提高青蒿中青蒿素含量的组合物及其施用方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高青蒿中青蒿素含量的组合物及其施用方法；所述组合物包括脱落酸和甲基茉莉酸；所述组合物中脱落酸的浓度为1～50μM，甲基茉莉酸的浓度为1～50μM。施用时，在青蒿植株生长至开花前8～12天，用所述组合物喷洒植株。即可。本发明组合物的活性成分脱落酸与甲基茉莉酸具有显著的协同增效作用，能使青蒿素合成途径更多重要基因的表达量提高，从而导致了青蒿素含量更大程度的提高；同时，由于脱落酸与甲基茉莉酸来源广泛，价格低廉，因此具有广阔的市场前景。
【专利说明】提高青蒿中青蒿素含量的组合物及其施用方法
【技术领域】[0001]本发明涉及一种生物【技术领域】的组合物，具体涉及一种提高青蒿中青蒿素含量的组合物及其施用方法。
【背景技术】
[0002]疟疾是人类健康的重大疾病之一，每年造成65万人死亡。从原产于我国的青蒿(Artemisia annua L.)植物中提取的青蒿素(artemisinin,—种倍半職内酯)是目前最有效的抗痕药物，以青蒿素为主要原料药的联合疗法(Artemisinin-Combination Therapy)被世界卫生组织推荐为治疗痕疾的首选疗法。全球每年对青蒿素的需求量约为140~200吨/年，并且以每年10~20%的比例增长。然而，青蒿素在青蒿中含量很低(青蒿素在叶片中含量最高，但也仅占叶片干重的0.01%~1% )，导致其价格高居不下，近年来其价格一直在2300~3200元/公斤之间徘徊，但随着需求的增长呈上升趋势。虽然现在已能利用转基因酵母生产青蒿素，但由于受产能的限制不能满足全球对青蒿素的需求，预计未来十年内青蒿素的主要生产方式还是以从青蒿中提取为主，因此如何寻找到简单高效方法提高青蒿中青蒿素含量对降低其生产成本具有重要意义。
[0003]青蒿素属于植物次生代谢产物，近年来，国内外学者尝试采用能刺激植物次生代谢产物生产的一些植物类激素或胁迫因子来处理青蒿确能提高青蒿中青蒿素的含量，如采用盐、水杨酸等在青蒿生长的不同时期处理青蒿确能对青蒿素含量有一定程度的提高，但提高的效果不太显著，同时处理后提高青蒿素含量的机制也不十分清楚。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高青蒿中青蒿素含量的组合物及其施用方法。本发明组合物的活性成分为脱落酸与甲基茉莉酸，具有极其显著的协同增效作用；该组合物能够大幅提高青蒿中青蒿素含量。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0006]第一方面，本发明涉及一种提高青蒿中青蒿素含量的组合物，所述组合物包括脱落酸和甲基茉莉酸；所述组合物中脱落酸的浓度为I~50 μ M，甲基茉莉酸的浓度为I~50 μ Μ。
[0007]优选地，所述组合物中脱落酸和甲基茉莉酸的摩尔比为1:1。
[0008]优选地，所述组合物中脱落酸浓度为25 μ Μ，甲基茉莉酸浓度为I μ Μ。
[0009]优选地，所述组合物中脱落酸浓度为25 μ Μ，甲基茉莉酸浓度为25 μ Μ。
[0010]优选地，所述组合物中脱落酸浓度为50 μ Μ，甲基茉莉酸浓度为50 μ Μ。
[0011]第二方面，本发明涉及一种上述组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤:将所述脱落酸与甲基茉莉酸分别溶于水，混匀，即可。
[0012]第三方面，本发明涉及一种上述组合物的施用方法，所述方法包括如下步骤:在青蒿植株生长至开花前8~12天，用所述组合物喷洒植株。[0013]本发明具有如下的有益效果:
[0014]1、本发明的组合物具有大幅提高青蒿中青蒿素含量的作用，由于脱落酸与甲基茉莉酸来源广泛，价格低廉，因此具有广阔的市场前景；
[0015]2、本发明组合物的活性成分脱落酸与甲基茉莉酸具有显著的协同增效作用，能使青蒿素合成途径更多重要基因的表达量提高，从而导致了青蒿素含量更大程度的提高。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0017]本发明所述“处理”指用本发明组合物接触植株的过程。所述处理包括但不限于待植株长至开花前10天(植株约I~1.2米高)时，用本发明组合物喷洒植株。
[0018]本发明所述“青蒿素合成途径基因”包括但不限于3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3_methylglutaryl CoA reductase,HMGR)基因 hmgr、法尼基焦憐酸合成酶(farnesyl diphosphate synthase, FPS)基因 fps、细胞色素 P450 基因 cyp71avl 及其伴体基因cpr、紫穗槐二烯合成酶(amorpha-4,11-diene synthase, ADS)基因ads。
[0019]第一方面，本发明涉及一种大幅提高青蒿中青蒿素含量的组合物，所述组合物包括脱落酸与甲基茉莉酸，其中脱落酸与甲基茉莉酸的浓度(μ M)比例为1: 50~50:1。在一个实施方式中，本发明所述组合物由脱落酸和甲基茉莉酸组成，其中脱落酸与甲基茉莉酸的浓度(μΜ)比例为1: 25~25:1。在一个实施方式中，本发明所述组合物中脱落酸与甲基茉莉酸(μΜ)比例为50: 1、25: 1、25: 25、1: 25或1: 50。在一个实施方式中，本发明所述组合物中脱落酸浓度为I μ Μ，甲基茉莉酸浓度为25 μ M0在一个实施方式中，本发明所述组合物中脱落酸浓度为I μ Μ，甲基茉莉酸浓度为50 μ M0在一个实施方式中，本发明所述组合物中脱落酸浓度为25 μ Μ，甲基茉莉酸浓度为I μ M0在一个实施方式中，本发明所述组合物中脱落酸浓度为50 μ Μ，甲基茉莉酸浓度为I μ M0在一个实施方式中，本发明所述组合物中脱落酸浓度为25μΜ，甲基茉莉酸浓度为25μΜ。
[0020]第二方面，在一个实施方式中，本发明提供大幅提高青蒿中青蒿素含量的组合物的制备方法，包括如下步骤:将脱落酸与甲基茉莉酸分别溶于水，混匀后即得。
[0021]第三方面，在一个实施方式中，本发明提供提高青蒿中青蒿素含量的方法。所述方法包括步骤:用本发明所述组合物处理青蒿。在一个实施方式中，所述方法包括步骤:用本发明组合物处理青蒿植株，并测定青蒿素含量。所述测定使用例如高效液相色谱法。本发明组合物提高青蒿素含量的效果是单独的脱落酸或甲基茉莉酸处理所不具备的。
[0022]第四方面，在一个实施方式中，本发明提供提高青蒿中青蒿素合成途径基因表达量的方法，包括步骤:用本发明所述组合物处理青蒿。在一个实施方式中，所述方法包括步骤:用本发明组合物处理青蒿植株，并分析青蒿素合成途径基因表达。所述分析使用例如实时荧光定量PCR。本发明组合物提高基因表达的效果是单独的脱落酸或甲基茉莉酸处理所不具备的。 [0023]本发明的技术方案详见以下各实施例；以下各实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
[0024]实施例1
[0025]本实施例涉及研究不同比例组合物对提高青蒿中青蒿素含量的影响。
[0026]将青蒿种子(来源于青蒿主产区重庆酉阳县的青蒿主栽品种酉青)播种于用水湿润的苗床上，待出苗长至10厘米左右高时，将苗移到大田中，按株行距90厘米X90厘米畦内挖穴，每穴栽I株，每亩种植900株。
[0027]待植株长至开花前10天(植株约I~1.2米高)时，用不同比例组合物(表1所示)喷洒青蒿植株，同时用水处理、单独用脱落酸处理或甲基茉莉酸处理为对照。10天后，收获青蒿叶片，用高效液相色谱测定青蒿素含量。结果表明(表1所示)，对照组(水处理)中青蒿素含量占干重的0.80%，而单独用脱落酸处理或甲基茉莉酸处理后植株中青蒿素含量显著提高，其中用25 μ M脱落酸处理或甲基茉莉酸处理后植株中青蒿素含量分别比对照提高45%和52%。而脱落酸+甲基茉莉酸不同比例的组合物具有更加显著的提高青蒿中青蒿素含量的效果，其中用25 μ M脱落酸+25 μ M甲基茉莉酸的组合物效果最好，比对照提高了 99%，达到叶片干重的1.59%，此种提高的效果是单独的脱落酸或甲基茉莉酸处理所不具备的。
[0028]表1脱落酸、甲基茉莉酸及组合对提高青蒿中青蒿素含量影响
[0029]
【权利要求】
1.一种提高青蒿中青蒿素含量的组合物，其特征在于，所述组合物包括脱落酸和甲基茉莉酸；所述组合物中脱落酸的浓度为I~50 μ M，甲基茉莉酸的浓度为I~50 μ Μ。
2.如权利要求1所述的提高青蒿中青蒿素含量的组合物，其特征在于，所述组合物中脱落酸和甲基茉莉酸的摩尔比为1:1。
3.如权利要求1所述的提高青蒿中青蒿素含量的组合物，其特征在于，所述组合物中脱落酸浓度为25 μ Μ,甲基茉莉酸浓度为I μ M0
4.如权利要求1所述的提高青蒿中青蒿素含量的组合物，其特征在于，所述组合物中脱落酸浓度为25 μ Μ，甲基茉莉酸浓度为25 μ M0
5.如权利要求1所述的提高青蒿中青蒿素含量的组合物，其特征在于，所述组合物中脱落酸浓度为50 μ Μ，甲基茉莉酸浓度为50 μ M0
6.—种如权利要求1~5中任一项所述的组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:将所述脱落酸与甲基茉莉酸分别溶于水，混匀，即可。
7.—种如权利要求1~5中任一项所述的组合物的施用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:在青蒿植 株生长至开花前8~12天，用所述组合物喷洒植株。
【文档编号】A01P21/00GK103636419SQ201310567708
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】孙光新 申请人:孙光新