全 文 ：彩色豆马勃子实体的化感作用及其化感物
质的分离鉴定 3
曾任森 3 3 　骆世明　石木标　涂从勇　(华南农业大学 ,广州 510642)
曾　强　谭惠芬　(南开大学元素有机化学研究所 ,天津 300071)
【摘要】　彩色豆马勃能与松树、桉树形成外生菌根 ,研究其次生代谢产物对植物的影响具有重要意义. 用水、乙
醇和丙酮抽提彩色豆马勃的子实体 ,发现这些抽提物对稗草和水稻幼苗生长有极显著的抑制作用. 丙酮抽提物
对狼尾草和油菜幼苗生长有抑制作用. 子实体的丙酮抽提物用硅胶柱色谱分离得到 2 个纯化合物 ,可鉴定为豆
马勃内酯 ( Pisolactone)和麦角甾醇. 该 2 个化合物在 400μg·ml - 1浓度下均显著抑制稗草幼苗根生长. 豆马勃内
酯在 100μg·ml - 1浓度下仍然极显著抑制稗草幼苗根生长.
关键词 　彩色豆马勃 　化感作用 　豆马勃内酯 　麦角甾醇
Allelopathy of Pisolithus tinctorius fruitbodies and isolation and identif ication of allelochemicals. Zeng Rensen ,Luo
Shiming ,Shi Mubiao , Tu Congyong ( South China A gricultural U niversity , Guangz hou 510642) , Zeng Qiang , Tan
Huifen ( N ankai U niversity , Tianjin 300071) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,1999 ,10 (2) :206～208.
Pisolithus tinctorius can form ectomycorrhizae with pine and eucalyptus. The aqueous ,ethanol and acetone extracts
from its fruitbodies significantly inhibited the seedling growth of Echinochloa crusgalli and Oryz a sativa , and acetone
extract at concentration of 0. 0125g·ml - 1 inhibited the seedling growth of Pennisetum alopecuroides and B rassica
cam past ris. Two pure compounds were isolated from the fruitbodies of P. tinctorius by silica gel column chromato2
graphy , and were identified as pisolactone and ergosterol. Ergosterol significantly inhibited the root growth of E. crus2
galli seedlings at concentration of 400μg·ml - 1 ,and pisolactone could do it at concentration of 100μg·ml - 1 .
Key words 　Pisolithus tinctorius , Allelopathy ,Pisolactone , Ergosterol.
　　3 国家自然科学基金 (39770136) 、广东省自然科学基金 (960426) 、
国家教委博士点基金和南开大学元素有机化学国家重点实验室资助项
目.
　　3 3 通讯联系人.
　　1998 - 11 - 25 收稿 ,1999 - 01 - 04 接受.
1 　引 　　言
目前 ,国内外对植物化感作用研究十分关注 ,并取
得一定进展[3～6 ] . 彩色豆马勃 ( Pisolithus ti nctori us) 是
一种大型真菌 ,能与松树、桉树形成外生菌根 ,对人工
林的建造具有重要意义[9 ] . 一些外生菌根真菌释放生
长激素刺激宿主植物幼苗根的生长[5 ] ,Beguirstain 等
发现彩色豆马勃能产生较高浓度的吲哚乙酸衍生物色
氨酸三甲基内盐 ( Hypaphorine) ,该物质浓度是吲哚乙
酸含量的 900 倍以上. 彩色豆马勃也是唯一发现有该
物质存在的真菌[8 ] . 这些生长激素类物质对形成外生
菌根和宿主植物幼苗生长有促进作用. 本文报道彩色
豆马勃子实体产生的次生代谢物对非宿主植物的化感
作用以及分离和鉴定其中的化感物质.
2 　材料与方法
2. 1 　实验材料
彩色豆马勃子实体采自华南农业大学长岗山自然保护区 .
受体种子稗草 ( Echinochloa crusgalli) 由南开大学元素有机化学
研究所全国农药生物测定中心提供. 狼尾草 ( Pennisetum
alopecuroides) 采集于福建省北部. 其它植物种子购于广东省农
业科学院.
2. 2 　试剂和仪器
所用有机溶剂全部为分析纯 . 用 MR KNo7829 微量熔点仪
测定熔点 ;用 MT23 型元素分析仪器进行元素分析 ;核磁共振
(NMR)用 Bruker Ac2P500 和 Bruker Ac2P200 型超导核磁共振
仪测定 ,内标 TMS ,溶剂 CDCl3 ;1 H - 1 HCOSY和 DEPT 在 200
兆超导核磁共振仪上测定 , 1 HNMR 和13 CNMR , 1 H - 13 C
COSY ,1 H - 13 C COSY在 500 兆超导核磁共振仪上测定. 红外
光谱用 KBr 压片在 DS2301 ,WFD214 型红外光谱仪上测定. 质
谱用 MSHP5988A 质谱仪测定 ,EI 源 ,轰击电压 70ev.
2. 3 　生物测定和统计方法
采用“小杯法”测定物质生物活性[2 , ] . 在 50ml 的烧杯底部
铺上一层 0. 5mm 的玻璃珠 ,在玻璃珠上垫上一层滤纸 ,将抽提
物或溶解有纯物质的溶液加入烧杯中 ,待溶剂完全挥发干后 ,
加入 5ml 蒸馏水 ,再放入测试种子. 按以下方法计算化感作用
的大小 ( RI) [2 ,10 ] .RI = 1 - C/ T 　
(当 T ≥C)
T/ C - 1 　(当 T < C)m
其中 , C 为对照值 , T 为处理值. R I 为化感作用 ,当 RI > 0 为
应 用 生 态 学 报 　1999 年 4 月 　第 10 卷 　第 2 期 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Apr. 1999 ,10 (2)∶206～208
促进作用 , R I < 0 为抑制作用 , R I 绝对值大小与作用强度一
致.
2. 4 　彩色豆马勃人工固体培养和液体发酵
野外采集的子实体立即进行人工分离 ,在 PDA 试管斜面
中培养 10d 后 ,接种到液体培养基中在 26 ℃恒温摇床中培养
40d ,液体培养基为每 1000ml 含 200g 马铃薯提取物 ,20g 玉米
粉提取物 ,20g 葡萄糖 ,0. 5gKH2 PO4 ,0. 25gMgSO4 . 发酵液过滤
后分别稀释 2、4、8 倍进行生物测定. 固体培养的代谢产物在试
管中培养 25d 后 ,用 5ml 丙酮抽提 24h ,抽提物分 2 份加入 50ml
的烧杯中 ,挥干溶剂后进行生物测定.
3 　结果与分析
3 . 1 彩色豆马勃子实体抽提物的化感作用
从表 1 可见 ,彩色豆马勃子实体的水、乙醇、丙酮
抽提物均极显著抑制稗草和水稻幼苗根生长 ,也极显
表 1 　彩色豆马勃子实体抽提物对稗草、水稻幼苗生长的影响( RI)
Table 1 Effects of solvent extracts of P. tinctorius fruitbodies on seedling growth of E. crusgalli and O. sativa
抽提溶剂
Extraction solvent
处理浓度
Concentrations(g·ml - 1)
稗草　E. crusgalli
根长 Root length 苗高 Shoot height
水稻　O . sativa
根长 Root length 苗高 Shoot height
对照 CK 0 0 A 0 A 0 A 0 A
水 Water 0105 - 01861 BCD - 01813 B - 01984 B - 01490 AB
01025 - 01792 B - 01753 B - 01934 B - 01219 AB
乙醇 Ethanol 0. 05 - 0. 884 BCD - 0. 751 B - 0. 937 B - 0. 336 ABC
0. 025 - 0. 813 BC - 0. 973 B - 0. 873 B - 0. 202 AB
酮 Acetone 0. 05 - 0. 985 D - 0. 802 B - 0. 996 B - 0. 599 C
0. 025 - 0. 942 CD - 0. 791 B - 0. 982 B - 0. 806 BC
每一列的英文大写字母代表 SSR 测验 1 %水平的差异显著性. Figures with different letters in the same column indicate significance of SSR test at level
1 %. 下同 The same below.
表 2 　彩色豆马勃子实体丙酮抽提物对狼尾草和油菜幼苗生长的影响( RI)
Table 2 Effects of acetone extract of P. tinctorius fruitbodies on seedling growth of P. alopecuroides and B. campast ris
处理浓度
Concentration (g·ml - 1)
狼尾草　P. alopecuroides 　
根长 Root length 苗高 Shoot height
油菜　B . cam past ris
根长 Root length 苗高 Shoot height
0 CK 0 A 0 A 0 A 0 A
0. 1 - 0. 919 B - 0. 367 A - 0. 909 C - 0. 621 C
0. 05 - 0. 915 B - 0. 349 A - 0. 835 C - 0. 504 BC
0. 025 - 0. 709 B - 0. 230 A - 0. 618 BC - 0. 402 BC
0. 0125 - 0. 634 B - 0. 083 A - 0. 370 B - 0. 365 B
著抑制稗草幼苗的地上部生长. 丙酮抽提物还极显著
抑制水稻苗的地上部分生长. 水抽提物在 0. 05g·ml - 1
的浓度下也抑制水稻苗的地上部生长. 用 0. 1、0. 05、
0. 025、0. 0125g·ml - 1浓度的丙酮抽提物测定对狼尾
草和油菜幼苗生长的影响 (表 2) ,结果表明 ,4 种浓度
的抽提物对狼尾草和油菜幼苗的根生长 ,以及油菜苗
生长有极显著的抑制作用 ,而且随着浓度的提高 ,抑制
作用显著增强. 在 0. 0125 浓度下仍然对狼尾草和油菜
幼苗根生长的抑制分别达到63. 4 %和 37 %. 但对狼尾
草幼苗地上部生长没有显著影响.
3 . 2 　彩色豆马勃子实体化感物质的分离
　　将彩色豆马勃子实体在室温下用丙酮抽提 48h ,
丙酮抽提物用柱色谱方法进行分离 ,分离流程如下 :
彩色豆马勃子实体 (400g){ 4L 丙酮抽提 3 次 ,合并抽提物
丙酮抽提物 (12g)
柱色谱 { (石油醚 ( PE)∶乙酸乙酯 (AcOEt) )
　　　　 ┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬───┐
　　　100∶0 5∶1 2∶1 1∶1 1∶2 1∶5 0∶100 甲醇 (MeOH)
　　　　 　柱色谱 { 　　　　　　　{ ( PE)∶(AcOEt)
　　　┌─┬─┬─┬─┐ ┌─┬─┬─┬─┬─┐
　　10∶1 5∶1 2∶1 1∶1 1∶2 5∶1 2∶1 1∶1 1∶2 1∶3 1∶5
　　　 　重结晶 { 　　　　　　　　　　　{ 重结晶
　　　　　化合物 1 (25mg) 　　　　　化合物 2 (110mg)
3 . 3 　彩色豆马勃子实体化感物质的结构鉴定
化合物 1 : 无色晶体 , mp158 - 160 ; 质谱 ( MS)
m/ e : M + 396 , 378 , 363 , 337 , 253. 分子式 C28 H44
0 ;1 HNMR (200MHz ,CDCl3) :δ5. 55 (1H ,dd ,J 1 = 15. 7
Hz ,J 2 = 10. 4Hz) ,5. 36 (1H , t ,J 1 = 10. 5Hz ,J 2 = 15. 6
Hz) ,5. 17 (1H ,dd ,J 1 = 26Hz ,J 2 = 10. 4Hz) ,3. 59 (2H ,
dd ,J 1 = 26Hz ,J 2 = 10. 4Hz) . 对比有关光谱数据 ( Ru2
binstein ,1976) 和质谱 ( MS) 的计算机检索 ,该化合物
确定为麦角甾醇 ( Ergosterol) . 结构如下 :
　　化合物 2 :无色晶体 ,mp 280 - 282 ;质谱 ( EIMS)
m/ e :470[ M + ] (33) ,455 (90) ,437 (100) ,315 (8) ,299
(17) ,281 (23) ,227 (18) ,215 (18) ,213 (19) ,187 (21) ,
161( 35) , 159 ( 43) , 147 ( 24) , 135 ( 28) , 121 ( 31) , 95
( 33 ) , 55 ( 41 ) , 分子式 C31 H50 03 ; IR ( KBr ) : 3414
( OH) ,1736 (C = O) cm - 1 ;核磁共振 H 和 C 的归属根
据1 H - 1 H COSY , 1 H - 13 C COSY , HMBC 和 DEPT
确定 ,1 HNMR 和13 CNMR (500Hz ,CDCl3 , TMS 内标)
光谱数据见表 3.
7022 期 　　　　　　　　　　　　曾任森等 :彩色豆马勃子实体的化感作用及其化感物质的分离鉴定 　　　　　　　　
表 3 　化合物 2 的1 HNMR和13CNMR光谱数据(溶剂 CDCl3 ,括弧中的数据为耦合常数( Hz)
Table 3 13CNMR and 1 HNMR data of compound 2( chemical shifts in CDCl3 ,coupling constants( Hz) in parenthesis)
原子位置
Position
化学位移 Chemical shift (ppm)
13CNMR 1HNMR
原子位置
Position
化学位移 Chemical shift (ppm)
13CNMR 1HNMR
原子位置
Position
化学位移 Chemical shift (ppm)
13CNMR 1HNMR
1 35. 6 1. 23 ,1. 72 12 30. 9 1. 74 ,1. 69 23 26. 9 1. 98 ,1. 88
2 27. 8 1. 58 ,1. 67 13 44. 7 - 24 46. 9 2. 59 ddd(12. 3 ,9. 0 ,4. 9)
3 78. 9 3. 24 dd (11. 6 ,4. 5) 14 49. 8 - 25 27. 5 2. 22 sept (6. 8 ,5. 0)
4 38. 9 - 15 30. 8 1. 61 ,1. 24 26 20. 7 1. 04 d (6. 8)
5 50. 4 1. 06 16 27. 8 2. 0 ,1. 38 27 18. 2 0. 93 d (6. 8)
6 18. 2 1. 53 ,1. 67 17 47. 5 1. 96 28 178. 3 -
7 26. 5 2. 03 18 15. 6 0. 70 (3H ,s) 30 15. 4 0. 81 (3H ,s)
8 134. 2 - 19 19. 2 0. 98 (3H ,s) 31 27. 9 1. 00 (3H ,s)
9 134. 7 - 20 39. 8 1. 60 32 24. 2 0. 88 (3H ,s)
10 37. 0 - 21 12. 2 0. 94 d(6. 7)
11 21. 0 2. 03 22 80. 5 4. 47 dd(10. 6 ,6. 1)
　　该化合物对比 Baumert 报导的光谱数据确定为豆
马勃内酯 ( Pisolactone) [7 ] ,结构如下 :
3 . 4 　化合物 1 和 2 的生物活性
　　由表 4 可见 ,豆马勃内酯在 100、200 和 400μg·
ml - 1浓度下对稗草幼苗根生长均有显著抑制作用 ,在
400μg·ml - 1浓度对苗地上部生长也有极显著的抑制
作用. 而麦角甾醇只有在 400μg·ml - 1浓度下对稗草幼
苗根生长有显著抑制.
表 4 　豆马勃内酯和麦角甾醇对稗草幼苗生长的影响( RI)
Table 4 Effects of pisolactone and ergosterol on seedling growth of E.
crusgalli
化合物
Compounds
处理浓度
Concentrations
(μg·ml - 1)
根长
Root length
苗高
Shoot height
对照 CK 0 1 A 1 A
豆马勃内酯 400 - 0. 380 C - 0. 600 B
Pisolacrone 200 - 0. 191 B 0. 048 A
100 - 0. 277 BC - 0. 064 A
麦角甾醇 400 - 0. 184 B - 0. 087 A
Ergosterol 200 - 0. 108 AB - 0. 204 A
4 　结 　　语
彩色豆马勃是林下常见蘑菇 ,具有重要的药物价
值 ,特别是能与松树形成外生菌根 ,对林业生产具有非
常重要的意义. 本研究发现其子实体的水抽提物对稗
草、水稻幼苗生长有抑制作用 ,在自然界 ,子实体常被
雨水淋溶而使这些物质进入土壤中 ,从而可能抑制周
围植物生长. 彩色豆马勃是否在与宿主植物形成菌根
时就产生有促进作用的物质 ,而形成子实体时却产生
抑制其它非宿主植物生长的物质还需进一步深入研
究.
参考文献
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作者简介 　曾任森 ,男 ,34 岁 ,硕士 ,助研 ,从事植物化学生态学
研究 ,发表论文 14 篇.
802 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷