全 文 ：收稿日期:2013-12-12
基金项目:国家自然科学基金(81130070，81072989) ;国家科技支撑项目(2012BAI29B02，2012BAI28B002)
作者简介:莫歌(1990-) ，女，在读硕士研究生，专业方向:中药资源和生态;E-mail:mor2480@ gmail. com。
* 通讯作者:郭兰萍，Tel:010-64011944，Fax:010-64011944，E-mail:glp01@ 126. com。
·药用植物栽培·
不同类型诱导子对欧洲花楸悬浮细胞次生代谢的影响
莫 歌1，黄 蕾1，康利平1，华国栋2，郭兰萍1*
(1. 道地药材国家重点实验室培育基地 /中国中医科学院中药资源中心，北京 100700;2. 北京中医药大学
东方医院，北京 100078)
摘要 目的:探究不同类型诱导子对欧洲花楸悬浮细胞(SACC)次生代谢的影响。方法:用酵母提取物(yeast
extract，YE)、重金属(铜、铅、镧)和化感物质(藁本内酯、阿魏酸、正丁基苯酞)三类诱导子处理 SACC，用 GC-MS 检
测其次生代谢产物变化。结果:与 CK相比，YE处理后产生联苯类，长链烷酸、甾体数量减少;重金属处理后，长链
烷酸数量增加，甾体、三萜数量减少;化感物质处理后长链烷酸、甾体和三萜类数量均减少。结论:三类诱导子对
SACC次生代谢的影响不同，而同类型诱导子各处理组的作用基本一致，暗示不同类型诱导子会刺激 SACC启动不
同的次生代谢产物途径。
关键词 欧洲花楸;诱导子;次生代谢
中图分类号:Ｒ282. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2014)06-0927-05
Effects of Different Types of Elicitors on Secondary Metabolism of Sorbus aucuparia Cell Cultures
MO Ge1，HUANG Lei1，KANG Li-ping1，HUA Guo-dong2，GUO Lan-ping1
(1. State Key Laboratory Breeding Base of Dao-di Herbs /National Ｒesource Center for Chinese Materia Medica，China Academy of Chi-
nese Medical Sciences，Beijing 100700，China;2. Dongfang Hospital，Beijing University of CM，Beijing 100078，China)
Abstract Objective:To investigate the effects of different types of elicitors on the secondary metabolism of Sorbus aucuparia cell
cultures(SACC). Methods:Added three different types of elicitors［yeast extract(YE) ，heavy metal ions and allelochemicals］to the
SACC，and detected the changes in the secondary metabolism of SACC using GC-MS. Ｒesults:Treatment of SACC with yeast extract in-
duced the formation of biphenyls，and some long-chain fatty acids and steroids disappeared;The addition of heavy metal ions induced the
formation of long-chain fatty acids，and some steroids and triterpenes disappeared;And the addition of allelochemicals led to the disap-
pearance of some long-chain fatty acids，steroids and triterpenes. Conclusion:These three types of elicitors have different effects on the
secondary metabolism of SACC，but different elicitors of the same type act almost the same，which implies different kinds of elicitors
would activate different pathways of secondary metabolism in SACC.
Key words Sorbus aucuparia L.;Elicitors;Secondary metabolism
诱导子(elicitor)是植物抗病生理过程中诱发植
物产生植物抗毒素和引起植物过敏反应(亦称抗性
反应或自身防御反应)的因子〔1〕。次生代谢产物是
植物在长期进化中与环境(生物的和非生物的)相
互作用中产生的，能提高植物自身保护和生存竞争
能力、协调与环境关系的物质，相比初生代谢产物，
其产生和变化与环境有着更强的相关性和对应
性〔2〕。近年来，愈来愈多的研究证明在植物次生代
谢过程中，某些生物诱导子(如酵母提取物、真菌菌
丝体和植物细胞壁片断等)或非生物诱导子(如紫
外线、pH值、重金属盐等)能作为一种特定的信号，
诱导特定基因的表达，从而调节植物细胞次生代谢
产物的合成〔3〕。
欧洲花楸 Sorbus aucuparia L. 为蔷薇科苹果亚
科花楸属植物，文献报道在受到真菌和酵母提取物
胁迫，植物组织可迅速从头合成抗真菌的特异性联
苯类和二苯并呋喃类物质，而健康组织中则检测不
到〔4-6〕;Kokubun等〔7〕使用铜离子处理欧洲花楸叶片
后，可以从叶片中分离出联苯类欧洲花楸素;重金属
(Cu、Pb、La)处理欧洲花楸悬浮细胞时，短时间内生
物量的增长有一定刺激作用〔8〕。已有研究表明不
同性质的诱导子可以诱导独特的防御反应〔9-12〕，但
目前诱导子对植物次生代谢影响的研究都只关注在
某一类特定物质(通常为药用活性成分)的积累变
化，如真菌桔青霉菌菌丝体的粗提物刺激提高红豆
杉悬浮培养细胞中紫杉醇的含量〔13〕，水杨酸、酵母
提取物刺激甘草悬浮培养细胞中甘草酸的积累〔14〕，
而不同诱导子对植物次生代谢整体影响的研究笔者
·729·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 6 期 2014 年 6 月
尚未见报道。
欧洲花楸悬浮细胞(SACC)生长周期为 14 d，
相比于植株材料，生长快、易培养、干扰少、实验可控
性强，是研究不同诱导子对植物次生代谢影响的良
好材料。为探究不同诱导子诱导的次生代谢防御反
应是否有特异性，并使植物产生不同类型的次生代
谢产物，即是否诱导子会刺激植物次生代谢产物的
定向积累，本实验选用酵母提取物(生物因素) ，铜、
铅、镧(重金属)和藁本内酯(ligustilide)、阿魏酸
(ferulic acid)、正丁基苯酞(3-n-butylphthalide) (化
感物质)处理 SACC，用 GC-MS 检测代谢产物，观察
不同诱导子对其次生代谢的影响。
1 材料
1. 1 植物材料 欧洲花楸悬浮细胞系培养条件:
按 Liu 等〔15〕欧洲花楸诱导出的愈伤组织接种于含
50 mL MS固体培养基的 400 mL 广口瓶中，每 14 d
继代一次，经过 3 ～ 5 次继代后，选择疏松的愈伤组
织转入液体培养基中培养，25 ℃、摇床转速 120 r /
min暗培养，获得悬浮细胞。本实验中，将减压过滤
的悬浮细胞称取 3. 5 g 接种于含有 50 mL MS 液体
培养基的 250 mL三角瓶中。
1. 2 试剂与仪器 酵母提取物购自 OXOID 公司;
藁本内酯、阿魏酸、正丁基苯酞均为色谱纯(质量分
数≥98. 0%) ，购自北京北研馨绿生物技术有限公
司;DMSO为植物细胞培养基用，购自 Sigma;其他试
剂如乙酸乙酯、氯化镧、硝酸铅、硝酸铜等均为分析
纯，购自国药集团化学试剂有限公司。
MM400 球磨粉碎机(Ｒetsch) ;电热鼓风干燥机
(上海一恒科学仪器有限公司) ;GCMS-QP2010 Ultra
气质联用色谱仪(Agilent)。
2 方法
2. 1 胁迫处理 由前期生长拟合曲线知，在第 5
天时是细胞指数生长阶段的前期，细胞增长的加速
度达到最大值〔14〕，此时加入处理对细胞生长及次生
代谢产物合成的促进效果最明显，故在继代第 5 天
时加入各处理试剂。将配制的各试剂 1 mL加于 50
mL培养基中，每个处理重复 3 次。
2. 2 试剂配制 酵母提取物用纯水溶解，配制成
60 g /L的溶液，高压灭菌;硝酸铜、硝酸铅、氯化镧
用纯水溶解，配制成 1 mg /L水溶液，高压灭菌;藁本
内酯、阿魏酸、丁基苯酞以 4 mL DMSO溶解，纯水稀
释至 100、10、0. 1 mg /L溶液。
表 1 酵母提取物(YE)处理 SACC的 GC-MS结果
保留时间 m/z 化合物名称 CK/% YE /%
11. 655 73. 05 n-hexadecanoic acid 3. 98 －
12. 354 216. 10 4，6-dimethoxy-1-naphthaldehyde － 0. 84
12. 852 230. 15 1，1-biphenyl － 1. 86
13. 765 73. 05 octadecanoic acid 2. 70 －
14. 072 246. 15 ［1，1-biphenyl］-4，4-diol － 1. 05
14. 250 244. 10 propanedinitrile － 1. 39
16. 916 79. 10 octadecatrienoic acid 0. 55 0. 54
17. 074 117. 10 d-ribose 1. 85 2. 04
18. 790 130. 15 formamide － 0. 30
18. 895 67. 05 9，12-octadecadienoic acid(Z，Z) ，2 3-dihydroxypropyl ester 2. 14 －
18. 960 79. 05 9，12，15-octadecatrienoic acid ethyl ester(Z，Z，Z) 2. 29 －
19. 170 98. 10 octadecanoic acid，2，3-dihydroxypropyl ester 1. 38 －
21. 130 69. 10 2，2-dimethyl-2-(3，7，16，20-tetramethyl-heneicosa-3，7，11，15，19-pentaenyl)-oxirane 1. 26 －
23. 005 147. 10 stigmast-5-en-3-ol 1. 39 0. 80
26. 700 414. 30 γ-sitosterol 16. 06 17. 54
27. 020 314. 20 fucosterol 26. 25 21. 95
27. 780 69. 10 lanosterol － 1. 29
28. 255 271. 20 33-norgorgosta-5，24(28)-dien-3-ol － 1. 65
29. 805 285. 20 9，19-cycloergost-24-en-3-ol 2. 78 －
29. 820 285. 20 9，19-cyclolanostan-3-ol 2. 78 －
33. 230 109. 15 humulane-1，6-dien-3-ol 3. 32 －
35. 255 203. 10 urs-12-en-28-al 3. 10 9. 70
36. 885 189. 10 betulin 1. 20 －
38. 510 203. 10 3β-myristoyloean-12-en-28-ol 1. 06 3. 03
注:处理下方数字为各色谱峰归一化百分比面积
·829· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 6 期 2014 年 6 月
2. 3 欧洲花楸悬浮细胞中次生代谢产物的提取和
检测方法 处理 48 h 后，收集细胞，过滤后置于平
皿中，放入 35 ℃电热干燥鼓风机中烘干。均匀混合
各处理组内 3 重复的干燥细胞，精密称取 0. 1 g，球
磨粉碎机打粉;加入 1. 5 mL乙酸乙酯，超声提取 30
min，2 次;12 000 r /min 离心 5 min，吸取上清液
1 000 μL，过 0. 22 μm微孔滤膜，进行 GC-MS分析。
GC-MS检测条件:色谱柱:Ｒtx-5MS(Agilent) ;
进样口温度:280 ℃;载气:氮气;质谱离子源温度:
250 ℃;电离源:EI;接口温度:280 ℃;溶剂切除时
间:3 min。
3 结果
3. 1 酵母提取物(YE)处理对 SACC 的影响 YE
处理 SACC 的 GC-MS 结果如表 1 所示。与 CK 相
比，YE处理后新产生 7 种成分，消失 10 种成分。新
产生了 3 种特异性联苯类物质，2 种酰胺类物质，2
种甾体;消失了 5 种长链烷酸，4 种甾体，1 种三萜;
另 2 种甾体有较大幅度增加(增幅分别为 213%、
186%)。
3. 2 重金属处理对 SACC 的影响 重金属处理
SACC的 GC-MS结果如表 2 所示。各重金属处理间
基本一致。与 CK 相比，重金属处理对 SACC 次生
代谢影响不大，新产生 6 种成分，消失 2 ～ 5 种成分。
新增 3种长链烷酸，新产生酚类、酰胺和甾体各 1种;
消失长链烷酸 1种，甾体 1 ～ 3 种，三萜类 2 种(La 处
理组无三萜类消失) ;另有 1种甾体减少 78%以上。
表 2 重金属处理 SACC的 GC-MS结果
保留时间 m/z 化合物名称 CK /% Cu /% Pb /% La /%
11. 265 74. 05 hexadecanoic acid － 0. 50 0. 70 0. 65
11. 655 73. 05 n-hexadecanoic acid 3. 98 5. 63 2. 46 2. 93
13. 035 67. 05 9，12-octadecadienoic acid(Z，Z) － 0. 65 0. 88 0. 73
13. 095 79. 10 9，12，15-octadecatrienoic acid(Z，Z，Z) － 0. 46 0. 64 0. 48
13. 765 73. 05 octadecanoic acid 2. 70 1. 15 0. 34 0. 88
16. 260 177. 10 phenol － 0. 14 0. 94 0. 24
16. 916 79. 10 octadecatrienoic acid 0. 55 － － －
17. 074 117. 10 d-ribose 1. 85 0. 89 0. 89 0. 71
18. 895 67. 05 9，12-octadecadienoic acid(Z，Z) ，2 3-dihydroxypropyl ester 2. 14 2. 01 1. 32 1. 20
18. 960 79. 05 9，12，15-octadecatrienoic acid ethyl ester(Z，Z，Z) 2. 29 2. 51 1. 80 1. 67
19. 170 98. 10 octadecanoic acid，2，3-dihydroxypropyl ester 1. 38 0. 79 0. 71 0. 75
19. 695 59. 10 13-docosenamide － 0. 54 0. 43 0. 33
21. 130 69. 10 2，2-dimethyl-2-(3，7，16，20-tetramethyl-heneicosa-3，7，11，15，19-pentaenyl)-oxirane 1. 26 － 0. 46 0. 26
23. 005 147. 10 stigmast-5-en-3-ol 1. 39 0. 19 0. 30 0. 28
23. 220 296. 25 pregen-5-ene-3β-ol － 0. 10 0. 22 0. 24
26. 700 414. 30 γ-sitosterol 16. 06 23. 58 22. 48 23. 40
27. 020 314. 20 fucosterol 26. 25 24. 73 27. 82 20. 12
29. 805 285. 20 9，19-cycloergost-24-en-3-ol 2. 78 1. 91 2. 70 1. 21
29. 820 285. 20 9，19-cyclolanostan-3-ol 2. 78 － － －
33. 230 109. 15 humulane-1，6-dien-3-ol 3. 32 0. 41 2. 00 6. 22
35. 255 203. 10 urs-12-en-28-al 3. 10 1. 90 2. 34 4. 80
36. 885 189. 10 betulin 1. 20 － － 0. 59
38. 510 203. 10 3β-myristoyloean-12-en-28-ol 1. 06 － － 1. 31
注:处理下方数字为各色谱峰归一化百分比面积
3. 3 化感物质处理对 SACC 的影响 化感物质处
理 SACC 的 GC-MS 结果如表 3 所示。各化感物质
处理后 SACC变化趋势基本一致，且各组浓度间差
异不大。藁本内酯处理组与 CK相比新产生 3 种成
分，消失 8 ～ 10 种成分。新产生酰胺、甾体各 1 种，
100、10 mg /L 处理组新产生 1 个双环烯酮;消失 3
种长链烷酸，3 种甾体(10 mg /L 处理组消失 2 种) ，
2 种三萜(100 mg /L处理组消失 3 种) ，1 种二烯醇。
阿魏酸处理组与 CK 相比新增 2 种成分，消失 10 ～
11 种成分。新产生酰胺、甾体各 1 种;消失 5 种长
链烷酸(100 mg /L处理组消失 4 种) ，3 种甾体，2 种
三萜，1 种二烯醇。正丁基苯酞处理组与 CK相比新
增 2 种成分，消失 9 ～ 11 种成分。新产生酰胺、甾体
各 1 种;消失 4 种长链烷酸，2 种甾体(100 mg /L 处
理组消失 3 种) ，2 种三萜(100 mg /L 处理组消失 3
种) ，1 种二烯醇。
4 讨论
由本实验结果可知，三类诱导子对 SACC 次生
代谢的影响不同:仅 YE 处理后 SACC 产生联苯类;
YE、化感物质处理后SACC中长链烷酸数量减少，
·929·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 6 期 2014 年 6 月
表 3 化感物质处理 SACC的 GC-MS结果
保留时间 m /z 化合物名称
CK
/%
DMSO
/%
ligustilide
/(mg /L)
ferulic acid
/(mg /L)
3-n-butylphthalide
/(mg /L)
100 10 0. 1 100 10 0. 1 100 10 0. 1
9. 310 148. 10 bicyclo［6. 3. 0］undeca-1，7-dien-3-one － － 7. 06 0. 58 － － － － － － －
11. 655 73. 05 n-hexadecanoic acid 3. 98 1. 34 2. 91 0. 90 0. 60 0. 80 0. 29 0. 34 0. 89 0. 35 0. 48
13. 765 73. 05 octadecanoic acid 2. 70 0. 79 － － － － － － － － －
16. 916 73. 10 octadecatrienoic acid 0. 55 0. 30 2. 04 1. 12 0. 96 0. 78 － － 0. 88 0. 57 0. 90
17. 074 117. 10 d-ribose 1. 85 0. 61 3. 71 3. 41 2. 79 3. 64 3. 21 4. 81 2. 53 2. 20 2. 55
18. 790 130. 15 formamide － － 0. 76 0. 51 0. 46 0. 44 0. 51 0. 82 0. 35 0. 36 0. 35
18. 895 67. 05 9，12-octadecadienoic acid(Z，Z) ，2 3-dihydroxypropyl ester 2. 14 0. 33 － － － － － － － － －
18. 960 79. 05 9，12，15-octadecatrienoic acid ethyl ester(Z，Z，Z) 2. 29 0. 38 1. 80 0. 25 1. 17 － － － － － －
19. 170 98. 10 octadecanoic acid，2，3-dihydroxypropyl ester 1. 38 0. 80 － － － － － － － － －
21. 130 69. 10 2，2-dimethyl-2-(3，7，16，20-tetramethyl-heneicosa-3，7，11，15，19-pen-
taenyl)-oxirane
1. 26 1. 51 3. 47 2. 47 1. 83 7. 30 2. 00 2. 53 2. 77 5. 05 2. 92
23. 005 147. 10 stigmast-5-en-3-ol 1. 39 1. 77 － － － － － － － － －
26. 700 414. 30 γ-sitosterol 11. 69 6. 39 17. 1817. 2719. 0014. 99 9. 74 15. 5914. 4715. 68 17. 85
27. 020 314. 20 fucosterol 26. 25 6. 27 23. 6829. 6624. 1523. 2012. 8121. 0221. 7727. 34 26. 81
27. 780 69. 10 lanosterol － 0. 64 2. 13 2. 71 3. 44 2. 25 1. 56 2. 78 1. 66 2. 12 3. 04
29. 805 285. 20 9，19-cycloergost-24-en-3-ol 2. 78 － － － － － － － － － －
29. 820 285. 20 9，19-cyclolanostan-3-ol 2. 78 1. 32 － 1. 71 － － － － － 1. 81 1. 20
33. 230 109. 15 humulane-1，6-dien-3-ol 3. 32 3. 91 － － － － － － － － －
35. 255 203. 10 urs-12-en-28-al 3. 10 1. 49 － 4. 89 7. 32 4. 00 3. 58 5. 86 － 4. 23 5. 31
36. 885 189. 10 betulin 1. 20 － － － － － － － － － －
38. 510 203. 10 3β-myristoyloean-12-en-28-ol 1. 06 － － － － － － － － － －
注:处理下方数字为各色谱峰归一化百分比面积
重金属处理后长链烷酸数量增加;重金属(除 La 处
理组)和化感物质处理后 SACC 中三萜类成分数量
减少，YE和重金属 La处理后三萜类变化不大;YE、
重金属和化感物质处理后 SACC 中甾体数量均减
少。而重金属和化感物质的组间处理对 SACC 次生
代谢影响基本相同。
不同类型诱导子会刺激 SACC 启动不同的次生
代谢产物途径。次生代谢产物是指植物中一大类并
非生长发育所必需的小分子有机化合物，这些物质
在植物体内含量不等并且有自己独特的代谢途径，
通常是由初生代谢产物派生而来，其产生和分布通
常有种属、器官、组织和生长发育期的特异性;其具
有多种复杂的生物学功能，在提高植物对物理环境
的适应性和种间竞争能力、抵御天敌的侵袭、增强抗
病性等方面起着重要作用。长链烷酸类是由醋酸-
丙二酸途径产生，联苯类物质是由苯甲酰辅酶 A 途
径产生，甾体、萜类是由甲羟戊酸途径生成，而酰胺
类是通过氨基酸途径产生的〔16〕。故各处理组中，
SACC通过不同代谢途径，产生积累不同的次生代
谢产物。故推测，不同类型的诱导子会刺激植物细
胞生成不同的次生代谢产物。但植物具体应对策略
和代谢途径还需要深入研究。
参 考 文 献
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收稿日期:2013-12-28
基金项目:成都市经济和信息化委员会资助科研项目(2012) ;成都市科技计划项目(12GGYB413SW-001)
作者简介:王跃华(1963-) ，女，教授，研究方向:生药学;E-mail:wangyaohua888@ yahoo. com. cn。
* 通讯作者:刘涛，E-mail:liutao0578@ sina. com。
不同激素配比对卷叶贝母鳞茎诱导效应的影响
王跃华1，郭翠平1，何诗虹1，江明殊1，2，刘 涛1* ，王晓蓉3
(1. 成都大学生物产业学院，四川 成都 610016;2. 四川师范大学生命科学院，四川 成都 610101;3. 成都
恩威集团(投资)有限公司，四川 成都 610041)
摘要 目的:研究不同激素配比对卷叶贝母组培苗幼叶诱导产生鳞茎的影响，为扩大川贝母药源提供有效途
径。方法:以卷叶贝母组培苗幼叶为外植体，通过正交试验法研究了由 6-BA、NAA、2，4-D和 KT四种植物激素组成
的培养基直接诱导鳞茎产生和增殖的影响;实验以鳞茎的诱导率和平均产生鳞茎数为考核指标，并测定了产生鳞
茎的生物碱含量。结果:诱导卷叶贝母组培苗幼叶产生鳞茎的最佳培养基配方为 MS + 6-BA 2. 0 mg /L + NAA 1. 0
mg /L + KT 1. 0 mg /L，其中鳞茎诱导率为 83. 37%，平均产生的鳞茎数为 17. 27 个;并经测定诱导产生的鳞茎中的生
物碱含量为 0. 389%，是野生川贝母的 1. 64 倍。结论:提供了生产组培川贝母药材的简便快捷方法，为合理开发利
用卷叶贝母植物资源和提高药材品质奠定基础。
关键词 卷叶贝母;叶;正交试验;植物激素;小鳞茎
中图分类号:Ｒ282. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2014)06-0931-04
Different Ｒatio of Hormone Effects on Fritillaria cirrhosa Bulb Induction
WANG Yue-hua1，GUO Cui-ping1，HE Shi-hong1，JIANG Ming-shu1，2，LIU Tao1，WANG Xiao-rong3
(1. Department of Biological Engineering，Chengdu University，Chengdu 610016，China;2. College of Life Science，Sichuan Normal U-
niversity，Chengdu 610101，China;3. Chengdu Enwei Group Co.，Chengdu 610041，China )
Abstract Objective:To study the effects of different hormone induced bulb of Fritillaria cirrhosa seedling leaves，in order to pro-
vide an effective way to expand Fritillaria cirrhosa source. Methods:Fritillaria cirrhosa seedling leaves were used as explants，orthogonal
test was carried out to study the medium consisting of 6-BA，NAA，2，4-D and KT，and proliferation induced by direct bulb． Induction
rate and average number of bulb producing was treated as the assessment indices，and the content of alkaloid of bulb was
determined. Ｒesults:The best medium formula for Fritillaria cirrhosa tissue culture seedling was MS + 6-BA 2. 0 mg /L + NAA 1. 0 mg /
L + KT 1. 0 mg /L，the bulb induction rate was 83. 37% and the average number of bulbs was 17. 27. The alkaloid content of induced
bulb was 0. 389%，which was 1. 64 times that of wild Fritillaria cirrhosa bulb. Conclusion:This study provides a simple and rapid meth-
od for the production of tissue culture of Fritillaria cirrhosa bulb. It is useful for reasonable development and utilization of Fritillaria cir-
rhosa resources，as well as improvement of the quality of medicinal materials．
Key words Fritillaria cirrhosa D. Don;Leaves;Orthogonal test;Plant hormone;Bulblet
百合科植物卷叶贝母 Fritillaria cirrhosa D. Don
的干燥鳞茎为名贵的川产道地药材川贝母。由于卷
叶贝母植物通常生长在海拔 3 500 m的高山灌丛和
草甸等地带，存在生理因素和地理环境条件的特殊，
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