全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
文章编号 :100028551 (2002) 0420249203
诱变植物中生理活性物质的分离及纯化
张　玲1 　严　雪2
(11 北京大学城市与环境学系 ,北京　100871 ;21 武汉大学生态研究所 ,湖北 武汉　430072)
摘 　要 :本文试图通过植物体中自身产生对病原物有抗性的物质的研究开展防治稻瘟
病工作。通过用紫外线照射植物叶片 ,使植物体内十八碳不饱和脂肪酸大量积累 ,解
除封锁的 DAN 信息 ,产生新的次生代谢物质。
关键词 :稻瘟病 ;防治 ;病原物 ;抗性 ;十八碳不饱和脂肪酸 ;封锁 ;DNA 信息 ;次生代谢
物质
收稿日期 :2000207213
基金项目 :武汉市城光计划资助项目 (批准号 :20025001033)
作者简介 :张玲 ,女 (1974～) ,湖北恩施人 ,土家族 ,北大在读博士生 ,主要从事生理生态学及生物及多样性研究
稻瘟病是我国水稻的重要病害。全世界水稻种植区每年都有发生 ,其危害程度因品种、栽
培技术以及气候条件不同而有差别 ,流行年份一般减产 10 %～20 % ,严重的达 40 %～50 %。
因此 ,防治稻瘟病的工作具有重要的现实意义。
稻瘟病的防治工作已取得了很多成绩。防治稻瘟病的措施包括 :选育抗病品种、加强栽培
管理、种子处理及药剂防治等。这些措施或多或少存在一些不足。
本研究设想通过诱发使植物体产生对稻瘟病的病原物有活性的物质。使植物自身对病原
物产生免疫作用 ,形成一种防御系统。这种新形成的防御系统是由于植物体内生化代谢系统
的变化产生了新的植物基因信息。这种基因信息能使植物体内未表达的基因信息被启动而得
到表达 ,即启动系统的合成以产生新的次生代谢物 ,形成新的防御系统 ,使植物体对病原物产
生抗性 ,而免遭其害。研究者指出 :用紫外线照射植物 ,可使植物体内十八碳不饱和脂肪酸大
量积累 ,导致植物体内关闭的 DNA 信息被启动而表达出来 ,即形成新的植物基因信息 ,产生了
新的次生代谢物 ,这些次生代谢物作用于靶标生物 ,可起到抑制作用。
1 　材料与方法
111 　材料
小白菜由市场购得 ;蒸馏水为自制 ;十二甲基甲酰胺 (N ,N2二甲基甲酰胺 ,N2N2DMF ,武汉
制药厂研究所) 、乙醇 (上海振兴化工一厂) 、乙醚 (上海马陆制药厂) 、甲醇 (北京化工厂) 及 C18
均为分析纯产品。
112 　方法
将小白菜叶片洗净晾干 ,上表皮朝上平展于培养盘中 ,置于紫外灯 (220V ,30W) 下照射
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80min ,灯管距叶片约 25cm ;培养皿衬以湿润纱布保持水分 ;装叶后覆盖透明薄膜 ,以防止水分
蒸发 ;材料叶片置于培养室 (25 ℃) 日光灯照射下培养 72h。同时把未经紫外线照射的叶片做
同样处理以作对照。
113 　分离纯化
11311 　脱色 　将培养后的处理材料风干 ,剪碎后用 DMF 浸泡 24h。过滤后得到的滤液和脱色
后的材料分别保存。同样处理对照。
11312 　分离 　将脱色材料用乙醇∶水 (体积比 3∶7)浸泡 ,煮沸 4min ,用纱布过滤得滤液及残渣。
同样处理对照。
11313 　抽提 　将上述处理的滤液作减压抽提 ,用旋转蒸发器抽提至剩少许残液为止。同样处
理对照。
11314 　萃取 　将上述处理的抽提液用吸管吸出 ,与无水乙醚充分混溶 (体积比为抽提液∶无水
乙醚 = 3∶5)后静置 ,萃取的有机相和水相分开盛放。将有机相置一烧杯中放于通风橱内任其
自然挥发 ,直至剩少许残液及固体物质。同样处理对照。
11315 　离心再抽提及后吸附 　将上述残液及固体物质离心 ,取上清液 5ml 加甲醇 70ml 溶解 ,
溶解后所得溶液通过活化了的 C18 (用体积比为甲醇∶水 = 8∶2 的溶液活化) 吸附 ,然后将所得
溶液再作抽提 ,抽干为止。同样处理对照。
11316 　取样鉴定 　将上述抽提出的固体物质溶解于少量甲醇中 ,将液体转移至小试管中 ,以
备过高压液相色谱。同样处理对照。
2 　结 　果
经紫外线照射的材料培养后呈黄色、黄褐色 ,叶片上有褐色斑块。对照材料绿色略褪。处
理实验材料经 DMF 脱色后呈透明或半透明 ;滤液因溶解有大量叶绿素而呈暗绿色。对照的
DMF滤液颜色略深。经乙醇的水溶液煮沸后的材料 ,处理材料为灰绿色泥糊状物质 ,滤液呈
浅褐色。对照材料呈灰绿色 ,滤液则略浅。煮后滤液抽提残液 ,处理材料呈深褐色 ,与乙醚混
溶后 ,有机相呈深灰色 ,水相呈浅灰色。有机相经挥发得少许无色残液 ,同时得少许黑褐色块
状固体物质。此固体物质溶于甲醇得无色透明溶液 ,减压抽提后得少许浅灰绿色固体附着于
瓶壁。这种固体又可溶于甲醇得无色透明溶液。此溶液有待于进一步用高压液相色谱来检
验 ,并对稻瘟菌测活性 ,对照材料所得固体颜色则略浅。
高压液相色谱测定结果表明 :经紫外线处理的材料中抽提物质与未经紫外线处理的对照
中抽提出物质的吸收峰不同 ,组成成分也不一样。
3 　讨 　论
诱变体中生理活性物质种类很多 ,来源也广 ,靶标生物也有很多种。产生这些生理活性物
质的诱变方法也很多 ,包括物理法、化学法、生物法等。本实验采用物理法诱变植物产生生理
活性物质 ,预备实验也曾用化学方法诱导 ,即用 Cu2 + 、Mg2 + 诱导小白菜产生生理活性物质。植
物体在特定的生态位中通过自身分泌的物质抑制周围其它植物生长 ,这便是生物诱导方法。
研究已明确 ,植物最重要的抗性机制之一 ,是产生对病源物有毒的物质。某些类型的化学
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抗性是由于在未被侵袭的植物中早已存在的化合物 ;另一些是由于植物对病源物的存在产生
的反应而形成的化合物。本实验的工作在后者的领域里进行了探索。水稻品种抗病能力的产
生与体内物质代谢有密切关系。通过诱变中生理活性物质的分离及纯化的研究 ,对于防治病
害有重要的现实意义。从植物中诱导产生生理活性物质 ,并加以分离及纯化 ,应用于防治病害
中 ,具有其它一些防治方法无法比拟的优点。这方面的研究有助于农业生态系统的改善 ,在农
业生产、生态环境保护等方面意义重大。
参考文献 :
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THE ISOLATION AND PURIFICATION OF BIOLOGICAL
COMPONENTS FROM INDUCED MUTANT PLANTS
ZHANGLing1 　YAN Xue2
(11 Department of City and Environment , Beijing University , Beijing 　100871 ;
21 Institute of Ecology , Wuhan University Wuhan , Hubei prov . 　430072)
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