Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Разработанный метод мечения 13C6-Glucose в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения жидкостной хроматографии является универсальным и закладывает основу для будущих исследований первичных органов и путей, участвующих в синтезе вторичных метаболитов в лекарственных растениях, а также комплексной утилизации этих вторичных метаболитов.

Аннотация

В данной работе представлен новый и эффективный метод сертификации первичных органов, участвующих в синтезе вторичных метаболитов. В качестве важнейшего вторичного метаболита у Parispolyphylla var. yunnanensis (Franch.) Рука. -Mzt. (PPY), сапонин парижский (PS) обладает разнообразной фармакологической активностью, и PPY пользуется все большим спросом. В этом исследовании было установлено, что листья, корневище и стеблево-сосудистый пучок 13C6-глюкозы с кормлением и без кормления точно сертифицируют первичные органы, участвующие в синтезе парижских сапонинов VII (PS VII). Комбинируя жидкостную хроматографию-масс-спектрометрию (ЖХ-МС), были быстро и точно рассчитаны соотношения 13C/12C листьев, корневища, стебля и корня при различных обработках, а также были обнаружены четыре типа соотношений изотопических ионов PS (M-): (M+1) /M, (M+2) /M, (M+3) /M и (M+4) /M. Результаты показали, что соотношение 13С/12С в корневищах при лечении стволовым сосудистым пучком и корневищем было значительно выше, чем при лечении без кормления. По сравнению с обработкой без кормления, соотношение молекул PS VII (M+2) -/M в листьях значительно увеличивалось при обработке листьев и стеблевых, сосудисто-пучковых пучков. В то же время, по сравнению с обработкой без подкормки, соотношение молекул PS VII (М+2) в листьях при обработке корневищем не показало существенной разницы. Кроме того, соотношение молекул PS VII (M+2) -/M в стебле, корне и корневище не показало различий между четырьмя обработками. По сравнению с обработкой без подкормки, соотношение молекулы парижского сапонина II (PS II) (M+2) -/M в листьях при листовой обработке не показало существенной разницы, а соотношение (M+3) -/M молекул PS II в листьях при листовой обработке было ниже. Данные подтвердили, что первичным органом для синтеза PS VII являются листья. Это закладывает основу для будущей идентификации первичных органов и путей, участвующих в синтезе вторичных метаболитов в лекарственных растениях.

Введение

Пути биосинтеза вторичных метаболитов в растениях сложны и разнообразны, в них задействованы высокоспецифичные иразнообразные органы накопления. В настоящее время специфические места синтеза и органы, ответственные за вторичные метаболиты во многих лекарственных растениях, четко не определены. Эта неопределенность представляет собой серьезное препятствие для стратегического продвижения и внедрения методов выращивания, разработанных для оптимизации как урожайности, так и качества лекарственных материалов.

Молекулярная биология, биохимия и методы мечения изотопов широко используются для раскрытия путей синтеза и сайтов....

протокол

1. Подготовка к эксперименту

  1. Убедитесь, что во время роста растений относительная влажность воздуха в теплице составляет 75%, дневная/ночная температура составляет 20 °C/10 °C, фотопериод состоит из 12 часов дня и 12 часов ночи, а интенсивность света составляет 100 моль·м-2·с-1. Обеспечьте излучение с помощью светодиодных (LED) ламп, соблюдая расстояние 30 см между светодиодной лампой и пологом растения.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Фотопериод и интенсивность света зависят от количества солнечных часов в течение вегетационного периода в Юньнани. Интенсивность излучения обычно измеряется квантовым датчиком (см. Таблицу материа....

Результаты

Чтобы подтвердить, что поступление 13С-6-глюкозы в корневища было успешным, мы дополнительно проанализировали соотношения изотопов 13С/12С в корневищах. Соотношение изотопов 13C/12C в Обработке 3 и 4 было намного выше, чем в Обработке 2 (Рисунок 1A

Обсуждение

Успешная реализация этого протокола зависит от всесторонних исследований физиологических свойств растений, тканей, органов и вторичных метаболитов. Подход к планированию эксперимента, изложенный в протоколе, закладывает прочную основу для исследования путей биосинтеза вторичных ме.......

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Эта работа финансировалась Национальным фондом естественных наук Молодежной программы Китая (No 82304670).

....

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
0.1 % Formic acid waterChengdu Kelong Chemical Reagent Factory44890
13C6-Glucose powderMERCK110187-42-3
AcetonitrileChengdu Kelong Chemical Reagent Factory44890
AUTOSAMPLER VIALSBiosharp Biotechnology Company44866
BEH C18 columnWaters,Milfor,MA1.7μm,2.1*100 mm
CNC ultrasonic cleanerKunshan Ultrasound Instrument Co., LtdKQ-600DE
Compound DiscovererTM  softwareThermo Scientific, Fremont,CA3
Compound DiscovererTM  software Thermo Scientific,Fremont,CA3
Electric constant temperature blast drying ovenDHG-9146A
Electronic analytical balanceSedolis Scientific Instruments Beijing Co., LtdSOP
Ethanol Chengdu Kelong Chemical Reagent Factory44955
Fully automatic sample rapid grinderShanghai Jingxin TechnologyTissuelyser-48
Gas Chromatography-Stable Isotope Ratio Mass SpectrometerThermo FisherDelta V Advantage
Hoagland solutionSigma-AldrichH2295-1L
Hydroponic tankJRD1020421
Isodat softwareThermo Fisher Scientific3
Liquid chromatography high-resolution mass spectrometryAgilent Technology Agilent 1260 -6120 
Nitrogen manufacturing instrumentPEAK SCIENTIFICGenius SQ 24
Organic phase filterTianjin Jinteng Experimental Equipment Co., Ltd44890
Oxygen pumpMagic DragonMFL
Quantum sensorHighpointUPRtek
ScalpelHandskit11-23
Sprinkling canCHUSHIWJ-001
Xcalibur  softwareThermo Fisher Scientific4.2

Ссылки

  1. Erb, M., Kliebenstein, D. J. Plant secondary metabolites as defenses, regulators, and primary metabolites: The blurred functional trichotomy. Plant Physiol. 184 (1), 39-52 (2020).
  2. Li, Y., Kong, D., Fu, Y., Sussman, M. R., Wu, H.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

13C6LC MSParis Saponin VIIParis Saponin II

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены