第23卷第 1期
2010年 1月
宁波 大学 学 报 (理 工 版 )
JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY(NSEE)
、硒1．23 NO．1
Jan．2010
文章编号：1001—5132(2010)01—0013-05
茉莉酸甲酯对杜氏盐藻 l3一胡萝 卜素含量的影响
朱 颖，王丽丽，柴芸彬，龚一富
(宁波大学 生命科学与生物工程学院，浙江 宁波 315211)
摘要：研究甲基茉莉酸(MeJA)对杜氏盐藻生长、p一胡萝 卜紊含量及叶绿素含量的影响．在盐藻生
长基本培养基 中分别添加 0 gmol·L～、50 gmol·L一、100 ttmol·L一、200 pmol·L～、500 pmol‘L～、
1 000／．tmol·L。和 2 000~tmol·L‘。MeJA，每隔2 d取样，测定盐藻细胞生长、B-胡萝 卜素含量及叶
绿素含量．研究结果表明：低 MeJA浓度(50-500 gmol·L )对盐藻的生长无显著的影响，高MeJA
浓度(1 000~2 000 gmol·L )对盐藻的生长有显著的抑制作用．盐藻 p一胡萝 卜素及叶绿素含量随着
MeJA浓度的升高，呈现先升高后降低的趋势，100 pmol·L MeJA处理盐藻时其 p一胡萝 卜素含量
最高，200 gmol·L。MeJA处理盐藻时其叶绿素含量最高．方差分析结果表明：MeJA对盐藻的生
长、类胡萝 卜紊及叶绿素含量有极显著影响(Jp>0．01)，MeJA是诱导盐藻次生代谢产物积累的一个
有效的诱导因子．
关键词：甲基茉莉酸；杜氏盐藻；生长；D一胡萝 卜紊；叶绿素
中图分类号：Q949．2 文献标识码：A
杜氏盐藻(Dunaliella salina)是一种在海水、盐
水湖、盐池中生活的单细胞绿藻，在分类上属绿藻
门、绿藻纲、团藻目、盐藻科、杜氏藻属IJ J．杜氏
盐藻无细胞壁、具2条等长鞭毛，藻细胞为梨形．p一
胡萝 卜素是一种广泛存在于杜氏盐藻中的脂溶性
捕光色素，它具有清除氧自由基的能力，是一种良
好的抗氧化剂和氧化保护剂，在食品、医学和保健
等方面有着广泛应用 J．大多数商业性的 D．胡萝 卜
素是化学合成的，其售价每公斤近 600美元，估计
每年有2亿美元的市场，而杜氏盐藻的天然p一胡萝
卜素的价格是化学合成品的 2倍 J．因此利用盐藻
生产天然 p一胡萝 卜素具有诱人的市场前景．由于
盐藻体内能合成并积累 p．胡萝 卜素的含量最高，
干重可达 14％L4J，因此将杜氏盐藻作为研究p一胡萝
卜素的模式生物．
前人研究结果表明[5-91,茉莉酸 甲~(Methyl
Jasmonate，MeJA)I‘~。够在植物的抗逆反应中诱导植
物抗毒素的产生，在细胞工程中是促进次生代谢
产物积累的重要诱导因子，可以诱导紫杉醇、长春
花碱、银杏内酯、类胡萝 卜素等次生代谢产物的产
生以及积累．目前，茉莉酸甲酯对杜氏盐藻中p一胡
萝 卜素的积累的影响还未见相关文献报道．作者
研究了茉莉酸甲酯对杜氏盐藻生长与 p一胡萝 卜素
等次生代谢产物积累的影响，试图为进一步提高
杜氏盐藻的培养产量和 B．胡萝 卜素含量提供新的
技术支持．
牧稿日期：2009—03—08． 宁波大学学报 (理工版 )网址：http：／／3xb．nbu．edu．cn
基金项目：宁波市自然科学基金 (2007A610068)；宁波大学科研项目 (XK109113H，XK0613039)．
第一作者：朱 颖 (1982一)，女，浙江桐乡人，在读硕士研究生，主要研究方向：藻类生物技术．E-mail：acer721@163．tom
’通讯作者：龚一富 (1973一)，男，重庆开县人，博士／副教授，主要研究方向：植物分子生物学 E-mail：gongyifu@163．com
14 宁波大学学报 (理工版 )
1 材料和方法
1．1 实验藻种及培养
杜氏盐藻由宁波大学海洋生物工程重点实验
室微藻室提供．每500 mL三角瓶中加入PKS培养
基 300 mL，每瓶以 1×l0 个·mL 的接种密度接种．
培养光照强度为4000lx，光照周期为12h：12h，温
度为(25+0．5)oC，静止培养，每天手摇 3～5次，直
到培养至生长对数期．
1-2试验设计
MeJA 浓度设置 7个水平，其浓度分别为
0 gmol·L～、50 gmol·L～、1 00 gmol·L～、200 gmol‘L～、
500 tmaol· 、1 000~tmol·L 和 2 000 gmol·L～．每个
水平设 3个重复组，每隔 2d取样，分别测定盐藻
细胞密度、p一胡萝 卜素及叶绿素含量．
1_3 盐藻细胞密度的测定
盐藻细胞密度统计采用血球计数板法．
1．4 p一胡萝 卜素及叶绿素含量的测定
取40mL藻液，4000 rpm离心20min，弃上清，
加入适量 95％乙醇溶液提取色素，重复提取 3次，
合并各次提取液，定容 25 mL，于分光光度计波长
450nm、649 nm和665 nm处读取A45o、A649和A665．
根据 Jensen公式可以换算出藻液中 p一胡萝 卜
素及叶绿素含量L1⋯．p．胡萝 卜素含 (mg·L )=
50×提取液的体积(mL)×稀释倍数~10 ／2 500．叶
绿素 a、叶绿素 b的浓度(mg·L )计算方法为 Ca=
1 1．98A665—1．93A649．Cb=20．36A649—5．50A665；叶绿
素的浓度(mg·L～)=Ca+Cb．叶绿素的含量(mg’L )=
时间，d
图2 不同浓度MeJA对盐藻p一胡萝 卜素含量的影响
(叶绿素浓度(mg·L。)×提取液体积(mL)×稀释倍
数)／2 500．
2 结果和分析
2．1 MeJA对盐藻生长的影响
用不同浓度 MeJA处理盐藻后每 2 d测定盐藻
的细胞密度．结果表明(图 1)，随着培养时间的延
长，盐藻的生长量逐渐增加，当生长到第 ll d时盐
藻的生长速度减慢并逐渐进入平台期．低MeJA浓
度(50~500~tmol·L。)对盐藻的生长无明显的促进或
抑制作用，但高 MeJA浓度(1 000-2 000 gtmol·L )
对盐藻生长有明显的抑制作用．方差分析(表 1)表
明，MeJA对盐藻的生长有极显著影响(尸>0．01)．
暑
0
器
时间／d
图 1 不同浓度 MeJA对盐藻生长的影响
表 l 培养第 9 d时盐藻生长量的方差分析结果
昱 皇 平均方Ms 检验 来源 度df方和SS ⋯ ⋯⋯
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MeJArlS／(~mol·L。。)
图3 不同浓度MeJA处理盐藻在第9d时p一胡萝卜素含量
第1期 朱 颖，等：茉莉酸甲酯对杜氏盐藻p一胡萝 卜素含量的影响
图 4 不 同浓度 MeJA对盐藻 叶绿素含量的影响
2．2 MeJA对盐藻 【j．胡萝 b素含量的影响
每2 d定量测定不同MeJA浓度处理的盐藻 p一
胡萝 b素含量，测量结果表明(图 2)，不同浓度
MeJA处理盐藻，随着培养时问的增加，p．胡萝 卜素
含量逐渐增加．在培养第 1～5 d时，D一胡萝 卜素积累
较少；在培养第5～9 d时，p一胡萝 卜素积累处于对数
期；而培养第 9 d后，p一胡萝 卜素积累处于平台期．
比较不同MeJA浓度处理盐藻，在培养第9d时 p一
胡萝 卜素含量的变化表明，在MeJA浓度为0~100
gmol·L 时，随着 MeJA浓度的增加，盐藻 一胡萝
卜素含量逐渐提高．在 MeJA 浓度为 100~2 000
gmol·L 时，随着 MeJA浓度的增加，盐藻 p一胡萝
卜素含量逐渐降低，其中 100 gmol·L 的 MeJA处
理效果最佳；在培养第9 d时，B一胡萝 卜素含量达到
了 1．01 5 mg·L～，在此浓度处理下的盐藻 p一胡萝 卜
素含量相 比对照组的浓度(0．758mg’L。。)增加了
33．85％(图3)．方差分析结果表明(表2)，MeJA对盐
藻 p一胡萝 b素含量的积累有极显著的影响(P>
0．0I)．
表2 盐藻 p一胡萝 卜素含量(第 9 d)的方差分析结果
皇由皇 平均方Ms 检验 来源 度df方和SS ⋯ ⋯⋯
2-3 MeJA对盐藻叶绿素含量的影响
每2 d定量测定不同浓度 MeJA处理盐藻的叶
绿素含量，结果表明(图 4)，随着培养时间的延长，
图5 不同浓度MeJA处理盐藻在培养第9 d时叶绿素含量
盐藻中叶绿素含量呈先增加后下降的趋势．在培
养第 9 d时其叶绿素含量达最大值．比较不同
MeJA浓度处理盐藻在培养第9 d时叶绿素含量的
变化(图5)表明，在MeJA浓度为0~200 gmol’L 时，
藻液叶绿素含量随着浓度的增加而升高，在 MeJA
浓度为 200~2 000 gmol·L。时，藻液叶绿素含量随
着浓度的增高而下降．方差分析(表 3)表明，不同
浓度 MeJA对盐藻叶绿素含量的影响有极显著的
差异(P>0．01)．其中，200 gmol‘L MeJA处理时其
叶 绿 素 含 量 最 高 ，达 5．02 mg‘L～，比 对 照
(3．74 mg·L )增加了 34．22％．
表 3 盐藻叶绿素含量(第9 d)的方差分析结果
曼由苎量平 均方Ms 检验 来源 度df方和SS ⋯ ⋯ ⋯
3 讨论
前人研究表明，在胁迫条件下盐藻体内的 p一
胡萝 卜素的积累均有不同程度的提高 ¨．茉莉酸
甲酯是植物受外界刺激后反应最快的信号分子 引，
在逆境条件下内源茉莉酸及其甲酯含量均有增加．
茉莉酸及其衍生物(如 MeJA)被认为在植物次生代
谢过程中起诱导信号传导作用 ¨．
外源性茉莉酸类化合物能有效刺激植物次生
代谢物的生物合成 ¨。 ，可引起植物次生代谢产
宁波大学学报 (理工版) 20l0
物的迅速积累 ¨，其作用具有广泛性，能诱导包括
萜类、黄酮类、生物碱类等化合物的积累．研究表
明，MeJA能有效调控银杏细胞中银杏内酯的合成，
提高银杏内酯的含量p J．应用外源 MeJA处理烟
草可诱导烟草从头合成烟碱，使整株烟草的烟碱
含量提高 2～10倍ll ．Yukimune 在培养基中加
入1 00 gmol·L 的MeJA能明显提高紫杉醇的含量．
Ketchum等 锄硫也发现MeJA能显著提高紫杉醇
和紫杉烷类化合物的产量．余龙江等 研究的
MeJA对红豆杉胚性细胞紫杉醇生物合成的影响实
验表明，在第 10 d和第 20 d加入 MeJA，均在 100
gmol·L。处出现最大值，分别使紫杉醇产量提高了
1 40．2％和 1 37．7％．
盐藻 p．胡萝 b素作为盐藻的一种重要的次生
代谢产物，在逆境胁迫条件下其合成和积累都会
提高．因此，若将外源的 MeJA 加入盐藻中，盐藻
体内的 p一胡萝 卜素含量是否会有一定程度的提高
有待研究．研究表明，MeJA能诱导盐藻 p．胡萝 卜
素的积累，其中 l 00 gmol·L 的 MeJA处理效果最
佳，在培养第 9d时 D一胡萝 卜素含量达 1．015mg·L～，
比对照增加了 33．85％．
叶绿素是光合作用的重要条件之一，在一定
程度上可以反应植物的生产能力和抵抗逆境胁迫
的能力．研究表明，随着 MeJA浓度的升高，叶绿
素含量王I：：1兀／4--丌-'1"1．高后降低的趋势．其中200 gmol·L 的
MeJA 处理效果最佳，叶绿素含量达 5．02 mg·L～，
比对照增加了34．22％．在低浓度MeJA处理的逆境
胁迫条件下，盐藻叶绿素含量出现增加的现象，可
能是由于轻度的胁迫促进了叶绿素 a、叶绿素 b的
合成．而胁迫加重后，叶绿素的含量呈现下降趋
势，一方面是由于胁迫的加剧引起藻细胞内生理
生化改变，使叶绿素合成受阻，降解加快，因此叶
绿素含量下降；另一方面，高浓度 MeJA处理盐藻
时，盐藻生长受到强烈的抑制，单位体积内藻细胞
数量明显下降，导致相同体积藻液的叶绿素含量
也明显下降．
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Effects of Methyl Jasomate on the Content of[3-carotene of Dunaliella Salina
ZHU Ying，WANG Li—li，CHAI Yun—bin，GONG Yi—fu
(Faculty of Life Science and Biotechnology,Ningbo University,Ningbo 3 1 52 1 1，China)
Abstract：The effects of methyl jasmonate(MeJA)on the growth，the content of 13-carotene and chlorophyll of
Dunaliella salina is recorded in this pape~ M eJA in different concentrations of 0~tmol’L～，50 lxmol’L～，
100 Ixmol·L～，200 mOl·L～，500 i．tmol·L～，1 000~tmol·L～ and 2 000~tmol·L。 are added to the basal medium
individually．Growth and the content of 13-carotene and chlorophyll of Dunaliella salina are measured every two
days．The results show that the MeJA concentrations(0～2 000 i．tmol·L )play significant role on the growth of
Dunaliella salina．With the increased MeJA concentrations，the content of 13-carotene and chlorophyll displays
the trend with first increasing followed by decreasing．The fl-carotene has the best effect at the MeJA
concentration of 1 00 lamol‘L一，but chlorophyll at 200 Ixmol’L一．The results imply that MeJA acts as a useful
elicitor to accumulate secondary metabolisms ofDunaliella salina．
Key．words：methyl jasmonate(MeJA)；Dunaliella salina；growth；13-carotene；chlorophyll
CLC number：Q949．2 Document code：A
(责任编辑 史小丽 )
