馬鈴薯組織中SGAs含量差異及其基因表達分析

李紅艷，李潔雅，葉廣繼，2，3，4，5，蘇 旺，2，3，4，5，周 云，2，3，4，5，王 艦，2，3，4，5

(1.青海大學，西寧 810016；2.青海省農林科學院，西寧 810016；3.青海大學青藏高原生物技術教育部重點實驗室，西寧 810016；4.青海省馬鈴薯育種重點實驗室，西寧 810016；5.省部共建三江源生態與高原農牧業國家重點實驗室，西寧 810016)

【研究意義】糖苷生物堿(Steroidal glycoalkaloids，SGAs)是一類重要的植物次生代謝產物，主要存在于茄科和百合科植物中[1-2]。馬鈴薯栽培種含有50多種SGAs，95%以上是α-茄堿和α-卡茄堿[3-5]。馬鈴薯塊莖中，SGAs主要分布在1.5 mm厚的皮層下[6]。全球種植5000多個馬鈴薯品種，因品種及貯藏方式不同，各個馬鈴薯之間SGAs含量差異較大[7]。馬鈴薯中SGAs含量在20 mg/100 g(鮮質量)、1 mg/g(干質量)范圍內可以安全食用，達到20 mg/100 g會引起中毒，高于30～60 mg/100 g則會致死[8-11]。SGAs不僅對植物具有一定的防御作用，而且它能抑制人體內膽堿酯酶的活性[12-15]。研究發現，SGAs具有抗癌、抗炎、抗菌等藥理活性，其中α-卡茄堿的藥理活性是α-茄堿的2倍[16-19]。但馬鈴薯中SGAs含量過多，其毒性會破壞人體細胞膜結構，危害正常的中樞神經系統，影響馬鈴薯的安全食用和生產加工。【前人研究進展】關于馬鈴薯中SGAs的研究已有許多報道，Li等[20]研究發現，樟腦可抑制馬鈴薯塊莖的發芽，從而降低SGAs的積累，孟衛芹等[21]研究發現，通風、低氧等條件下可延遲馬鈴薯發芽，使SGAs積累減少，霍權恭等[22]研究發現，馬鈴薯貯藏時間越長，SGAs積累越多。SGAs來源于膽固醇，膽固醇經過多次羥基化、氧化和轉胺化反應，最終生成α-茄堿和α-卡茄堿[23]。馬鈴薯莖和塊莖等生長旺盛的組織中容易合成SGAs，其生物合成分為萜類、甾醇類與茄啶三個階段，合成過程中所需要的關鍵結構基因(如StSGT和StSSR2等)已有研究報道[24-26]?！?br>