全 文 ：植物生理学通讯 第43卷 第1期，2007年2月 101
贯叶连翘的水培及其代谢产物检测
刘晓娜，张秀清，孙君社*
中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083
提要：水培可诱导贯叶连翘组培苗生根能力强，根活力也增加 ；生根苗在 1/6MS 培养液中培养 6 周后的金丝桃素(HP)、
假金丝桃素(PHP)和贯叶金丝桃素(HF)含量分别比基质[腐质土 + 蛭石(1:1)]中培养的提高 10.13%、16.00% 和 61.36%。
关键词：贯叶连翘；水培；代谢产物；金丝桃素
Hydroponic Culture and Determination of Metabolites in Common St. John’s
Wort (Hypericum perforatum L.)
LIU Xiao-Na, ZHANG Xiu-Qing, SUN Jun-She*
College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China
Abstract: Hypericin (HP), pseudohypericin (PHP) and hyperforin (HF) were measured from common St.
John’s wort (Hypericum perforatum) shoots which were cultured in 1/2MS, 1/4MS and 1/6MS liquid media
respectively, compared with vermiculate and humus soil medium. The results showed that rooting rate and
roots activity were higher in liquid meda than those in agar. HP, PHP and HF were increased by 10.13%,
16.00% and 61.36% respectively from the plantlets in hydroponic culture with 1/6 MS nutriment, after they
were transferred to the liquid and soil (vermiculate and humus soil by half) for 6 weeks.
Key words: common St. John’s wort (Hypericum perforatum); hydroponic culture; metabolites; hypericin
收稿 2006-08-04 修定　 2006-11-29
资助　 国家自然科学基金(20506029)。
*通讯作者(E-mail：sunzh435@163.com；Tel：010-
62737501)。
贯叶连翘又名贯叶金丝桃、圣约翰草，是藤
黄科(Clusiaceae)金丝桃属(Hypericum)植物，为多
年生草本植物；主要分布于我国的华东、中南、
西南、西北等地(中国科学院中国植物志编委会
1990)。贯叶连翘中的活性成分主要是金丝桃素
(hypericin，HP)、假金丝桃素(pseudohypericin，
PHP)和贯叶金丝桃素(hyperforin，HF)等化学物质
(Chatterjee等1998；Thiede和Walper 1994)，这
些物质具有抗抑郁、抗病毒、抑菌等多种药理作
用(尚若锋和梁建平2005；王泽剑等2003；许以
明和陆传宗 2004)。在欧洲一些国家，贯叶连翘
作为镇静剂、抗炎药和烫伤药等广泛使用(侯团章
2004)。贯叶连翘主要以野生和大田种植为主，由
于 HP 等植物有效成分的合成易受外界环境的温
度、相对湿度、光照以及土壤中微量元素含量变
化的影响(Böttcher 等 2003；Murch 等 2003；
Southwell和Bourke 2001)，进而影响商品化贯叶
连翘提取物的产品质量(Ang等 2002) 。采用人工
繁殖贯叶连翘，可以有效避免气象条件、病虫害
和土壤等因素导致的不利影响，促进生物量增加
和有效成分的合成。此外，植物水培有促进营养
物质吸收、水分充分供应、植物生物量增加快和
管理方便等特点，目前在鲜切花和蔬菜培养中已
得到快速发展和应用，但水培技术在中草药植株
培育中的研究，尤其是水培条件下中草药活性成
分代谢变化的研究报道较少。本文研究水培条件
下贯叶连翘组培苗诱导生根规律、生根植株移栽
于基质与水培 2 种条件下的 HP、PHP 和 HF 代谢
变化以及贯叶连翘植株水培的基本培养条件，为
其进一步工业化生产积累基础资料。
材料与方法
贯叶连翘(Hypericum perforatum L.)种子(中国
药用植物研究所植物园供给)用4.5%次氯酸钠浸泡
10 min，无菌水冲洗 5 次，接入 MS 无激素固体
培养基中，20 d 后将萌发芽接入含有0.1 mg·L-1
6-BA+0.05 mg·L-1 IBA 的 MS 琼脂培养基中继代培
养，继代培养周期 25 d。MS 培养基中含0.6% 琼
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脂和 3% 蔗糖。所有培养置于(25±2) ℃组培室
中，光照强度为(72.35±2.96) µmol·m-2·s-1，光照
时间16 h·d-1。
检测生根和根活力时，将继代组培苗切成
20~25 mm (带有 3~4 个节点)，分别接入MS、MS
(氮含量减半，1/2N)的固体或液体生根培养基中，
添加0.05 mg·L-1 IBA，置于转速为90 rpm的水平
旋转摇床振荡培养诱导生根，25 d后统计生根率
和平均生根数，并采用TTC 法(张治安等2004)测
定根系活力。
贯叶连翘组培苗在含有0.05 mg·L-1 IBA的MS
液体培养基中诱导生根14 d后，敞开瓶口炼苗5~7
d，取出植株并冲洗干净，分别移栽入腐殖土 +
蛭石(1:1)的基质及1/2MS、1/4MS 和 1/6MS 营养
液中，于(25±2) ℃、光照强度为(72.35±2.96)
µmol·m-2·s-1和光照时间16 h·d-1的条件下培养。基
质培养的每 2 d 浇灌 1 次自来水；植株扦插于带
孔泡沫塑料板上，根部浸在营养液中培养，1 周
更换营养液 1 次；2 种方法均罩塑料薄膜防止失
水。培养 2 周后，分别剪去顶端以促进腋芽生
长；培养 6周后，剪取植物顶端约 10 cm 的茎叶
部分用高效液相色谱(HPLC)检测 PHP、HP 及 HF
的含量。
以 HPLC 检测时，取冷冻干燥 18 h 的样品，
经研钵研磨后称取0.2 g 样品，加入10 mL 含 2%
吡啶的甲醇溶液，并于冰浴中超声波提取 1 5
min，以 4 000×g 冷冻离心15 min，得到的上清
提取液经0.45 µm 尼龙膜过滤后用于HPLC分析。
所有提取过程尽量避光和保持低温，防止提取物
的光和热分解。
采用日本岛津高效液相色谱分析检测，SCL-
10 A控制器和SPD-M10A检测器，Diamonsil C 18
(5 µm，4.6 mm×150 mm)色谱柱；进样量为 20
µL，流动相为乙腈和0.05 mol·L-1三乙铵乙酸缓冲
液(80:20)，流速 1.0 mL·min-1。HF (97.0%，德
国Alexis公司)于波长290 nm处检测，HP (95.0%，
美国Fluka公司)和PHP (98.0%，德国Alexis公司)
于波长588 nm处检测。以甲醇为溶剂配制HF (2.5、
5.0、10.0、25.0和50.0 µg·mL-1)、PHP (5.0、7.5、
10.0、25.0、50.0和75.0 µg·mL-1)和HP (1.0、2.0、
4.0、6.0和10.0 µg·mL-1)标准溶液。峰面积与浓
度标准曲线相关性(R2>0.99)为：y=8.846×10-5x+
3.755×10-2 (HF)，y=2.922×10-5x+1.082 (PHP)，
y=8.375×10-6x+0.436 (HP)；x为峰面积，y为浓
度(µg·mL-1)。
生根试验中每个处理用100 个外植体，重复
3 次；水培和移栽试验的每个处理为 40~50 个外
植体，重复2 次。数据分析采用 One-Way Anova
和t检验(SPSS 11.0)。
结果与讨论
1 培养基种类和培养方式对贯叶连翘组培苗生根
的影响
3 种不同培养条件下，贯叶连翘组培苗都可
在 1 周内形成不定根，固体和液体培养基中的生
根率均为 90% 左右，差异不显著(图 1-a)。植物
在静置水培条件下诱导的根活力最高为0.433 mg
图1 培养基种类和培养方式对贯叶连翘生根的影响
Fig.1 Effects of different media and culturing
methods on rooting of H. perforatum
图中相同字母表示差异不显著(P<0.05)。
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(TTF)·g-1 (FW)·h-1，分别是振荡水培和固体培养
诱导的 1.5 和 2.5 倍。振荡水培可提高平均生根
数，单个植株最高可诱导出 25 条根(主根与侧根
之和)，显著高于固体和静置水培的。静置水培
的生根数与固体培养的差异不显著。MS (1/2N)与
M S 培养基的组培苗生根率、生根数和根活力差
异也不显著。
2 培养基质对贯叶连翘生根苗代谢产物含量的影响
生根苗经驯化后，分别移入 1/2MS、1/4MS
和1/6MS营养液和腐殖土+蛭石(1:1)的基质中，培
养 6 周的过程中，水培苗节点的增加速度和新腋
芽分化都高于基质培养的。在 1/6MS 营养液生长
的水培苗，其 PHP、HP 和 HF 的含量均显著高于
基质移栽苗(表 1)，HF 含量提高61.36%，PHP 和
HP 分别提高16.00% 和 10.13%。1/6MS 营养液中
培养的贯叶连翘，其PHP含量比1/2MS提高12.34%，
HF 含量也有提高但差异不显著。3 种营养液对贯
叶连翘的HP 含量影响差异不显著。水培苗的PHP
和 HP含量均比继代组培苗的低1倍左右，显著降
低，而 HF 含量却有增加，说明贯叶连翘中 PHP
和 HP 的代谢途径可能是相同，而 HF 的代谢途径
可能不同。
表1 不同基质培养的贯叶连翘生根苗中PHP、HP 和 HF 含量变化
Table 1 Changes in PHP, HP and HF of H. perforatum plantlets in different media
培养条件 PHP含量/µg·g-1 (DW) HP 含量 /µg·g-1 (DW) HF 含量 /mg·g-1 (DW)
继代组培苗 1440.50±69.75a 95.37±7.23a 10.79±1.98b
1/2MS 水培 742.14±29.67c 71.29±3.59b 16.41±1.28a
1/4MS 水培 794.10±31.79b 70.08±4.03b 17.17±1.12a
1/6MS 水培 846.58±42.36b 68.25±2.04b 18.25±1.56a
蛭石 +腐殖土 729.84±21.72c 61.97±2.22c 11.31±0.98b
　　同列中相同字母表示差异不显著(P<0.05)。
总之，贯叶连翘可以水培代替基质培养，其
根活力增强，植物生长速度快， PHP、HP 和 HF
含量高；环境因素可以人工控制，这就避免了环
境因素对其药用成分含量的影响。
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