全 文 ：第 32 卷 第 2 期
2011 年 4 月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal of Inner Mongolia Agricultural University
Vol． 32 No． 2
Apr． 2011
秋水仙碱处理对茴香和芫荽精油成分及含量的影响
*
潘春香1， 庞 琢2， 韩凤叶2， 何金明1， 张振明1， 李 利1
(1． 韶关学院英东农业科学与工程学院，韶关 512005;2． 呼和浩特市农牧业局，呼和浩特 010020)
摘要: 目的:探讨秋水仙碱处理对茴香和芫荽精油成分及含量的影响。方法:采用种子浸泡法进行秋水仙碱处理，
同时蒸馏萃取法提取精油，GC /MS进行成分分析。结果:经秋水仙碱处理后，其茴香和芫荽胚根突变体的精油总含
量和主要精油成分含量得到了明显提高。其中:茴香除了莳萝芹菜脑外，大多数精油成分的含量均超过了对照，特
别是主要成分反式 －茴香脑、柠檬烯、爱草脑和茴香酮与对照差异均达到了显著水平或极显著水平。芫荽除了 4 －
松油醇以外，其余 8 种成分均超过了对照，且差异均达到了显著和极显著水平。结论:该研究为芳香植物精油含量的
遗传改良提供了理论依据。同时，也为提高芳香植物精油产量提供了 1 条新的途径。
关键词: 茴香; 芫荽; 秋水仙素; 诱导; 精油
中图分类号: Q946． 85 文献标识码: A 文章编号:1009 － 3575(2011)02 － 0114 － 04
COMPARISON OF FOUR COMPONENTS AND CONTENTS OF
ESSENTIAL OIL IN FENNEL AND CORIANDER
AFTER INDUCED BY COLCHICINES
PAN Chun － xiang1， PANG Zhuo2， HAN Feng － ye2， HE Jin － ming1， ZHANG Zhen － ming1， LI Li1
(1． College of Yingdong Bioengineering，Shaoguan University，Shaoguan 512005，China;
2． Huhhot Agriculture Animal Husbandry Bureau，Huhhot 010020，China)
Abstract: Objective:Discuss the induced effect of Colchicines treatment on components and contents of essential oil in Fennel and
Coriander． Methods:Used the method of soaking seeds to do the colchicines treatment，and at the same time，extracted the essential
oil by using simultaneous distilled extraction，and then analyzed the contents of the oil by GC /MS． Results:In the Fennel，contents of
Dill apiol in anamorphosis radicle was a little lower than that of control，contents of majority essential oil in anamorphosis radicle were
all remarkably higher than that of control，especially the contents of (E)－ Anethole，Limonene，Estragole and Fenchone in anamorphosis
radicle were all remarkably higher than that of control． In the Coriander，except for the 4 － Terpineol，all the other eight contents were
all remarkably higher than that of control． Conclusion:The research provided the theoretical basis for the nurture of high oil content of
Aromatic plants new varieties，and also provided a new way to improve the output of the essential oil contents of the fragrant plant．
Key words: Fennel; coriander; colchicine; induction; essential oil
茴香 Foeniculum vulgare Mill．是伞形科茴香属植
物，全株含有挥发性芳香油。茴香的主要精油成份
为:反式茴香脑、柠檬烯、莳罗芹菜脑及莰烯［1］。茴
香精油在抗菌、抗氧化、杀虫、医药、日化以及食品添
加剂等方面得以广泛应用，特别是精油中的主要成
分反式 －茴香脑作为升白治疗癌症及长期接触放射
线或药物所致或原因不明的低白细胞症具有较好的
治疗效果［2］。芫荽 Eryngium foetidum L．是伞形科刺
芹属植物，全株也含有挥发性芳香油。芫荽籽的主
要精油成分是芳樟醇、樟脑、γ －松油烯、ρ －伞花烃、
橙花醇乙酸酯、枯茗醛等［3，4］。芳樟醇也是薰衣草的
主要成分，是评价芫荽籽油质量的重要指标。芫荽
精油具有消除致癌物质亚硝酸盐的功能［5］。因此，
如何提高茴香及芫荽精油含量和精油主要成分含量
的研究具有非常重要的实际意义。大多数多倍体的
初生代谢物和次生代谢物高于二倍体［6］。笔者于
2008 年以茴香籽为材料，采用种子浸种法进行了秋
水仙碱处理。结果得出:经秋水仙碱处理后，发生突
变体的胚根其精油主要成分的含量得到了大幅度提
高［7］。由此受到启发，秋水仙碱处理提高芳香植物
* 收稿日期: 2010 － 12 － 10
基金项目: 国家自然科学基金(31070287) ;内蒙古自然科学基金(2009MS0311) ;内蒙古人才基金(NO 2009 － 11)．
作者简介: 潘春香(1960 －) ，女，博士，教授，主要从事芳香植物生理与生态研究．
的精油含量是否存在普遍性?秋水仙碱是否可以作
为 1 种提高芳香植物精油总量及主要精油有效成分
含量的激素被利用?随着秋水仙碱浓度的变化其精
油量和成分的变化是怎样的?提高精油总量及主要
精油成分含量的的最佳浓度是多少?很值得探讨。
因此，本实验以茴香籽和芫荽籽为材料，研究了不同
秋水仙碱浓度处理对其精油成分和含量的影响，本
研究为芳香植物多倍体育种及寻找一种提高精油含
量的方法提供了理论依据。
1 材料与方法
1． 1 实验材料
茴香种子产于 2010 年内蒙古呼和浩特市;芫荽
种子为韶关市种子市场购置。
1． 2 实验设计与方法
试验于 2009 年 11 月至 2010 年 2 月在韶关学院
实验室进行。试验设秋水仙碱溶液为 0． 08%，
0． 14%，0． 20% 3 个浓度，以蒸馏水浸泡为对照，3 次
重复，每个重复用种 20g。具体操作:将在无菌水中
浸泡 8h 的吸水膨胀的种子取出，用滤纸拭干，在
0． 08%，0． 14%，0． 20%的秋水仙碱溶液中浸泡 24h
后，将种子取出用清水洗净，再用清水浸泡 10min，然
后置于无菌的培养盘中，在 25℃培养箱中催芽。每
3h ～ 4h翻动 1 次，每天换水 1 次。
1． 3 精油提取
2006 年进行了不同秋水仙素诱导小茴香多倍体
的研究，得出:经茴香种子秋水仙碱诱导后，胚根粗
大，染色体发生了倍性变异［7］，所以，本实验以发生
粗大的胚根作为突变体进行了精油含量与成分的测
试。待催芽的种子胚根长至 1cm ～ 2cm 时(由于秋
水仙碱诱导后的胚根生长缓慢，为了避免取样误差，
选刚刚发芽后处理与对照胚根长短差异不大时取
样) ，秋水仙碱处理的种子挑取胚根变粗的(包括胚
根和果皮) ，对照挑取芽与秋水仙碱处理长短较一致
的种子洗净、沥干，取 100g 装入圆底烧瓶中，加入
500ml水，再精确量取 2ml的正己烷放入挥发油提取
器中，在沸腾回流温度下提取 3h，冷却后收取精油，
放入 － 20℃的冰箱中待测。
1． 4 精油成分及含量的测定与分析
采用美国产 GC2000 /DSQ 进行精油成分分析。
2 结果与分析
2． 1 秋水仙碱诱导种子后其发芽的形态变化
由图 1、图 2 可见，经秋水仙碱处理的茴香及芫
荽种子发芽慢、粗、短，且胚轴明显膨大，表现出多倍
体典型的巨大性。
2． 2 秋水仙碱处理对茴香精油含量和成分的影响
2． 2． 1 秋水仙碱处理对茴香精油总含量的影响
由表 1 可见，经秋水仙碱溶液处理的茴香精油总量
均显著超过了对照，精油含量由高到低的顺序为:
0． 14%﹥ 0． 08%﹥ 0． 20%﹥ CK。其中:0． 14%浓度
最达 0． 71ml /100g 鲜重，经差异显著性分析，与对
照、0． 08%和 0． 20%浓度处理达极显著水平;0． 08%
为 0． 58ml /100g鲜重，0． 20%为 0． 527ml /100g鲜重，
二者均与对照达极显著水平。这一结果，说明了对
精油含量的提高与秋水仙碱浓度有关，过高过低都
会降低其增加的幅度。
(A:0． 20%，B:0． 14%，C:0． 08%，D:CK)
图 1 不同浓度秋水仙碱处理后茴香胚根的变化
Fig． 1 Fennel radicle under different Colchicine concentrations
511第 2 期 潘春香等: 秋水仙碱处理对茴香和芫荽精油成分及含量的影响
(A:0． 2%，B:0． 14%，C:0． 08%，D:CK)
图 2 不同浓度秋水仙碱处理后芫荽胚根的变化
Fig． 2 Coriander radicle under different Colchicine concentrations
表 1 不同浓度秋水仙碱处理后茴香精油含量的变化(平均值 ±标准偏差)
Tab． 1 Fennel essential oil contents under different Colchicine concentrations (Mean ± SD) (ml·100g －1FW)
芳香植物 CK 0． 08% 0． 14% 0． 20%
茴香 0． 350 ± 0． 046Cc 0． 580 ± 0． 291Bb 0． 710 ± 0． 04Aa 0． 527 ± 0． 26Bc
芫荽 0． 270 ± 0． 02Cc 0． 517 ± 0． 04ABb 0． 403 ± 0． 04Bb 0． 437 ± 0． 038Aa
同一栏目数字后，小写字母表示 Duncan＇s检测中差异达0． 05显著水平，大写字母表示 Duncan＇s检测中差异达0． 01显著水平
Values within the same column with different small letters are significantly different at the 0． 05 probability level and the values within the same column with
different small letters are significantly different at the 0． 01 probability level using Duncan＇s multiple range test
2． 2． 2 秋水仙碱处理对茴香精油含量和成分的影
响 由表 2 可见，相对含量超过 1%以上的为反式 －
茴香脑、柠檬烯、爱草脑、莳萝芹菜脑、茴香酮。特别
是反式 －茴香脑高达 80． 81% ～85． 67%。经秋水仙
碱处理后发生突变的胚根主要精油成分除了莳萝芹
菜脑比对照低外，大多数成分均超过了对照，特别是
主要成分反式 －茴香脑、柠檬烯、爱草脑和茴香酮增
加显著，且均以 0． 14%浓度处理的增加幅度较大，其
中反式 －茴香脑含量与对照相比达到了显著水平，
柠檬烯、爱草脑和茴香脑含量与对照相比差异均达
到了极显著水平。其精油成分的相对含量由高到低
顺序为:0． 14%﹥ 0． 08%﹥ 0． 20%﹥ CK。这一结
果与精油总量的变化一致，说明对茴香精油成分的
相对含量与秋水仙碱浓度有关，过高过低都会降低
其增加的幅度。同时说明了秋水仙碱处理可以促进
茴香主要精油成分的形成。
由表 2 还可以看出:莳萝芹菜脑这种成分却正
好与其它成分相反，以对照为最高，且与处理相比差
异达到了极显著水平。这一结果与我们以前研究的
结果一致［7］。
2． 3 秋水仙碱处理对芫荽精油含量和成分的影响
2． 3． 1 秋水仙碱处理对芫荽精油总含量的影响
由表 1 可见，经秋水仙碱溶液处理的芫荽精油总量
均显著超过了对照，由高到低的顺序为:0． 20%﹥
0． 08%﹥ 0． 14%﹥ CK。其中:0． 20%浓度的最高，
达 0． 517ml /100g鲜重，经差异显著性分析与对照和
0． 08%浓度处理达极显著水平;0． 14%为 0． 447ml /
100g鲜重，0． 08%为 0． 403 ml /100g 鲜重，二者均与
对照达极显著水平。这一结果同样说明了对秋水仙
碱可以提高芳香植物精油的含量，且与茴香不同，表
现为随着浓度的增加而增加的趋势。
2． 3． 2 秋水仙碱处理对芫荽精油含量和成分的影
响 由表 3 可见，芫荽精油成分相对含量超过 1%的
有芳樟醇、γ －萜品烯、樟脑、α －松油醇，特别是芳樟
醇含量在 48． 68% ～67． 77%。精油成分相对含量由
高到低的顺序与精油总量一致，为 0． 20%﹥ 0． 08%
﹥ 0． 14%﹥ CK。经秋水仙碱处理发生突变的胚根
主要精油成分除了 4 －松油醇以外，其余 8 种成分的
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含量均超过了对照，且差异都达到了极显著水平。
在芫荽上也证实了秋水仙碱诱导的突变体有利于各
种精油成分形成。实验结果为，各种精油成分的含
量以 0． 08%和 0． 20%浓度处理的较高，而 0． 14%的
却相对较低。同样，这一结果与茴香相反，没有呈现
随浓度增加而增加或减少而减少的趋势。
表 2 不同浓度秋水仙碱处理后茴香精油成分及含量的变化(平均值 ±标准偏差)
Tab． 2 Fennel essential oil components and contents under different Colchicine concentrations (Mean ± SD)
保留时间 /min 精油成分
精油成分的相对含量(%)
CK 0． 08% 0． 14% 0． 20%
9． 04 α －侧柏烯 0． 01 ± 0 0． 01 ± 0 0． 00 ± 0 0． 00 ± 0
9． 23 α －蒎烯 0． 37 ± 0． 047a 0． 31 ± 0． 06a 0． 39 ± 0． 021a 0． 35 ± 0． 036a
9． 85 香桧烯 0． 15 ± 0． 021a 0． 15 ± 0． 025a 0． 17 ± 0a 0． 16 ± 0． 012a
9． 99 β －蒎烯 0． 12 ± 0． 025a 0． 11 ± 0． 02a 0． 12 ± 0a 0． 11 ± 0． 01a
10． 41 α －水芹烯 0． 08 ± 0． 017a 0． 05 ± 0． 021a 0． 07 ± 0． 012a 0． 07 ± 0． 015a
10． 79 * 柠檬烯 3． 05 ± 0． 123Bc 3． 54 ± 0． 302ABb 3． 99 ± 0． 095Aa 3． 60 ± 0． 259ABab
11． 24 * γ －萜品烯 1． 00 ± 0． 053a 0． 88 ± 0． 126a 0． 96 ± 0． 095a 0． 90 ± 0． 067a
11． 87 * 茴香酮 1． 50 ± 0． 06Cc 1． 95 ± 0． 085Bb 2． 52 ± 0． 06Aa 1． 97 ± 0． 169Bb
12． 27 3，4 －二甲基 － 2，4，6 －辛三烯 0． 08 ± 0． 025Ab 0． 09 ± 0． 017Aab 0． 09 ± 0． 006Aab 0． 12 ± 0． 015Aa
12． 88 樟脑 0． 08 ± 0． 0310a 0． 07 ± 0． 036a 0． 08 ± 0． 026a 0． 06 ± 0． 015 a
13． 34 萜品 － 4 －醇 0． 036 ± 0． 015a 0． 04 ± 0． 029a 0． 29 ± 0． 242a 0． 18 ± 0． 04 a
13． 52 * 爱草脑 2． 47 ± 0． 098Bb 2． 93 ± 0． 117Aa 3． 20 ± 0． 095Aa 3． 03 ± 0． 252Aa
14． 35 顺式 －茴香脑 0． 34 ± 0． 173a 0． 36 ± 0． 171a 0． 41 ± 0． 104a 0． 30 ± 0． 056a
14． 90 * 反式 －茴香脑 80． 81 ± 2． 38Ab 82． 95 ± 2． 458Aa 85． 67 ± 0． 915Aa 82． 80 ± 3． 807Aa
16． 99 雪松烯 0． 36 ± 0． 137a 0． 61 ± 0． 201a 0． 55 ± 0． 144a 0． 63 ± 0． 488a
19． 21 莳萝芹菜脑 1． 90 ± 0． 110Aa 0． 46 ± 0． 110Bb 0． 17 ± 0． 042Ba 0． 39 ± 0． 328Bb
合计 92． 36 94． 51 98． 68 94． 67
注:(1)* 为相对含量 1%以上者。(2)表注同表 1 Notes see Table1
表 3 不同浓度秋水仙碱处理后芫荽精油成分及含量的变化(平均值 ±标准偏差)
Tab． 4 Coriander essential oil components and contents under different Colchicine concentrations (Mean ± SD)
保留时间 /min 精油成分
精油成分的相对含量(%)
CK 0． 08% 0． 14% 0． 20%
9． 23 α －蒎烯 0． 58 ± 0． 09Cc 1． 55 ± 0． 12Aa 1． 26 ± 0． 02Bb 1． 62 ± 0． 06Aa
9． 55 莰烯 0． 03 ± 0． 01Bb 0． 15 ± 0． 06Aa 0． 10 ± 0． 03ABb 0． 13 ± 0． 04ABa
9． 85 香桧烯 0． 04 ± 0． 01Bc 0． 10 ± 0． 02Aab 0． 08 ± 0． 01Ab 0． 11 ± 0． 01Aa
9． 99 β －蒎烯 0． 22 ± 0Bc 0． 46 ± 0． 06Aa 0． 39 ± 0． 02Ab 0． 46 ± 0． 01Aa
11． 24 * γ － r －萜品烯 3． 21 ± 0． 54Ab 4． 18 ± 0． 49Aa 3． 76 ± 0． 32Aab 4． 33 ± 0． 52Aa
11． 87 * 芳樟醇 48． 68 ± 0． 36Cc 67． 77 ± 2． 68Aa 57． 62 ± 1． 19Bb 65． 54 ± 1． 95Aa
12． 88 * 樟脑 2． 38 ± 0． 12Bc 2． 94 ± 0． 05Aa 2． 61 ± 0． 10Bb 2． 86 ± 0． 05Aa
13． 58 4 －松油醇 0． 57 ± 0． 12Aa 0． 32 ± 0． 10ABb 0． 28 ± 0． 06Bb 0． 31 ± 0． 08ABb
14． 20 * α －松油醇 1． 31 ± 0． 04a 1． 43 ± 0． 14a 1． 37 ± 0． 01a 1． 46 ± 0． 11a
合计 57． 02 78． 9 67． 47 76． 82
注:(1)* 为相对含量 1%以上者。(2)表注同表 1 Notes see Table1
3 结论与讨论
3． 1 丹参多倍体较二倍体药材(根)质量均较大幅
度提高，10 个品系中有 2 个品系的有效化学成分 －
丹参酮含量高于对照种［5］;四倍体枸杞比二倍体枸
杞的水溶性多糖含量提高 2． 64 倍［8］;多倍体可以增
加植物初生和次生代谢产物［6］，瓜类蔬菜四倍体的
可溶性固形物含量比二倍体提高 20% － 30%［9］;多
倍体的有机营养成分、维生素和矿物质较二倍体明
显提高［10］;茴香多倍体可以提高精油主要成分反式
－茴香脑、柠檬烯和莰烯 3 种成分的相对含量 ［7］。
本研究结果为:经秋水仙碱处理的茴香和芫荽的胚
根突变体的总精油含量均显著超过了对照;茴香的
主要有效精油成分反式 －茴香脑、柠檬烯、爱草脑和
茴香酮，芫荽的主要有效成分芳樟醇等含量均显著
提高。该结果验证了多倍体次生代谢物高于二倍体
711第 2 期 潘春香等: 秋水仙碱处理对茴香和芫荽精油成分及含量的影响
的理论。本研究结果不仅为芳香植物精油含量的遗
传改良提供了理论依据。同时，提出了秋水仙碱作
为提高芳香植物精油含量的激素进行广泛应用的可
能性。
3． 2 本次实验中，茴香种子经秋水仙碱处理后的突
变体的精油含量增加幅度没有任安祥等［7］报道的
高。分析其原因可能是由于本次的精油是连果皮一
起蒸馏提取的。而任安祥等［7］提取的仅仅是突变了
的胚根部分，所以，经秋水仙碱处理的胚根突变体其
精油含量增加幅度较大。而本次实验由于种子量
大，挑拣困难，所以连同果皮一起蒸馏提取，导致精
油含量增加幅度相对较低。但这一结果足以说明，
秋水仙碱处理的确可以提高芳香植物的精油总量及
有效成分的含量。
3． 3 前人研究结果表明:茴香精油含量与精油成份
的组成比例因亚种与变种、植株的生理状态、栽培条
件、产地、以及贮藏过程与条件而异［11 ～ 14］。而关于
激素对其影响的研究尚未见报道，本研究为高产优
质的芳香植物精油的生产和研究提供了新的途径。
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