免费文献传递   相关文献

PEG和NaCl胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛蓝、靛玉红含量的影响



全 文 :[5] Hee JK,Do HL,Sung GK,et al. Proteome analysis of red
deer antlers[J]. Proteomics,2004,4:3642-3653.
[6]鲍加荣,李春义,邢秀梅,等 . 鹿茸再生及干细胞研究进
展[J]. 中国组织工程研究及临床康复,2008,51(12):
10163-10166.
[7]田恒康,姚达木,杨拾宁 . 新西兰鹿茸简介[J]. 药物分
析杂志,1997,17(2):100-104.
[8]冯汉鸽,王喜云,张亚志 . 鹿茸不同部位的药理作用比
较[J].时珍国药研究,1996,5(7):277-278.
[9] 汪家政,范明 . 蛋白质技术手册[M]. 北京:科学出版
社,2000:42.
[10]李淑芬,王峰,张高慧,等 . 鹿尾腺总蛋白双向电泳体
系的建立[J]. 中国中药杂志,2012,37(17):2542-
2547.
·资源·
PEG和 NaCl胁迫对菘蓝不同四倍体株系
靛蓝、靛玉红含量的影响
客绍英,马艳芝
(唐山师范学院生命科学系,河北 唐山 063000)
摘要 目的:为选育抗旱耐盐菘蓝优良四倍体株系提供参考。方法:以生长 30 d的菘蓝二倍体(对照组)和人
工选育四倍体株系组培幼苗为材料。分别采用 2 g /L的 NaCl溶液 50 mL,15% 的 PEG-6000 溶液 50 mL浸泡 12 h
后将溶液倒出,再培养 7 d。HPLC测定靛蓝、靛玉红含量。结果:胁迫后,不同四倍体株系靛蓝、靛玉红含量变化不
尽相同,PEG 胁迫后供试材料 DB3、DB5、DB12 在提高有效成分上表现均优于其他材料,NaCl 胁迫后 DB2、DB3、
DB12 则在提高有效成分含量上表现优异。结论:DB3 和 DB12 可作为重点株系进行下一步研究。
关键词 菘蓝;NaCl;PEG;胁迫;靛蓝;靛玉红
中图分类号:R282. 6 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2013)04-0525-03
Effects of PEG and NaCl Stress on the Contents of Indigotin
and Indirubin in Isatis indigotica Tetraploids
KE Shao-ying,MA Yan-zhi
(Department of Life Sciences,Tangshan Normal College,Tangshan 063000,China)
Abstract Objective:To provide a reference evidence for choosing salt-resistent and drought-resistent varieties of Isatis indigotica
Fort. . Methods:The tissue culture seedlings of different Isatis indigotica tetraploids were used as plant materials. The diploid was used
as CK,which were cultured for 30 days. 2 g /L NaCl and 15% PEG-6000 were used as stress treatment respectively for 12 hours,then
poured out the solution,the materials were continuously cultured for 7 days . The contents of indirubin and indigotin were determined by
HPLC. Results:The contents of indigotin and indirubin of DB3,DB5 and DB12 with PEG treatment and DB2,DB3 and DB12 with NaCl
treatment were increased. Conclusion:DB3 and DB12 can be further studied as reproduction materials.
Key words Isatis indigotica Fort.;NaCl;PEG;Stress;Indigotin;Indirubin
收稿日期:2012-11-21
基金项目:国家科技部子课题(2011BAI07B05-4);河北省科技厅项目(10965511D) ;唐山市科技重大项目(12130203A)
作者简介:客绍英(1968-),女,博士,教授,研究方向:药用植物与生物技术;E-mail:keshaoying@ sina. com。
菘蓝 Isatis indigotica Fort. 干燥根为板蓝根、叶
为大青叶〔1〕,鲜叶加工制得的深蓝色粉末称为青
黛,均可入药〔2〕。
目前,研究普遍认为植物次生代谢产物的产生
和积累会在植物遭受到逆境胁迫时增加。作为次生
代谢产物的靛蓝和靛玉红在菘蓝体内的生成与积累
理论上也应当遵循这一规律,这种现象可能与菘蓝
抵御和适应逆境胁迫的分子机制有关〔3〕。探讨和
研究这些规律,对于深入了解菘蓝的抗逆机制和体
内有效成分的积累很有帮助,为获得产量更高、质量
更好的菘蓝种质资源提供一些理论基础。
本研究以菘蓝二倍体株系作为对照组,采用
NaCl作为盐分胁迫剂、PEG作为水分胁迫剂对菘蓝
株系幼苗进行了胁迫处理,通过 HPLC 法测定靛蓝、
靛玉红含量,为筛选抗性较强的菘蓝四倍体株系提
供理论依据。
·525·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 4 期 2013 年 4 月
1 材料
1. 1 材料 菘蓝二倍体(编号 2n)与不同四倍体
株系 16 个(编号 DB1 ~ DB16)的组培苗(四倍体株
系为本实验室诱导所得)。培养温度(25 ± 0. 2)℃,
光照强度 1 500 ~ 2 500 Lx。3-吲哚乙酸(IBA)、α-
萘乙酸(NAA)用作培养激素。
1. 2 仪器 Agilent 1200 高效液相色谱仪(安捷伦
科技有限公司)。
2 方法
2. 1 PEG 胁迫 培养基配方为:1 /2 MS + NAA
0. 2 mg /L + IBA 0. 2 mg /L,无菌条件下,加入浓度为
15% 的 PEG-6000 溶液 50 mL,浸泡 12 h 后将溶液
倒出。每株系处理 5 瓶,每瓶接 5 棵,重复 3 次。培
养时间为 7 d。
2. 2 NaCl胁迫 培养基配方为:1 /2 MS + NAA 0. 2
mg /L + IBA 0. 2 mg /L,无菌条件下,加入浓度为 2
g /L的 NaCl溶液 50 mL,浸泡 12 h 后将溶液倒出。
每株系处理 5 瓶,每瓶接 5 棵,重复 3 次。培养时间
为 7 d。
2. 3 靛蓝、靛玉红测定 采用高效液相色谱法。
色谱条件:色谱柱为 VP-ODS(150 mm × 4. 6 mm,5
μm);流动相为甲醇-水(69∶ 31);流速为 1 mL /min;
检测波长为 285 nm。
2. 3. 1 线性关系试验:精密称取靛蓝、靛玉红对照
品(批号分别为:110716-200509、110717-200204,中
国食品药品检定研究院)各 2 mg,用氯仿溶解定容
至 10 mL。分别取靛蓝和靛玉红溶液 1 mL 和 0. 15
mL混合,用流动相稀释定容至 10 mL,制得对照品
混合溶液。对照品混合溶液进样 2、4、6、8、10、12、
14、16 μL。记录色谱图峰面积,以靛蓝、靛玉红对照
品进样量(x,μg)为横坐标,以其对应峰面积(y,
mAU)为纵坐标绘制标准曲线,得出回归方程分别
为:
靛蓝:y = 5213x + 2. 320(r = 0. 9976)
靛玉红:y = 4876x - 0. 638(r = 0. 9972)
2. 3. 2 精密度及稳定性试验:对同一供试品溶液
连续测定 5 次,靛蓝的 RSD 为 0. 69%,靛玉红 RSD
为 0. 71 %。表明精密度良好。依次间隔 0、0. 5、1、
2、4 h 进样,靛蓝 RSD 为 0. 79%,靛玉红 RSD 为
0. 93%。表明供试品溶液在 4 h内稳定。
2. 3. 3 加样回收率试验:精密称取已知含量的菘
蓝样品 0. 5 g 共 6 份,分别精密加入已知浓度的靛
蓝、靛玉红对照品溶液,按样品测定方法测定。计算
其加样回收率。靛蓝的 RSD为 1. 31%,平均回收率
为 97. 12%;靛玉红的 RSD 为 1. 09%,平均回收率
为 94. 73%。结果表明此方法具有较高的准确性和
可靠性,可用于靛蓝、靛玉红的测定。
2. 3. 4 样品测定:精确称取菘蓝根、叶样品各 1 g,
加入氯仿 40 mL超声 30 min,过滤,用旋转蒸发仪蒸
干;加 1 mL氯仿溶解,0. 45 μm微孔滤膜过滤,用流
动相稀释定容至 5 mL。因样品内靛蓝与靛玉红含
量太高,故样品稀释 10 倍后进样,重复 5 次。记录
结果并根据标准曲线回归方程算其含量。
2. 4 结果计算 计算各指标数据的相对变化率。
相对变化率(%)=胁迫后 -胁迫前
胁迫前
× 100%
3 结果
3. 1 PEG胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛蓝、靛玉
红含量的影响
3. 1. 1 PEG胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛玉红含
量的影响:植物在遭受外界不良因素影响时,植物细
胞往往趋于向次生代谢产物合成的方向转变。但本
实验以 PEG胁迫后,不同四倍体株系菘蓝的靛玉红
含量变化有所不同(如图 1 所示),其中 DB3、DB5、
DB6、DB7、DB8、DB9、DB10、DB11、DB16 靛玉红含
量都有不同程度的升高,其余株系包括二倍体在内
靛玉红含量均出现降低,尤以 2n、DB1、DB4、DB14
和 DB15 降低幅度最为显著。许桢灿等〔4〕对同一产
地不同采收期的板蓝根中靛玉红含量进行测定,发
现 12 月份靛玉红含量最高,说明靛玉红的含量可能
受环境胁迫的影响变化明显。
图 1 PEG胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛玉红含量的影响
3. 1. 2 PEG胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛蓝含量
的影响:PEG 胁迫后,菘蓝不同四倍体株系靛蓝含
量变化不尽相同(如图 2 所示),由图可见靛蓝的含
量受胁迫影响变化非常明显,而且变化以升高为主。
其中 2n、DB1、DB2 和 DB12 的靛蓝含量均有较高幅
度上升,达到 300%以上,以 DB2 靛蓝含量增加最
多,达到近 700%。而 DB4、DB7、DB9、DB14 和
DB15 株系的靛蓝含量则有降低。
3. 2 NaCl胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛蓝、靛玉
红含量的影响
·625· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 4 期 2013 年 4 月
图 2 PEG胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛蓝含量的影响
3. 2. 1 NaCl胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛玉红
含量的影响:盐胁迫后,菘蓝不同四倍体株系靛玉红
含量大部分降低(如图 3 所示),只有 DB2、DB3、
DB4、DB6、DB13 和 DB14 等株系靛玉红含量升高,
其中以 DB6 相对升高率最大,达到了 21. 74%。
图 3 NaCl胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛玉红含量的影响
3. 2. 2 NaCl胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛蓝含
量的影响:盐胁迫后,靛蓝含量的变化幅度与干旱胁
迫相似,变化率较大(如图 4 所示)。NaCl 胁迫后
DB2、DB3 和 DB12 的靛蓝含量显著上升,分别提高
了 1191. 96%、1066. 50% 和 762. 66%。而 DB4、
DB6、DB7、DB9、DB10、DB14、DB15 和 DB16 都有不
同程度的降低。
图 4 NaCl胁迫对菘蓝不同四倍体株系靛蓝含量的影响
4 小结与讨论
植物的次生代谢是植物体内的一种重要的生理
代谢,外界环境的变化会严重影响到次生代谢产物
的合成与积累。与植物的初生代谢需要有优良的环
境不同,植物的次生代谢往往会在植物遭遇如干旱、
高盐碱等胁迫环境时变得旺盛〔5〕,而产生的大量的
次生代谢物质在一定程度上会提高植物滋生的抗
性〔6〕。目前对菘蓝药材及其相关制剂的质量控制
尚无统一标准,原因是菘蓝中所含化学成分较多,结
构复杂,所以国内外专家学者对其抗病毒、抗菌等作
用的有效成分并没有具体的定论,但大多数学者建
议以靛蓝、靛玉红为其活性成分及质控指标〔7,8〕。
靛蓝和靛玉红是菘蓝的次生代谢产物,本研究
中供试材料在经过 NaCl 和 PEG 胁迫后,靛蓝和靛
玉红的含量有的升高了,而有的却降低了。这一现
象一方面可能与胁迫时间和胁迫浓度有关,另一方
面极有可能与材料的不同抗逆性有关,有待进一步
研究。
本研究中经过胁迫后,供试材料 DB3、DB5、
DB12 在干旱胁迫后提高有效成分上表现均优于其
他材料,而 DB2、DB3、DB12 在 NaCl 胁迫后在提高
有效成分含量上表现优异。综上可见 DB3 和 DB12
表现都很好,可作为重点株系进行下一步研究。
参 考 文 献
[1]国家药典委员会 . 中华人民共和国药典[S]. 一部 . 北
京:中国医药科技出版社,2010:20,191.
[2]陈红霞,王康才,吕建军 . 菘蓝春化机理的初步研究
[J].现代中药研究与实践,2003,17(5):6-8.
[3]段飞 . 逆境胁迫对菘蓝有效成分和耐逆基因的影响
[D].陕西师范大学,2006.
[4]许桢灿 . 板蓝根中靛蓝与靛玉红含量分析[J]. 中成药
研究,1987,(2) :8-9.
[5]苏文华,张光飞,李秀华,等 . 植物药材次生代谢产物的
积累与环境的关系[J]. 中草药,2005,36(9):1415-
1416.
[6]杜丽娜,张存莉,朱玮,等 . 植物次生代谢途径及生物学
意义[J].西北林学院学报,2005,20(3):150-155.
[7]孙立新,唐虹,尹萍,等 . RP-HPLC 测定板蓝根、大青叶
中靛蓝、靛玉红的含量[J]. 沈阳药科大学学报,2000,
17(3):191-193.
[8]杨军,王京霞 . 反相高效液相色谱法测定板蓝根、大青
叶中靛蓝、靛玉红的含量[J]. 中药新药与临床药理,
1996,7(2):43-44.
·725·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 4 期 2013 年 4 月