[发明专利]一种通过低磷处理有效提高半夏生物碱含量的方法

说明书

本发明公开一种通过低磷处理有效提高半夏生物碱含量的方法。在半夏种植过程中，通过低磷培养液处理半夏组培苗，建立快速有效提高半夏生物碱含量的方法。半夏组培苗在短期低磷处理不影响生长发育前提下，诱导半夏生物碱合成途径相关基因(PtCNL，PtCHD，PtKAT，PtPDC，PtAO4和PtAHAS)的表达，提高半夏块茎生物碱含量。本发明实施简单、效果显著，为提高半夏生物碱含量、改善半夏质量提供强有力的参考。

技术领域

本发明涉及一种提高半夏生物碱含量的处理方法，尤其涉及一种通过低磷营养液提高半夏组培苗生物碱含量的方法。

背景技术

天南星科植物半夏Pinellia ternate是一种药用植物，除具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结等作用外，还具有抗肿瘤、抗菌、抗炎、抗癫痫等药理活性。半夏以块茎入药，其次生代谢产物包括生物碱类、有机酸类、挥发油类、黄酮类等是最主要的活性成分，具有多种药理作用。半夏总生物碱成分包括麻黄碱、鸟苷(guanosine，G)、尿苷(uridine，U)、腺苷(adenosine，A)及葫芦巴碱等化合物。

半夏生物碱的生物合成主要有两种途径：β-氧化途径和非β-氧化途径。其中，β氧化途径主要的合成酶有：苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸辅酶A连接酶(CNL)、肉桂酰辅酶A水合脱氢酶(CHD)和3-酮脂酰辅酶A硫解酶(KAT)。非β氧化途径则主要包括3-羟异丁酰辅酶A(CHY)、苯甲醛脱氢酶(BALDH)和醛氧化酶4(AO4)。

逆境胁迫因子能通过激活或抑制次生代谢途径中的相关酶从而产生大量次生代谢产物，抵御外界不良因子。磷是植物生长发育所必需的大量元素之一，参与光合、呼吸、能量储存和传递，以及次生代谢等众多生理过程。植物在缺磷情况下会通过磷信号转导通路调控一系列的生理变化来应对磷胁迫，包括次生代谢产物的积累。通过低磷处理提高半夏生物碱含量，一方面减少磷肥使用量，降低生产成本；另一方面可降低半夏生物碱类药物的市场价格，在医药产业中对于提高植物药的药材质量具有很好的指导意义。目前未有与本专利所提及的提高半夏生物碱含量相关专利和文献。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种通过低磷处理有效提高半夏生物碱含量的方法，具体是一种在半夏种植过程中，通过低磷培养液处理半夏组培苗，建立快速有效提高半夏生物碱含量的方法。

一种通过低磷营养液提高半夏组培苗生物碱含量的方法，包括以下步骤：

将半夏组培苗块茎浸渍低磷培养液(LP)进行常规培养3-7天；

所述的低磷(LP)培养液的制备工艺具体是4.16g不含磷酸盐的MS培养基、900mlddH₂O混合后利用KOH和HCL将pH调至5.8，ddH₂O定容至1L；然后在121℃下灭菌20min后加入100μL磷酸盐缓冲液和100ml的0.1M KCl溶液。

所述的磷酸盐缓冲液是1mol/LK₂HPO₄，1mol/LKH₂PO₄按照体积比8.5：91.5混合而成。

所述半夏组培苗生物碱含量为总生物碱含量，具体包括嘌呤碱鸟苷(G)、尿苷(U)和腺苷(A)含量。

本发明的有益效果：半夏组培苗在短期低磷处理不影响生长发育前提下，诱导半夏生物碱合成途径相关基因(PtCNL，PtCHD，PtKAT，PtPDC，PtAO4和PtAHAS)的表达，提高半夏块茎生物碱含量。本发明实施简单、效果显著，为提高半夏生物碱含量、改善半夏质量提供强有力的参考。

附图说明

图1 HP和LP处理7天后半夏表型图，其中a为半夏植株表型；b为半夏块茎表型；c为半夏块茎湿重；d为半夏块茎干重；e为半夏不同组织中有效磷含量。