全 文 ：收稿日期:2010-01-18　　修回日期:2010-04-23
基金项目:国家 “ 948”项目(2006-4-66);广西林业科学研究院业务费资助项目(林科 200902)。
作者简介:姚瑞玲(1979-),女 ,贵州施秉人 ,工程师 ,博士 ,从事林木定向培育技术及遗传改良研究。 E-mail:julyudi@ 163.com。
邓恩桉插条生根抑制物质鉴定
姚瑞玲 1 , 王　胤 1 , 项东云 1 , 梁小春 2 , 陈健波1
(1.广西林业科学研究院 ,广西 南宁 530002;2.广西大学林学院 ,广西 南宁 530004)
摘要:以扦插生根困难的邓恩桉(Eucalyptusdunnii)和易生根的尾巨桉无性系 U9 (E.urophyla×E.Grandis.U9)为研究对
象 , 分别从受试材料的生物效应 、提取液酸度 、化学鉴定 、酚类物质含量及 GC-MS分析 5个方面进行邓恩桉插条生根抑制物
的研究。结果表明:与尾巨桉无性系 U9相比 ,邓恩桉插条提取液具有较强的生物抑制效应 ,但二者提取液酸度和主要酸类
物质的种类相近 , 而酚类物质化学显色反应的差异较大。经测定 , 邓恩桉提取液中酚类物质的含量明显偏高。通过 GC-MS
分析 , U9提取液中同时存在具有抑制和促进作用的酚类物质 , 而邓恩桉提取液中仅存在具有抑制作用的一元酚。初步认
为 , 酸类物质对邓恩桉插条生根的抑制作用不明显 , 而酚类物质中的一元酚对邓恩桉插条生根可能具有一定的抑制作用。
关键词:邓恩桉;生根抑制物;酸度;酚类物质;GC-MS鉴定
中图分类号:Q945;S729.39 文献标识码:A 文章编号:1001-389X(2010)03-0275-04
Determinationofrooting-inhibitorsinEucalyptusdunnicuttings
YAORui-ling1 , WANGYin1 , XIANGDong-yun1 , LIANGXiao-chun2 , CHENJian-bo1
(1.GuangxiForestryResearchInstitute, Nanning, Guangxi530002, China;
2.ColegeofForestry, GuangxiUniversity, Nanning, Guangxi530004, China)
Abstract:Rooting-inhibitorsofEucalyptusdunniicuttingswerestudiedwithE.dunnirootinghardandE.urophyla×E.Grandis
clone(U9)rootingeasilyfrombiologicalefect, acidityandchemicalassay, etc.Resultsshowedthat, comparedwithU9, the
biologicalefectofE.dunnicutingsextractwasstronger, whiletheacidityandthemainacidsubstanceweresimilar, andthe
differenceforchemicalassayofphenoliccompoundswassignificant.ThecontentofphenoliccompoundsinE.dunniiextractwas
evidentlygreaterbydetermination.Bothphenoliccompoundthathadinhibitiveefectandphenoliccompoundthathadpromoting
effectexistedintheU9 extract, whiletherewasonlyinhibitivemonohydricphenolicinE.dunniicuttingsbyGC-MSanalysis.This
preliminaryindicatedthattheinhibitionefectofacidsubstanceonE.dunniicuttingsrootingwasnotsignificant, whilethemonohy-
dricphenolicofphenoliccompoundsprobablyhadcertaininhibitionefectonE.dunnicuttingsrooting.
Keywords:Eucalyptusdunnii;rooting-inhibitor;acidity;phenoliccompound;GC-MSdetermination
邓恩桉(Eucalyptusdunni)属桃金娘科(Myrtaceae)桉属(Eucalyptus)树种 ,由于其生长迅速 、材质好 、
抗寒能力强 ,具有广阔的栽培前景。但由于其开花结实困难 、种子昂贵 、产量低等因素 ,邓恩桉的推广种植
在很大程度上受到了制约 [ 1] 。因此 ,有许多学者试图用扦插方法进行无性繁殖 ,但目前尚未见邓恩桉扦
插成功的报道[ 2-3] 。经初步研究发现 ,凡扦插生根困难的植物体内均含有生根抑制物质。其中 ,酸类和酚
类物质被认为是导致植物扦插生根困难的主要抑制物[ 4-7] 。基于此 ,笔者以邓恩桉及易生根的尾巨桉无
性系 U9为试验材料 ,从受试材料生根抑制物质方面进行了研究 ,以期明确导致邓恩桉插条生根因难的内
源抑制物质 ,从而为今后邓恩桉无性快繁技术体系的建立提供指导 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
以 1年生邓恩桉播种苗 、尾巨桉无性系 U9(U9)组培苗为研究对象 , 2009年 5月进行截顶 , 2个月后
选取生长一致 、健壮的 、半木质化插穗作为试验材料 。
1.2　试验方法
1.2.1　提取液制备　分别从室外采集邓恩桉及 U9插穗 ,称取 5 g样品 ,剪碎后放入研钵中 ,按每克鲜材
福建林学院学报　2010, 30(3):275-278 第 30卷 第 3期
JournalofFujianColegeofForestry 2010年 7月
DOI :10.13324/j.cnki.j fcf.2010.03.019
料加入 1 mL甲醇溶液研磨成浆后置于冰箱内 ,在 1-4℃恒温条件下密闭浸提 , 24 h后用蒸馏水稀释 、过
滤 ,然后将所得浸提液减压浓缩后用蒸馏水定容至 0.1 g·mL-1待用 。
1.2.2　生物效应测定　以市售白菜种子为试验材料 ,蒸馏水为对照 ,滴加 U9和邓恩桉的提取液 ,在光照
培养箱中进行种子发芽试验。其中 ,每个浓度设 6个重复 ,每重复 100粒种子 。发芽试验结束后 ,通过统
计发芽率来进行受试材料生物效应的鉴定 。
1.2.3　酸度测定　采用滴定法对 1.2.1中制备的提取液进行总酸度滴定。以酚酞作指示剂 ,用 0.1 mol·L-1
氢氧化钠滴定 ,然后根据消耗的碱液体积计算样品总酸的含量。
1.2.4　酚类物质化学分析　利用酚类物质与三氯化铁溶液反应产生蓝色化合物的原理 ,以 0.5%的三氯
化铁溶液为显色剂 ,对不同浓度不同桉属树种提取液中的酚类物质进行化学显色反应的分析。其中 ,分别
对原提取液进行 5、10、20和 50倍的稀释。
1.2.5　酚类物质含量测定　取 10μL一定浓度的待测液(适当稀释后)置于 10 mL刻度试管中 ,以蒸馏水
为对照 ,加入 6 mL蒸馏水及 2.5 mLFolin-Denis试剂 ,用力摇匀 , 3 min后加入 1mL饱和碳酸钠溶液 ,再加
蒸馏水使终体积为 10mL;摇匀后室温下保持 1h,于分光光度计中测定吸光度 ,测定波长 725nm。配制浓
度为 0、1.1、2.2、3.3、4.4、5.5、6.6、7.7 μg·mL-1的没食子酸溶液 ,按上述测定方法测定吸光度 ,绘制标准
曲线并拟合直线回归方程 ,根据直线方程计算各样品的总酚含量。
1.2.6　GC-MS鉴定　采集邓恩桉和 U9插条 , 60-80℃烘干至恒重 ,粉碎机粉碎过筛后于 1-4℃冰箱保
存 。称取 35g干粉末 ,用 80%甲醇溶液于冰箱中浸泡 3d,每天更换甲醇溶液 ,然后收集 3次甲醇浸提液 ,
过滤并通过旋转蒸发仪减压浓缩 ,蒸去甲醇及水后定容至 70 mL,即浓度为 0.5 g· mL-1的 GC-MS检测
液 。上机检测条件:检测仪器为美国 Agelient6890N/5973NGC-MS(气谱—质谱)联用仪;色谱柱为 PEG-
20MΥ0.32mm×25 m;EI电离方式 , 70eV的电子能量 ,自动调谐;进样口温度 260℃,收集电流 300 μA,
发射电流 1mA,仪器分离率 600,质量范围 10-500。
2　结果与分析
2.1　生物效应鉴定
图 1　不同处理提取液对白菜种子发芽率的影响
Figure1　Efectofdiferentextractsongerminationpercentage
fromChinesecabbageseeds
表 1　2种桉属树种插条提取液中酸度和酚类物质含量变化
Table1　Variationofacidityandphenoliccompoundscontentin
cutingsextractsfromtwoEucalyptusesspecies
树种 酸度平均值 /% 酚类物质含量平均值mg· g-1DW
U9 4.26±0.88 24.73±3.63
邓恩桉 4.09±0.07 69.92±1.11
　　从图 1可以看出 ,不同处理提取液对白菜种子
发芽具有不同程度的抑制作用。方差分析结果表
明 ,不同处理提取液对白菜种子发芽抑制作用的差
异达极显著水平 。其中 , U9提取液对白菜种子发芽
的抑制作用较弱 ,抑制活性为 58%;而邓恩桉的抑
制作用较强 ,抑制活性达 78%。这说明 ,邓恩桉插
条中存在的抑制物质明显偏多 。
2.2　提取液中酸度差异
以往研究[ 8]表明 ,酸类物质具有很强的抑制活
性 。笔者通过对 2种桉属树种插条提取液中的酸度
测定发现 ,二者差异不明显(表 1)。这说明 ,酸类物
质对邓恩桉插条生根的影响较小 ,抑制作用不明显 。
2.3　酚类物质化学显色反应的变化
酚类物质被许多学者 [ 4-7, 9-11]认为是导致植物
生根困难的主要抑制物。不同桉属树种 ,不同浓度
提取液中酚类物质化学显色反应的变化较为明显
(表 2)。其中 ,当原液稀释倍数在 0-10的范围时 , 2种桉属树种浸提液均出现蓝色 ,且在 30 s内不褪色 ,
二者差异不明显 。但当原液稀释倍数达到 20-50倍时 ,邓恩桉插条浸提中的蓝色物质明显比 U9多 。这
说明 , 2种桉属树种中均含有酚类物质或其衍生物 ,且以邓恩桉插条中的酚类物质偏多。
·276· 福　建　林　学　院　学　报 第 30卷　
表 2　2种桉属树种插条提取液中酚类物质化学显色反应
Table2　ChemicalassayofphenoliccompoundincutingsextractsfromtwoEucalyptusesspecies
树种 提取液浓度原液 稀释 5倍 稀释 10倍 稀释 20倍 稀释 50倍
U9 蓝色 蓝色 蓝色 浅蓝色 , 30s后消退 未见蓝色
邓恩桉 蓝色 蓝色 蓝色 蓝色 浅蓝色 ,慢慢消退 ,剩颗粒状蓝色物质
2.4　酚类物质含量变化
为进一步证实 2种桉属树种插条浸提液中酚类物质含量间的差异 ,从定量的角度又进行了试验 。经
测定 , 2种桉属树种浸提液中酚类物质含量差异明显。其中 ,邓恩桉插条浸提液中酚类物质的含量明显偏
多 ,达 69.92mg· g-1 ,为 U9的 2.83倍(表 1)。这与酚类物质的化学鉴定结果一致 。
2.5　GC-MS鉴定
为明确 2种桉属树种甲醇浸提液中抑制物质的种类及相对含量 ,将 2种桉属树种甲醇浸提液经气—
质联用鉴定 ,选择总离子流色谱图中峰面积较大 、质谱图与计算机检索谱库图吻合性较好的化合物列
于表 3。
表 3　2种桉属树种插条提取液的 GC-MS分析结果
Table3　AnalysisresultsofGC-MSforcuttingsextractsfromtwoEucalyptusesspecies
树种 保留时间 /min
相对含
量 /% 化合物英文名称 化合物中文名称
U9 4.16 1.55 2-Furancarboxaldehyde, 5-methyl- 5-甲基-2-呋喃甲醛
5.79 1.58 Methyl3-methoxyamino-propanoate 甲基-3-甲氧基胺酯
11.62 5.77 Phenol 苯酚
12.53 1.46 Phenol 苯酚
15.84 7.83 4H-Pyran-4-one, 2, 3-dihydro-3, 5-dihydroxy-6-methyl- 2, 3-二氢-3, 5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮
18.17 3.78 BenzoicAcid 苯甲酸
19.85 64.22 2-Furancarboxaldehyde, 5-hydroxymethyl- 5-羟甲基-2-呋喃甲醛
21.36 3.36 1, 2, 3-Benzenetriol 连苯三酚
邓恩桉 5.67 3.85 N-(4-Methylcyclohexyl)acetamide, cis- 顺式-N-(4-甲基环乙基)乙酰胺
6.03 7.85 3-Cyclohexene-1-methanol, .alpha., .alpha.4-trimethyl- α-4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇
11.28 18.79 Phenol 苯酚
14.45 2.98 Phenol, 2, 3, 5, 6-tetramethyl- 2, 3, 5, 6-四甲基苯酚
15.77 17.88 4H-Pyran-4-one, 2, 3-dihydro-3, 5-dihydroxy-6-methyl- 2, 3-二氢-3, 5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮
18.06 12.91 BenzoicAcid 苯甲酸
19.26 5.21 Hydrazine, 3-fluorophenyl- 3-氟苯基肼
19.76 6.07 2-Furancarboxaldehyde, 5-hydroxymethyl- 5-羟甲基-2-呋喃甲醛
20.20 3.46 Pyrazole-5-carboxylicacid, 3-methyl- 3-甲基-5-羧酸吡唑
　　从 U9甲醇浸提液中共鉴定出峰面积较大的主要化合物有 6种 ,其中相对含量最高的是 5-羟甲基 -2-
呋喃甲醛(64.22%),其次是 2, 3-二氢 -3 , 5-二羟基 -6-甲基 -4H-吡喃-4-酮(7.83%)、一元酚(7.23%)、苯甲
酸(3.78%)和多元酚(3.36%)。而邓恩桉甲醇浸提液中共鉴定出的主要化合能有 9种 ,其中相对含量最
高的是一元酚 (21.77%), 其次是 2, 3-二氢 -3 , 5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮 (17.88%)和苯甲酸
(12.91%)。以往研究表明 , 5-羟甲基-2-呋喃甲醛和 2, 3-二氢-3, 5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮是吲哚类合
成物 ,能促进植物生长 [ 12] ;苯甲酸能抑制多酚氧化酶活性 [ 13] ,减少植物体内生长素(IAA)降解 ,从而有效
促进植物生长[ 14] 。而酚类物质中的一元酚(如苯酚)能促进吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性 ,加速 IAA降
解 ,抑制植物生长;二元酚或多元酚 (连苯三酚 )则能抑制 IAAO活性 , 减少 IAA降解 , 促进植物生
长 [ 5, 7, 14 -15] 。这说明 U9和邓恩桉插条中存在的对生根起到一定抑制作用的物质可能是酚类物质中的
一元酚 。
3　小结
以往研究表明 ,导致桉树生根困难的物质主要是酚类和有机酸 [ 4, 6, 9-10] 。笔者发现 ,与易生根的尾巨
桉无性系 U9相比 ,邓恩桉插条浸提液具有较强的生物抑制效应 ,但其酸度和主要酸类物质的种类与 U9
·277·　第 3期 姚瑞玲等:邓恩桉插条生根抑制物质鉴定
相近。这说明 ,酸类物质对邓恩桉插条生根的抑制作用不明显 ,这与刘卫东等 [ 6]研究结论一致 。而邓恩
桉及 U9插条提取液中酚类物质的化学显色反应及其含量测定的研究结果表明 ,邓恩桉插条中存在的酚
类物质明显多于 U9。经 GC-MS分析测定 , U9插条中同时存在具有抑制和促进作用的酚类物质 ,而邓恩
桉插条中仅存在具有抑制物质的一元酚。这说明 ,一元酚对邓恩桉插条生根可能具有一定的抑制作用 。
因此 ,今后在进行邓恩桉扦插试验时 ,可选择一元酚含量较低而生长素(IAA)含量较高的插条进行扦插 。
酚类物质的化学性质不稳定 ,在分离 、纯化的过程中容易相互相化或转化成醌 [ 5] 。因此 ,国内外有关
桉树生根抑质物质方面的研究 ,大多仅确定为酚类 ,但具体何种酚却鲜为报道 [ 5, 11, 14 -15] 。目前 ,仅有国外
的几个学者提出 ,难生根桉属树种中大多存在 G酚(属于一元酚)[ 16 -17] 。但由于提取该类酚类物质需要
特定的试验条件 ,而本试验是针对所有酚类物质进行提取 ,所以在 GC-MS分析测定结果中未发现类似酚
类化合物。是否邓恩桉插条中也存在 G酚或其它相似的酚类化合物 ,其具体的化学结构式 、物理化学性
质 、分离纯化的条件及其清除转化技术等 ,都有待进一步研究 。
此外 ,作者在试验研究中还发现 , U9插条中存在着的对植物生长具有促进作用的吲哚类生长调节物
质的含量高达 73.60%,为邓恩桉插条中的 3倍 。是否是类似的生长调节物质含量较少才是导致邓恩桉插
条生根较 U9困难的主要原因 ,将有待深入研究 。
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(责任编辑:卢凤美)　　
·278· 福　建　林　学　院　学　报 第 30卷