiàng)l件下對(duì)葡萄葉片白藜蘆醇誘導(dǎo)量效關(guān)系(18 h)

      Fig.7Thedose-effectofFeCl3solutiononresveratrolcontentingrapeseedlingsunderdifferentpretreatmentconditionsfor18hourstreatment

      2.5 FeCl3溶液處理上調(diào)了葡萄茋類物質(zhì)合成途徑相關(guān)基因表達(dá)

      茋類物質(zhì)合成途徑RT-PCR凝膠電泳圖顯示,隨著FeCl3濃度的增加,苯丙氨酸代謝公共途徑相關(guān)分子表達(dá)有明顯的變化。公共途徑中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羥化酶(C4H)、4-肉桂酸輔酶A連接酶(4CL)以及茋合酶(STS)基因表達(dá)隨著FeCl3濃度的增加而上調(diào),具有明顯的量效關(guān)系。圖8

      2.6 FeCl3溶液抑制了H-A途徑脫氫抗壞血酸還原酶基因表達(dá)

      FeCl3能誘導(dǎo)植物體ROS過(guò)氧化氫大量積累,引發(fā)氧化脅迫。當(dāng)植物遭受逆境脅迫時(shí)抗氧化系統(tǒng)——H-A途徑的適度調(diào)整可以有效阻止ROS的積累。為了控制ROS水平,植物體內(nèi)ROS清除系統(tǒng)H-A途徑中脫氫抗壞血酸循環(huán)中關(guān)鍵酶APX、MDAR活性都有所升高,而DHAR酶的表達(dá)量則隨著FeCl3溶液濃度的升高而下調(diào)。圖9

      注:內(nèi)參基因?yàn)?8S rRNA,下同

      Note: internal reference gene 18S rRNA, the same as below

      圖8 FeCl3脅迫下紅地球葡萄葉片中茋類物質(zhì)合成限速酶基因表達(dá)

      Fig.8TheeffectofFeCl3treatmentonstilbenematerialsynthesisrate-limitingenzymesgeneexpressioningrapeleaf

      圖9 RT-PCR測(cè)定FeCl3下紅地球葡萄葉片Halliwell-Asada途徑中相關(guān)酶基因表達(dá)(18 h)

      Fig.9TheeffectofFeCl3onHalliwell-AsadapathwayenzymegeneexpressioninleavesofVitisviniferaL.cv.RedGlobefor18hourstreatmentbyRT-PCRanalysis

      3 討 論

      鐵是自然界分布最廣泛的金屬元素之一,在地殼中的質(zhì)量約占5%左右,主要以氧化鐵的形式存在,在環(huán)境中的單質(zhì)鐵很容易被自然氧化形成三價(jià)鐵,三價(jià)鐵容易在植物中間被吸收和轉(zhuǎn)移。過(guò)高的鐵會(huì)抑制植物的生長(zhǎng),并且?guī)?lái)一定的脅迫效應(yīng),這種脅迫效應(yīng)會(huì)對(duì)植物細(xì)胞造成損傷。課題組前期研究發(fā)現(xiàn),環(huán)境中氧化劑如過(guò)氧化氫、Al3+均能引起葡萄葉片白藜蘆醇的積累,F(xiàn)e3+也遵循這個(gè)規(guī)律[1]。通過(guò)Evans染色可以直觀的看出FeCl3對(duì)葡萄葉片具有氧化損傷,這與王慶文等[18]結(jié)果相似。在逆境下,植物發(fā)生不同程度的膜脂過(guò)氧化,生成對(duì)細(xì)胞有毒的醛物質(zhì)和大量的ROS,造成膜脂過(guò)氧化,對(duì)植物造成傷害。MDA是膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物,其含量可以代表?yè)p傷程度的大小[19],實(shí)驗(yàn)中MDA的含量隨著FeCl3處理濃度的增加而升高,這與Evans染色結(jié)果一致。葡萄葉片中的ROS大量富集,由DAB染色定性研究ROS可以看出,F(xiàn)eCl3處理葡萄葉片后出現(xiàn)壞死斑,壞死斑所在區(qū)域積累過(guò)氧化氫,從而介導(dǎo)細(xì)胞程序性死亡以阻斷生物或非生物因素的傷害,這與白權(quán)子等[20]的研究類似;定量檢測(cè)葡萄葉片代謝所產(chǎn)生H2O2含量,發(fā)現(xiàn)它隨著三氯化鐵的處理濃度的增加而增加,說(shuō)明其對(duì)葉片造成的氧化脅迫也越加嚴(yán)重。白藜蘆醇(茋類物質(zhì))是一種植保素,它與植物抗病性具有密切的關(guān)系[21],李月榮等[1]發(fā)現(xiàn)氧化劑FeCl3溶液對(duì)葡萄愈傷組織茋類物質(zhì)具有顯著的誘導(dǎo)作用,白藜蘆醇的誘導(dǎo)量先增加后降低,在18 h時(shí)達(dá)到最高 ,表現(xiàn)出一定的時(shí)效依賴關(guān)系。實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上用FeCl3溶液不同濃度處理紅地球葡萄葉片后,白藜蘆醇的積累在100 mmol/L時(shí)達(dá)到最高36.83 μg/g并且呈現(xiàn)顯著的量效關(guān)系。這種結(jié)果可能的原因一方面是由于FeCl3本身就是氧化劑,能夠?qū)χ参镌斐裳趸{迫;另一方面,有研究表明FeCl3是H-A途徑抗壞血酸循環(huán)中DHAR的酶抑制劑,在一定范圍內(nèi)隨著FeCl3濃度的增加,組織中ROS的水平升高引起氧化脅迫從而影響白藜蘆醇的積累。研究則通過(guò)分析白藜蘆醇合成途徑相關(guān)基因、H-A途徑脫氫抗壞血酸循環(huán)相關(guān)酶基因的表達(dá)規(guī)律確定H-A途徑脫氫抗壞血酸循環(huán)與葡萄白藜蘆醇積累可能具有偶聯(lián)關(guān)系。

      當(dāng)植物體內(nèi)ROS的動(dòng)態(tài)平衡被打破時(shí),植物體可自身提高抗氧化系統(tǒng)活力來(lái)平衡ROS代謝[22]。在FeCl3脅迫下植物抗氧化酶APX、MDAR和MDA的活性都有所升高,只有DHAR酶的表達(dá)量有所降低,原因和FeCl3是DHAR的酶抑制劑有關(guān)。白藜蘆醇的合成來(lái)源于苯丙氨酸代謝途徑,即在一般條件下合成途徑是關(guān)閉的,只有當(dāng)受到病原菌或各種誘發(fā)因子誘導(dǎo)后合成才被激活,茋類物質(zhì)在受激部位含量顯著增加。白藜蘆醇通過(guò)植物苯丙氨酸代謝途徑合成,需要PAL、C4H、4CL以及STS酶的催化[14]。FeCl3作用下該途徑的關(guān)鍵酶PAL、C4H、4CL以及STS的基因表達(dá)量均明顯上調(diào),解釋了白藜蘆醇積累與H-A的關(guān)聯(lián)。為了明晰這一系列現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系,實(shí)驗(yàn)加入抗氧化劑NAC、GSH-EE和助氧化劑H2O2加以針對(duì)FeCl3與ROS的積累正反驗(yàn)證。NAC是半胱氨酸的前體[23],能增加谷胱甘肽(GSH)含量;GSH-EE谷胱甘肽乙酯是谷胱甘肽酯化物,進(jìn)入細(xì)胞后直接轉(zhuǎn)換成為谷胱甘肽(GSH),能阻止細(xì)胞內(nèi)總ROS的產(chǎn)生。研究表明,相比較用助氧化劑H2O2預(yù)處理后葡萄葉片損傷程度加重,白藜蘆醇含量升高的結(jié)果,NAC和GSH-EE預(yù)處理組的損傷程度比單獨(dú)用FeCl3處理的低。分別用NAC和GSH-EE做預(yù)處理后,白藜蘆醇的含量積累也明顯減少,說(shuō)明NAC和GSH-EE有效的抑制了FeCl3對(duì)葉片造成的損傷,確認(rèn)了白藜蘆醇積累與H-A途徑密切關(guān)聯(lián)。

      4 結(jié) 論

      FeCl3單獨(dú)處理葡萄葉片時(shí)會(huì)導(dǎo)致白藜蘆醇的積累,在100 mM 時(shí)其含量達(dá)到36.83 μg/g,是空白組的44.87倍。加助氧化劑H2O2共處理組的白藜蘆醇含量有所提高,是單獨(dú)處理組的1.09倍;而加了抗氧化劑NAC和GSH-EE的共處理組白藜蘆醇的含量則有所減少,分別為單獨(dú)處理組的0.67和0.72倍。FeCl3溶液降低葡萄葉片H-A途徑對(duì)ROS的清除能力,造成氧化脅迫并引起白藜蘆醇積累。

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      Abstract:【Objective】 FeCl3solution causes the accumulation of resveratrol, but the mechanism is not clear. Here we aim to study the relationship between the Halliwell-Asada (H-A) pathway and resveratrol accumulation from the perspective of damage protection.【Method】After FeCl3solution treatment of grape leaves, the degree of cell damage and the level of reactive oxygen species were detected, and the expression of resveratrol and H-A pathway related genes were analyzed.【Result】The results showed that the oxidative stress level of leaves treated with FeCl3solution were positively correlated with the damage of foliar tissue. A significant resveratrol accumulation was also observed. In addition, the maximum content of resveratrol reached 36.83 μg/g after treatment in a dose-dependant manner. The gene expression levels of resveratrol metabolic enzymes and key enzymes in H-A pathway were increased in FeCl3treatment, such as PAL, C4H, 4CL, STS, APX and MDAR except DHAR. Resveratrol contents in H2O2co-treatment were raised, contrary to co-treatments of antioxidant reagents NAC and GSH-EE.【Conclusion】FeCl3solution decreased ROS scavenging capability of H-A pathway, thus causing oxidative stress and leading to resveratrol accumulation in grapevine samples, which underlines a correlation between resveratrol metabolism and H-A pathway.

      Keywords: resveratrol; foliar injury; H-A pathway; ROS accumulation;VitisviniferaL. cv. Red Globe

      CouplingMechanismbetween-ResveratrolAccumulationInducedbyFeCl3SolutionandHalliwell-AsadaPathwayinGrapevine

      DONG Jin-lei1, LI Yue-rong1, WANG Xiao-qin1,2, ZHANG Bo1,2

      (1.CollegeofPharmacy,ShiheziUniversity.ShiheziXinjiang832002,China;2.KeyLaboratoryofXinjiangEndemicPhytomedicineResources,MinistryofEducation,CollegeofPharmacy,ShiheziUniversity,ShiheziXinjiang832002,China)

      10.6048/j.issn.1001-4330.2017.09.018

      S663

      A

      1001-4330(2017)09-1713-08

      2017-02-21

      國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“葡萄茋類物質(zhì)積累與氧應(yīng)激反應(yīng)偶聯(lián)機(jī)制研究”(31160058),新疆兵團(tuán)重點(diǎn)領(lǐng)域科技攻關(guān)項(xiàng)目“葡萄廢棄物中芪多酚的富集及抗腫瘤研究”(2014BA029)

      董錦蕾(1990-),河南周口人,碩士研究生,研究方向?yàn)樯锛夹g(shù)制藥,(E-mail)1173057890@qq.com

      張波(1978-),男,陜西寶雞人,教授,研究方向?yàn)槟[瘤藥理及生物技術(shù)制藥,(E-mail)Bozhang_lzu@126.com

      Supported by: NSFC“Study on the reaction mechanism of coupling stilbene accumulation and oxidative stress in grape” ( 31160058),science and technology research projects in key fields of XPCC“Enrichment along with anti-tumor study of stilbene polyphenols in grape waste” ( 2014BA029)

      Corresponding author:Zhang Bo (1978-), male, Shanxi Baoji, Professor, Research direction are tumor pharmacology and biotechnology pharmaceutical, (E-mail) Bozhang_lzu@126.com

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