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北柴胡(Bupleurum chinense DC.)是我国传统大宗中药材，其中皂苷类是主要药效成分，有保肝利胆、抗抑郁等多种药理作用。环境和基因是影响植物生长发育的两大因素，其中生态因子变化会影响次生代谢产物柴胡皂苷的合成积累，阐明柴胡皂苷合成机制与生态因子变化的关系有助于实现药材质量调控，提高柴胡资源利用。温度作为主要的环境因子影响植物生长发育，而柴胡皂苷合成与温度的关系研究尚未有报道。本研究即选取–5℃冷害、5℃低温、35℃高温胁迫下培养的北柴胡不定根为材料，以25℃培养的不定根作为对照，探究温度胁迫后短时间内对柴胡皂苷积累与其合成途径关键酶基因和转录因子基因及生理特性的影响，解析柴胡药材质量和温度之间的关系，为实现药材质量调控提供理论支持。本研究主要得出以下结果：
1.–5℃、35℃胁迫后，柴胡皂苷含量16h内有不同变化但总体低于对照组，不利于柴胡皂苷积累。5℃胁迫后，8h-16h柴胡皂苷含量明显上升，不定根响应外界温度变化调节自身合成途径,具体表现为柴胡皂苷含量升高，相比对照组总皂苷增加44%，5℃低温环境短时间内可提高柴胡皂苷合成积累，适当的短时低温胁迫利于柴胡药材质量提高。
2.–5℃、5℃、35℃控温胁迫后，柴胡皂苷合成途径中10个关键酶基因(HMGR、IPPI、FPS、β-AS、SS、SE、P450-7、P450-12、UGT8、UGT10)表达量16h均有不同变化，8h是关键的时间转折节点。基因相互间联系密切多组显著相关，IPPI、FPS、SS、SE表达量与皂苷含量有相关性，在皂苷合成积累中有重要作用。关键酶基因的相互作用机制是复杂多变的，温度的不同改变使基因也有不同的变化和联系，影响最终的柴胡皂苷合成积累。
3.3组温度胁迫的北柴胡不定根中16个转录因子基因表达量在16h内多个基因有较为一致的变化趋势，各基因之间有相关关系，不同温度下同个基因有不同变化趋势，且基因之间联系不尽相同。WRKY48、WRKY7、NAC072、ERF110-2、NAC017、ERF008、ERF4、ERF1-3、BHLH144、MYB44-2表达量与皂苷含量相关，可能参与调控柴胡皂苷合成，对其合成有重要影响。
4.不同温度胁迫中，生理指标之间相互影响协同调控不定根的代谢平衡，与皂苷合成途径有一定联系，不同的温度胁迫各个生理指标的变化趋势不尽相同。相关性分析表明SOD、POD、脯氨酸和柴胡皂苷含量有相关关系，在皂苷合成途径中有一定影响。此外，相对于35℃高温，北柴胡对–5℃和5℃寒冷环境的适应能力更强，这也验证了北柴胡的耐寒特性。
1.–5℃、35℃胁迫后，柴胡皂苷含量16h内有不同变化但总体低于对照组，不利于柴胡皂苷积累。5℃胁迫后，8h-16h柴胡皂苷含量明显上升，不定根响应外界温度变化调节自身合成途径,具体表现为柴胡皂苷含量升高，相比对照组总皂苷增加44%，5℃低温环境短时间内可提高柴胡皂苷合成积累，适当的短时低温胁迫利于柴胡药材质量提高。
2.–5℃、5℃、35℃控温胁迫后，柴胡皂苷合成途径中10个关键酶基因(HMGR、IPPI、FPS、β-AS、SS、SE、P450-7、P450-12、UGT8、UGT10)表达量16h均有不同变化，8h是关键的时间转折节点。基因相互间联系密切多组显著相关，IPPI、FPS、SS、SE表达量与皂苷含量有相关性，在皂苷合成积累中有重要作用。关键酶基因的相互作用机制是复杂多变的，温度的不同改变使基因也有不同的变化和联系，影响最终的柴胡皂苷合成积累。
3.3组温度胁迫的北柴胡不定根中16个转录因子基因表达量在16h内多个基因有较为一致的变化趋势，各基因之间有相关关系，不同温度下同个基因有不同变化趋势，且基因之间联系不尽相同。WRKY48、WRKY7、NAC072、ERF110-2、NAC017、ERF008、ERF4、ERF1-3、BHLH144、MYB44-2表达量与皂苷含量相关，可能参与调控柴胡皂苷合成，对其合成有重要影响。
4.不同温度胁迫中，生理指标之间相互影响协同调控不定根的代谢平衡，与皂苷合成途径有一定联系，不同的温度胁迫各个生理指标的变化趋势不尽相同。相关性分析表明SOD、POD、脯氨酸和柴胡皂苷含量有相关关系，在皂苷合成途径中有一定影响。此外，相对于35℃高温，北柴胡对–5℃和5℃寒冷环境的适应能力更强，这也验证了北柴胡的耐寒特性。