优化愈伤组织培养及甲基茉莉酸诱导技术，以提高耶路撒冷洋蓟（Helianthus tuberosus）中总酚类和黄酮类化合物的产量

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：? Optimization of callus culture and methyl jasmonate elicitation for enhanced production of total phenolics and flavonoids in Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus)

　　

摘要

耶路撒冷洋蓟（Helianthus tuberosus）因其富含对人体健康有益的必需营养素和生物活性次级代谢产物（SMs）而备受重视。本研究旨在建立一种优化的耶路撒冷洋蓟体外愈伤组织培养体系，并评估外植体类型、愈伤组织质地以及甲基茉莉酸（MeJA）诱导作用对总酚类和黄酮类化合物产量的影响。在含有0.5 mg L^?1 6-苯基氨基嘌呤（6-BA）、0.5 mg L^?1 2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）和0.25 mg L^?1噻二唑酮（TDZ）的培养基中，叶和茎外植体的愈伤组织诱导频率最高，分别为100.0%；根外植体的诱导频率为97.0%。在0.5 mg L^?1 2,4-D和1.0 mg L^?1 TDZ的存在下，愈伤组织增殖达到最大。解剖观察表明，致密型愈伤组织的细胞体积较小，细胞质更密集，细胞核更明显，而松散型愈伤组织则具有这些相反的特征。简单序列重复（SSR）分析验证了这两种类型愈伤组织的遗传一致性。总酚类和黄酮类化合物的积累受到外植体类型和愈伤组织质地的显著影响：具体而言，源自茎部薄细胞层（tTCLs）的愈伤组织总酚类含量较高，而根源性愈伤组织黄酮类产量更优。此外，致密型愈伤组织对这些代谢产物的积累量明显高于松散型愈伤组织。使用10 μM MeJA处理后，愈伤组织中的总酚类和黄酮类化合物含量分别比未经处理的对照组增加了2.18倍和2.29倍。这些发现为优化愈伤组织培养以及提高耶路撒冷洋蓟中这些有价值代谢产物的产量提供了重要的指导。