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Phytoalexins in Dracaena cochinchinensis resin

剑叶龙血树树脂中的植物防卫素



全 文 :剑叶龙血树树脂中的植物防卫素*
王锦亮* *  阮德春  程治英  周立刚  (中国科学院昆明植物研究所, 昆明 650204)
Phytoalexins in Dracaena cochinchinensis resin. Wang Jinliang, Ruan Dechun, Cheng Zhiying and Zhou L igang
( K unming Institute of Botany , A cademia Sinica, K unming 650204) . Chin. J . A pp l. Ecol . , 1999, 10(2) : 255~
256.
After the trunk of Dracaena cochinchinensis was separately inoculated w ith Fusarium graminum var. dracaena , F .
graminum var. yunnanensis and Cladosp or ium carpophilum for 5~ 15 days, small red circles emerged around its in
oculated positions and g radually enlarged with increasing days, and the redness also gr adually became deep. Antifungal
exper iment and HPLC analysis confirmed that 7, 4dihydroxyflavan, 7hydroxy4 methoxyflavan and Loureir in A
were the three phytoalexins w hich were ex tracted and identified from the red xylems.
Key words  Dragon s blood resm, Dracena cochinchinensis , Phytoalex ins.
  * 国家自然科学基金( 39170151) 和云南省自然科学基金资助项目
( 97CO37Q) .
  * * 通讯联系人.
  1998- 06- 09收稿, 1998- 10- 18接受.
1  引   言
  剑叶龙血树 ( Dracaena cochinchinensis )系龙舌兰科龙血树
属,常绿乔木或灌木, 在云南主要分布于勐连、勐腊、思茅、普
洱、沧源、景东等县. 在广西也有分布. 剑叶龙血树现已成为我
国传统中药血竭的主要基源植物之一[ 3] . 近几年, 对血竭化学
成分、血竭树脂形成的机理以及血竭树脂的化学生态学进行了
研究[ 1, 2] , 初步证明国产血竭是由禾谷镰刀菌龙血树变种
( Fusar ium graminum var . dracaena)等真菌侵入剑叶龙血树树
干后逐渐形成的.植物被致病菌侵染或外来刺激受伤后, 便会
产生防卫反应而形成相应的防卫素[ 4~ 7] . 本文仅对剑叶龙血树
被禾谷镰刀菌等真菌感染后形成的植物防卫素作一报导,这也
是从龙舌兰科龙血树属植物中得到的植物防卫素.
2  材料与方法
2. 1  供试菌种
  禾谷镰刀菌龙血树变种、禾谷镰刀菌云南变种 ( Fusar ium
graminum var . yunnanesis)和枝孢嗜果疮霉 ( Cladospor ium car
pophilum ) 3 个, 菌种发酵液的制备见江东福等[ 2] .
2. 2  接种和提取
  在勐连县城郊石灰岩山坡上选自然生长的大树 3 株.用注
射器将上述 3 种菌种发酵液分别接种于龙血树枝条上(接种前
取样, 作为原始对照. ) , 每棵大树接种各菌种 30 ~ 40 个点
(次) . 3 次重复.对照为清水. 接种前取样作为原始对照. 接种后
5、10、15d取样观察,每次取样 10~ 12个点(次) . 样品从枝条上
切下后切碎晒干, 称取切碎的样品 6~ 9g, 用索氏抽提器加入
250ml甲醇回流提取 8~ 10h,减压浓缩至干, 过硅胶柱( 10g ) ,
用 100ml氯仿洗脱、浓缩, 甲醇定容待测定. 提取和测定重复 2
次.
2. 3  标样化合物
  7, 4二羟基黄烷、7羟基4甲氧基黄烷和 Loureir in A 从中
国科学院西双版纳热带植物园药厂 1990 年 3 月出产由剑叶龙
血树树脂为原料的云南雨林牌血竭中分离得到.
2. 4  HPLC 分析测定
  色谱条件: 色谱柱 N18 chromato poekings center 4
150mm;流动相甲醇: 水= 7  3; 流速 0. 4ml! min- 1 ; 波长
280nm, 定量方法为外标法. 标准曲线:称取标样化合物 1、2 和
3 为 0. 995、1. 07、1. 01mg!min- 1, 分别用微量注射器吸取
1. 300、2. 100 和 3. 300l置于 10l容量瓶内,用甲醇定容后, 分
别称取上述混合标物 5、10、15、20、25l进行色谱测定, 数据处
理机设定峰面积,以峰面积值为 Y 轴,以防卫素量为 X 轴作标
准曲线,计算得到线性方程, 3个化合物分别为 Y= 1. 00.
2. 5  抗菌试验
  在马铃薯培养基中接入枝孢嗜果疮霉菌, 制成平板. 在琼
脂营养培养基上分别接入禾谷镰刀菌龙血树变种和禾谷镰刀
菌云南变种制成平板,用灭菌的滤纸片沾取 2. 5%浓度的待测
样品分别放入不同菌种的培养皿中, 在 28 ∀ 下放置 2~ 3d. 以
空白滤纸片作对照,测量抑菌圈的大小(以 mm 为单位) .
3  结果与讨论
3. 1  防卫素含量变化
  禾谷镰刀菌龙血树变种、禾谷镰刀菌云南变种及枝孢嗜果
疮霉 3个菌种分别接种于龙血树树干后, 第 3 天观察到受伤部
位的周围出现略带红色的小圈, 5d 后这个小圈呈鲜红色, 10 和
15d 后这个红色小圈逐渐扩大, 红色也逐渐加深,经石蜡切片并
细胞学观察 ,在受伤外围细胞内开始现出着色深的颗粒, 然后
增多, 10d 后这些着色颗粒开始聚集并逐步呈块状. 又经 TLC
薄层检查,未接种的龙血树树干木质部的甲醇提取液与接种后
3、5、10、15d的样品甲醇提取液比较 ,显示接种后提取液在薄层
应 用 生 态 学 报  1999 年 4 月  第 10 卷  第 2 期                                
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Apr. 1999, 10( 2)#255~ 256
上化合物的数量明显增多. 运用 HPLC 方法检查与 TLC 方法
的结果一致,峰数明显增多. 根据HPLC 中的保留时间, 其中 7,
4二羟基黄烷、7羟基4甲氧基黄烷和 Loureir in A 3 个化合物
在龙血树树干中从无到有,并且 5、10、15d 的含量逐步增加(表
1) . 此外,从对照部分也能测得上述 3 种化合物的含量, 其含量
也呈增加趋势,只是其增加趋势要缓慢,含量要明显偏低,可以
认为, 产生原因与试验在自然林中进行有关, 龙血树树干未作
任何杀菌处理,因而注射器的机械损伤为树干上的真菌微生物
提供了侵入的机会,这与自然环境中血竭形成相似.因此,它们
也佐证了血竭形成与真菌侵入有关.
表 1  3个化合物的含量变化
Table 1 Content of three compounds
菌名
Fungus
天数
Days
含量 Content ( % )
7, 4二羟基黄烷
7, 4dihydr
oxyf lavan
7羟基4甲氧基黄烷
7hydroxy4
m ethoxyflavan
Loureirin A
枝孢嗜果疮霉 0 - - -
Clad osp orium 5 - 4. 89 10- 5 8. 75 10- 5
carpop hilum 10 6. 83 10- 3 5. 41 10- 4 3. 52 10- 4
15 7. 74 10- 3 1. 06 10- 3 7. 37 10- 4
禾谷镰刀菌 0 - - -
F . gramium 5 - 5. 54 10- 5 3. 29 10- 5
var. dr acaena 10 1. 82 10- 3 1. 57 10- 4 1. 97 10- 4
15 2. 97 10- 2 5. 05 10- 3 3. 77 10- 3
禾谷镰刀菌 0 - - -
云南变种 5 - 4. 83 10- 5 2. 46 10- 5
F . gramium 10 1. 29 10- 3 - 1. 31 10- 4
var. yunnanensis 15 2. 79 10- 2 2. 01 10- 3 2. 09 10- 2
CK 0 - - -
5 - 2. 20 10- 5 1. 64 10- 5
10 5. 34 10- 4 6. 12 10- 5 5. 76 10- 5
15 7. 06 10- 4 9. 10 10- 5 6. 29 10- 4
表 2  3个化合物的抗菌活性(抑菌圈直径 mm)
Table 2 Anti fungal activity of three compounds
菌名
Fungus
7, 4二羟基黄烷
7, 4dihydr
oxyf lavan
7羟基4甲氧基黄烷
7hydroxy4
m ethoxyflavan
Loureirin A
枝孢嗜果疮霉 15. 0 10. 1 15. 0
Clad osp orium
carpop hilum
禾谷镰刀菌 12. 0 11. 5 11. 0
Fusarium gr amium
var. dr acaena
禾谷镰刀菌云南变种 11. 0 11. 0 11. 0
Fusarium gr amium
var. yunnancnsi s
3. 2  防卫素抗菌活性
  3 个防卫素抗菌活性见表 2. 综合上述结果, 7, 4二羟基黄
烷、7羟基4甲氧基黄烷和 Loureirin A 应是剑叶龙血树受禾谷
镰刀菌龙血树变种,禾谷镰刀菌云南变种以及枝孢嗜果疮霉感
染后形成的植物防卫素,其化学结构如图 1所示.
图 1  3种化合物的化学结构
Fig. 1 Chemical structure of three compounds.
A. Loureirin A, B. 7, 4二羟基黄烷 7, 4dihydroxyflavan, C. 7羟基4
甲氧基黄烷 7hydroxy4 methoxyf lavan.
致谢  所有光谱由中国科学院昆明植物研究所植化室仪器组
测定, 云南省微生物研究所崔晓龙、江东福参加部分野外接种
试验,一并致谢.
参考文献
1  王锦亮等. 1995.云南血竭的化学成分及抗菌活性.云南植物研究,
17( 3) : 336~ 340.
2  江东福等. 1995.龙血树真菌群及其对血竭形成的影响. 云南植物
研究, 17( 1) : 79~ 82.
3  蔡希陶、许再富. 1979.国产血竭植物资源研究. 云南植物研究, 1
( 2) : 1~ 10.
4  Coxon, D. T. , O Neill, J. M . , Mans field, J. W. et al . 1980. Phy
t oalexins f rom Daf f odi l bu lbs . Phytochemist ry, 19: 889~ 891.
5  Ghosal, S. , Kumar, Y. , Chakrabart i, D . K. e t al . 1986. Parasit ism
of I mp erta cylind uca on pancratium biflorum and the conmitant chem
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6  Grayer, R. J. , Harborne, J. B. 1994. A survey ant ifungal compounds
f rom higher plants. Phytochemistry , 37( 1) : 19~ 42.
7  T verskoy, L. , Dmitriev, A. , Kozlovsky, A. et al . 1991. Tw o phy
t oalexins f rom Al lium cep abulbs . Phytochemist ry, 30( 3) : 799~ 800.
作者简介  王锦亮,男, 1939 年生, 副研究员, 主要从事植物与
微生物(真菌)之间的化学生态学研究,已发表论文 30 多篇.
勘   误
本刊第 10 卷第 1 期第 41 页图 2 照片应倒置过来,敬请作者、读者见谅.
本刊编辑部
256 应  用  生  态  学  报                    10卷