A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
השיטה שפותחה של תיוג 13C6-Glucose בשילוב עם כרומטוגרפיה נוזלית ברזולוציית מסה ברזולוציה גבוהה היא רב-תכליתית ומניחה את הבסיס למחקרים עתידיים על האיברים והמסלולים העיקריים המעורבים בסינתזה של מטבוליטים שניוניים בצמחי מרפא, כמו גם ניצול מקיף של מטבוליטים שניוניים אלה.
מאמר זה מציג שיטה חדשנית ויעילה לאישור איברים ראשוניים המעורבים בסינתזת מטבוליטים שניונית. כמטבוליט המשני החשוב ביותר בפריזפוליפילה var. yunnanensis (Franch.) יד. -Mzt. (PPY), פריז saponin (PS) יש מגוון רחב של פעילויות פרמקולוגיות PPY הוא ביקוש גובר. מחקר זה ביסס עלים, קני שורש וצרור גזע-כלי דם 13C6-גלוקוז הזנה ולא הזנה ארבעה טיפולים כדי לאשר במדויק את האיברים העיקריים המעורבים בסינתזת פריז ספונינים VII (PS VII). על ידי שילוב ספקטרומטריית כרומטוגרפיה-מסה נוזלית (LC-MS), חושבו במהירות ובמדויק היחסים של 13C/12C של עלה, קנה שורש, גזע ושורש בטיפולים שונים, ונמצאו ארבעה סוגים של יחסי שיא יונים איזוטופיים PS (M−): (M+1) −/M−, (M+2) −/M−, (M+3) −/M− ו-(M+4) −/M−. התוצאות הראו כי היחס של 13C/12C בקני השורש של צרור גזע-כלי דם וקני שורש היה גבוה משמעותית מזה שבטיפול ללא האכלה. בהשוואה לטיפול ללא הזנה, היחס בין מולקולות PS VII (M+2) −/M− בעלים גדל משמעותית תחת טיפולי הזנה של עלים וגבעול-כלי דם. במקביל, בהשוואה לטיפול ללא הזנה, היחס בין מולקולות PS VII (M+2) - / M - בעלים תחת טיפול קנה שורש לא הראה הבדל משמעותי. יתר על כן, היחס בין מולקולות PS VII (M+2) - / M - בגזע, בשורש וקנה השורש לא הראה הבדלים בין ארבעת הטיפולים. בהשוואה לטיפול ללא האכלה, היחס בין מולקולת Paris saponin II (PS II) (M+2) −/M− בעלים תחת טיפול הזנת עלים לא הראה הבדל משמעותי, והיחס (M+3) −/M− של מולקולות PS II בעלים תחת טיפול הזנת עלים היה נמוך יותר. הנתונים אישרו כי האיבר העיקרי לסינתזה של PS VII הוא העלים. הוא מניח את הבסיס לזיהוי עתידי של האיברים והמסלולים העיקריים המעורבים בסינתזה של מטבוליטים משניים בצמחי מרפא.
המסלולים הביוסינתטיים של מטבוליטים שניוניים בצמחים הם מורכבים ומגוונים, וכוללים איברי צבירה ספציפיים ומגוונים מאוד1. כיום, אתרי הסינתזה הספציפיים והאיברים האחראים למטבוליטים שניוניים בצמחי מרפא רבים אינם מוגדרים היטב. עמימות זו מציבה מכשול משמעותי לקידום אסטרטגי וליישום של שיטות גידול שנועדו לייעל הן את התשואה והן את האיכות של חומרי מרפא.
ביולוגיה מולקולרית, ביוכימיה וטכניקות תיוג איזוטופים נמצאות בשימוש נרחב כדי לפענח את מסלולי הסינתזה והאתרים של מטבוליטים שניוניים בצמחי מרפא 2,3,4,5, וכל אחת מהמתודולוגיות הללו מציגה חוזקות ומגבלות ייחודיות, כגון הבדלים ביעילות ובדיוק.
1. הכנה ניסיונית
כדי לאשר שאספקת 13C6-גלוקוז בקני שורש הייתה מוצלחת, ניתחנו עוד יותר את יחסי האיזוטופים של 13C/12C בקני שורש. יחסי האיזוטופים של 13C /12C בטיפולים 3 ו-4 היו גבוהים בהרבה מאלה של טיפול 2 (איור 1A). התוצאות הצביעו על כך ש-13C,6-גלוקוז מטיפול 3 ו-4 ?.......
היישום המוצלח של פרוטוקול זה תלוי במחקר מקיף של תכונות פיזיולוגיות של צמחים, רקמות, איברים ומטבוליטים משניים. גישת התכנון הניסויי המתוארת בפרוטוקול מניחה בסיס איתן לחקר המסלולים הביוסינתטיים של מטבוליטים שניוניים צמחיים. הגורמים הקריטיים בניסוי זה הם: (1) קביעת גיל השתילים הרב-שנתיים ו-(2) .......
המחברים מצהירים כי אין אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו מומנה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של תוכנית הנוער של סין (מס '82304670).
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.1 % Formic acid water | Chengdu Kelong Chemical Reagent Factory | 44890 | |
13C6-Glucose powder | MERCK | 110187-42-3 | |
Acetonitrile | Chengdu Kelong Chemical Reagent Factory | 44890 | |
AUTOSAMPLER VIALS | Biosharp Biotechnology Company | 44866 | |
BEH C18 column | Waters,Milfor,MA | 1.7μm,2.1*100 mm | |
CNC ultrasonic cleaner | Kunshan Ultrasound Instrument Co., Ltd | KQ-600DE | |
Compound DiscovererTM software | Thermo Scientific, Fremont,CA | 3 | |
Compound DiscovererTM software | Thermo Scientific,Fremont,CA | 3 | |
Electric constant temperature blast drying oven | DHG-9146A | ||
Electronic analytical balance | Sedolis Scientific Instruments Beijing Co., Ltd | SOP | |
Ethanol | Chengdu Kelong Chemical Reagent Factory | 44955 | |
Fully automatic sample rapid grinder | Shanghai Jingxin Technology | Tissuelyser-48 | |
Gas Chromatography-Stable Isotope Ratio Mass Spectrometer | Thermo Fisher | Delta V Advantage | |
Hoagland solution | Sigma-Aldrich | H2295-1L | |
Hydroponic tank | JRD | 1020421 | |
Isodat software | Thermo Fisher Scientific | 3 | |
Liquid chromatography high-resolution mass spectrometry | Agilent Technology | Agilent 1260 -6120 | |
Nitrogen manufacturing instrument | PEAK SCIENTIFIC | Genius SQ 24 | |
Organic phase filter | Tianjin Jinteng Experimental Equipment Co., Ltd | 44890 | |
Oxygen pump | Magic Dragon | MFL | |
Quantum sensor | Highpoint | UPRtek | |
Scalpel | Handskit | 11-23 | |
Sprinkling can | CHUSHI | WJ-001 | |
Xcalibur software | Thermo Fisher Scientific | 4.2 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved