一种提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂及其应用的制作方法

本发明涉及植物次生代谢物合成调控领域，具体涉及一种提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂及其应用。

背景技术：

菊叶薯蓣是引自墨西哥的外来种，主要用其根茎提取薯蓣皂素和发酵生产燃料乙醇。菊叶薯蓣因块茎产量高，皂素和淀粉含量高，提取皂素和发酵生产乙醇的生产成本低而引起重视。

薯蓣皂素是类异戊二烯次生代谢物，高等植物中类异戊二烯代谢至少存在两条途径，一是细胞质中进行的以甲羟戊酸为前体的甲羟戊酸途径，二是质体中进行的丙酮酸/磷酸甘油醛途径。e.heftmann用多花薯蓣(dioscoreafloribunda)的愈伤组织，经放射性标记的醋酸甲羟戊酸(meralonicacid)处理后，在所提取分离的薯蓣皂甙元分子中，证明有放射性标记物存在，说明薯蓣皂素的合成可能来自于甲羟戊酸途径。3-羟基3-甲基戊二单酰辅酶a还原酶(hmgr)是甲羟戊酸途径中的第一个限速酶，也是一个关键调控位点，对植物萜类(甾体和植保素等)生物合成的调控具有重要的作用。hmgr基因家族特定基因的表达控制着细胞质中甲羟戊酸代谢的流向，目前植物hmgr基因的克隆及表达调控成为类异戊二烯次生代谢途径研究的热点之一。

由环氧角鲨烯环化酶(cs)催化进行的2,3-氧化角鲨烯环化，是甲羟戊酸途径下游向生成甾醇和三萜皂甙支路发展的一个转折点。tomita等用山萆解藏的幼苗繁殖的愈伤组织试验，添加放射性标记物24-3h-环阿屯醇(cycloartenol)，经培养后，愈伤组织能生物合成带标记的薯蓣皂甙元，说明环阿屯醇是合成甾体皂甙元的前体。cs被认为是引导异戊二烯代谢途径流向甾醇和三萜化合物形成的关键所在，其基因的克隆及表达调控应成为薯蓣皂素合成的分子调控位点之一。

针对薯蓣皂素含量低的现状，通过调控皂素合成途径中的关键基因表达，挖掘菊叶薯蓣自身潜力，提高单位块茎重量中皂素的含量，将为甾体激素类药物的加工生产提供原料上的保障。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂及其应用，以解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂，其组成为：naa0.5～1mg/l、ga30.5～1mg/l、tdz0.5～1mg/l、2,4-d0.5～1mg/l。

在一些实施方式中，其组成为：naa1mg/l，ga31mg/l，tdz0.5mg/l，2,4-d0.5mg/l。

在一些实施方式中，其组成为：naa1mg/l，ga31mg/l，tdz1mg/l，2,4-d1mg/l。

在一些实施方式中，其组成为：naa0.5mg/l，ga30.5mg/l，tdz1mg/l，2,4-d1mg/l。

在一些实施方式中，其组成为：naa1mg/l，ga30.5mg/l，tdz1mg/l，2,4-d0.5mg/l。

在一些实施方式中，其组成为：naa0.5mg/l，ga31mg/l，tdz0.5mg/l，2,4-d1mg/l。

在一些实施方式中，其组成为：naa0.5mg/l，ga30.5mg/l，tdz0.5mg/l，2,4-d0.5mg/l。

根据本发明的另一个方面，提供了上述的提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂的应用，应用方法为：菊叶薯蓣定植后的3-6个月每隔14天喷施一次，6月之后每隔7天喷施一次，以均匀喷湿叶背叶面至有水珠往下滴为宜。

使用本发明的生长调节剂复配制剂对菊叶薯蓣调控后，菊叶薯蓣皂素的含量比对照组提高了10-30％，目前皂素的市场价在55-60万元/吨之间，由此将会产生可观的经济效益，也能促进生物医药产业的快速发展。

附图说明

图1是植物生长调节剂对环氧角鲨烯环化酶(cs)基因表达的影响，图中，ck：对照，n：naa，g：ga3，t：tdz，d：2,4-d，actin为内参基因。

图2是不同配比的生长调节剂复配制剂对cs基因表达的影响。

图3是不同配比的生长调节剂复配制剂对菊叶薯蓣皂素含量的影响。

图4是最优配方在不同生育期对菊叶薯蓣调控后皂素含量的变化。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本实施例的提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂，其组成为：naa1mg/l，ga31mg/l，tdz1mg/l，2,4-d1mg/l。

实施例2

本实施例的提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂，其组成为：naa0.5mg/l，ga30.5mg/l，tdz1mg/l，2,4-d1mg/l。

实施例3

本实施例的提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂，其组成为：naa1mg/l，ga30.5mg/l，tdz1mg/l，2,4-d0.5mg/l。

实施例4

本实施例的提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂，其组成为：naa0.5mg/l，ga31mg/l，tdz0.5mg/l，2,4-d1mg/l。

实施例5

本实施例的提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂，其组成为：naa1mg/l，ga31mg/l，tdz0.5mg/l，2,4-d0.5mg/l。

实施例6

本实施例的提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂，其组成为：naa0.5mg/l，ga30.5mg/l，tdz0.5mg/l，2,4-d0.5mg/l。

为探究本发明的提高菊叶薯蓣块茎中皂素含量的生长调节剂复配制剂对环氧角鲨烯环化酶(cs)基因表达及菊叶薯蓣块茎中皂素含量的的影响，采用rna提取试剂盒(genomicrnaminikit，qiagen,germany)提取菊叶薯蓣的rna样品，再用反转录试剂盒(primescripttmreagentkitwithgdnaeraser,takara,japan)合成mrna，以actin为内参基因，用rt-pcr分析cs基因的表达情况，用气相色谱法测定薯蓣皂苷元含量。

1、生长调节剂复配制剂中各成分对cs基因表达的影响

为了评估naa、ga3、tdz、2,4-d对cs基因表达的影响，分别用1mg/l的naa、ga3、tdz、2,4-d处理菊叶薯蓣叶片，然后用rt-pcr技术分析cs基因的表达情况，结果如图1所示，从图1可以看出，naa和tdz对cs基因的诱导表达比较强，而ga3和2,4-d的诱导效果相对较低。

2、生长调节剂复配制剂的不同配比对cs基因表达的影响

为了评估不同配比的生长调节剂复配制剂对cs基因诱导表达的影响，分别用实施例1-6的生长调节剂复配制剂(分别简称配方1-6)对菊叶薯蓣叶片进行处理，然后用rt-pcr技术分析cs基因的表达情况，结果如图2所示，从图2可以看出，配方5对cs基因的诱导表达最强。

3、生长调节剂复配制剂的不同配比对菊叶薯蓣皂素含量的影响

为了评估不同配比的生长调节剂复配制剂对菊叶薯蓣皂素含量的影响，分别用实施例1-6的生长调节剂复配制剂(分别简称配方1-6)对菊叶薯蓣叶片进行处理，采用气相色谱法测定菊叶薯蓣块茎中薯蓣皂苷元的含量，结果如图3所示，从图3可以看出，配方1-6均能提高薯蓣皂苷的含量，提高幅度在10-30％，其中配方5的提高幅度最高，达29.8％，由此说明配方5具有最优的促进薯蓣皂苷合成的效果。

4、不同生育期使用生长调节剂复配制剂的调控效果分析

由于配方5具有最优的促进薯蓣皂苷合成的效果，因此使用配方5进行不同生育期使用的调控效果分析，比较不同生育期配方5提高薯蓣皂苷的效果，结果如图4所示，从图4可以看出，在降低种植成本的前提下，在种植二年后进行皂素合成调控最好。

以上实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。