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唇形科(Labiatae)鼠尾草属(Salvia)多年生草本植物丹参（Salvia miltiorrhizaBge.）的根[药材名:丹参(DanShen)]是一种重要的传统中药,具有活血祛瘀，凉血消痈，消炎养血等作用，被广泛用于治疗心、脑血管疾病，疗效显著。丹参药材中含有的药物活性成分主要有水溶性苯丙素和脂溶性二萜。水溶性苯丙素主要包括丹参素钠(3，4-二羟基苯基乳酸)、原儿茶酸、肉桂酸、咖啡酸、对香豆酸、迷迭香酸、丹酚酸A、B、C、E等。二萜类活性成分包括二氢丹参酮Ⅰ、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ，丹参酮ⅡA等。药典中以丹酚酸B和丹参酮ⅡA含量作为指标，用以判断丹参药材品质。水杨酸（SA）、赤霉素(GA3)和茉莉酸（JA）作为信号物质，不仅可引起植物组织中活性氧的爆发，有效诱导萜类物质和酚酸类物质的合成，而且可提高植物抗逆性，调节植物生长。本研究以丹参幼苗、开花后植株为研究材料，证明H2O2参与MeJA信号的转导过程；并研究了外源MeJA、SA及GA3对光合、丹参体内蔗糖代谢、C/N比、内源激素水平及丹参根中丹参酮类和丹酚酸类物质积累的影响；并进一步测定培养基中不同浓度蔗糖、葡萄糖和果糖为碳源对丹参毛状根中次生物质积累的影响，对结论进行验证。本研究目的是揭示植物中次生物质的产生与光合-糖代谢及内源激素水平的关系，为相关的研究提供理论依据。其主要研究结果如下：（1）外施MeJA活化丹参幼苗叶片组织的抗氧化酶系统，促进叶片失水过程组织中PAO（多胺氧化酶）,POD和SOD活性的升高，增加H2O2的积累；同时，促进叶绿体中APX和GR活性的升高，增加H2O2在叶绿体中积累。非细胞体系实验结果显示，在一定浓度范围内，随着介质中H2O2浓度的增加，悬浮叶绿体中SOD、APX及GR活性及H2O2含量增加。证明植物抗氧化酶系统及胞内H2O2信号参与JA信号的转导。（2）施用SA增加丹参幼苗叶片气孔密度；使叶肉细胞排列紧密、体积减小，叶肉细胞内叶绿体数目减少，但叶绿体体积增大，叶绿体基粒片层结构的数目增加；叶片叶绿素a、b含量、叶气孔导度、蒸腾速率以及净光合速率均增加；同时，幼苗根和叶片中酸性转化酶活性降低，幼苗地上部分蔗糖含量及可溶性糖总量显著高于对照。花晚期植株施用SA后，叶片和根中酸性转化酶活性及叶片中性转化酶活性显著降低，地上部分和根中可溶性糖、蔗糖含量显著增加。而施用MeJA减少叶片气孔密度，气孔发育畸形；叶肉细胞间隙增大，叶栅栏细胞层数减少，叶肉细胞内叶绿体数目减少，叶绿体体积减小，叶绿体基粒片层结构被破坏；叶中叶绿素a及类胡萝卜素含量、叶片的净光合速率低于对照，叶气孔导度及蒸腾速率增加；同时，幼苗叶片及根中酸性转化酶活性增加，幼苗根中蔗糖含量及可溶性糖总量显著低于对照。MeJA处理增加花晚期植株叶片和根中酸性转化酶活性，增加叶片中性转化酶活性，降低花后期植株地上部分和地下部分可溶性糖和蔗糖的积累。施用GA3显著降低花晚期植株根中可溶性糖总量和蔗糖含量。总之，SA可促进丹参幼苗叶片显微结构的发育，促进光合及植株中蔗糖积累。而MeJA则破坏丹参幼苗叶片显微结构，降低光合及植株中蔗糖的积累。施用GA3减少蔗糖在花晚期植株中的积累。（3）施用SA促进蔗糖积累，同时,丹参幼苗根中丹参酮ⅡA和丹参酮Ⅰ含量，花晚期植株根中总丹参酮、丹参酮ⅡA、隐丹参酮以及丹参酮Ⅰ含量均显著增加。而施用MeJA后，幼苗根中蔗糖和可溶性糖含量降低而叶中蔗糖和可溶性糖含量增加，幼苗根中丹参酮类含量增加。而花晚期植株施用MeJA或GA3后，地上部分和根中蔗糖及可溶性糖含量、丹参根中丹参酮类物质的含量均显著降低。毛状根培养实验结果显示，和蔗糖及葡萄糖处理相比，培养基中较高浓度的蔗糖含量与丹参酮类物质的产生和积累正相关;且随着培养时间的延长，毛状根中丹参酮含量增加。从而证明植物体内蔗糖的积累促进萜类物质的产生和含量的增加，并且萜类物质的产生与植物及细胞的生长发育阶段相关。丹参花晚期植株根中丹参酮类物质的积累量也远大于丹参幼苗根中的积累；且随着培养天数增加，毛状根中丹参酮积累量明显增加，说明植物组织及细胞的生长发育阶段与萜类物质合成相关。施用SA、MeJA及GA3后，幼苗和花晚期植株内源SA、JA、ABA、GAs、IAA及Zr（玉米素核苷）平衡被改变。比较内源激素水平变化和丹参酮含量的关系，发现不同激素及SA对萜类物质合成的调节不同。（4）SA促进丹参幼苗及花晚期植株中蔗糖积累，而MeJA和GAs降低蔗糖含量；除施用GAs的花晚期植株地上部分还原糖含量略有降低外，施用SA、MeJA和GAs后，丹参幼苗和花晚期植株还原糖含量和根中丹酚酸类物质含量均增加。比较培养基中不同浓度蔗糖、葡萄糖、果糖为碳源对丹参毛状根中丹酚酸类物质含量的影响，发现培养基中较高浓度的果糖显著增加毛状根中丹酚酸类物质含量，推断果糖促进植物中酚酸类物质的产生和积累。比较施用SA、MeJA和GAs后丹参幼苗和花后期植株中内源激素水平变化和丹酚酸类物质积累的关系，发现无论增加SA、JA、ABA、GAs、IAA或Zr含量，丹参幼苗和花晚期植株根中酚酸类物质含量均增加，推测不同激素及活性物质在植物中含量的变化均能促进酚酸类物质的合成。（5）和蔗糖及葡萄糖比较，培养基中较高浓度果糖显著促进丹参毛状根的生长，增加其生物学产量，其机理有待进一步探讨。