全 文 ：第 18 卷 第 5 期
Vol. 18 No. 5
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2010 年 9 月
Sep. 2010
大花金挖耳细胞悬浮培养及其胞内
代谢产物化感潜力的研究
李玉平1, 2 , 张 妮2, 陈晓旭2 , 冯俊涛1 , 张 兴1*
( 1. 西北农林科技大学 无公害农药研究服务中心/陕西省生物农药工程技术研究中心, 陕西 杨凌 712100;
2. 西北农林科技大学 生命科学学院, 陕西 杨凌 712100, )
摘要: 为了优化大花金挖耳( Carp esium macrocephalum Franch. et Sav . )细胞悬浮培养的条件, 评价其胞内代谢产
物的化感潜力。本文研究了无机盐浓度不同的 MS, 1/ 2MS, B5, 1/ 2B5, NT 和 1/ 2NT 等 6 种培养基及 NT 中 N,
P, Ca, Mg, K 等 5 种大量元素含量对大花金挖耳悬浮培养细胞生物合成黄酮的影响, 并采用微量活性测定法测定
了其细胞培养物的化感潜力。结果表明: 大花金挖耳细胞悬浮培养的最优基本培养基是 NT , NT 中总氮浓度为
50. 62 mmol # L - 1 , NH +4 B NO -3 为 2 B 3 时, 黄酮含量最高为 1. 38% , H 2PO -4 , Ca2+ , Mg2+ , K+ 等离子依次在
5. 00, 1. 50, 0. 50~ 1. 00, 14. 39~ 27. 81 mmol # L - 1范围内有利于大花金挖耳悬浮培养细胞的生长和黄酮合成; 大
花金挖耳悬浮培养细胞的粗提物对供试的紫花苜蓿 (Medicago sativa L. )、刺儿菜( Cep halanop los segetum ( Bge. )
Kitam. )、反枝苋( A maranthus r etr of lex us L . )、小白酒草( Cony z a canadensis ( L . ) Cronq. )和小麦( T r iticum aesti-
v um L . )等 5 种植物幼苗根生长均具有抑制作用, 毒力依次为 10. 66, 12. 32, 15. 85, 102. 16, 210. 96 mg # mL- 1。
关键词:大花金挖耳; 细胞培养;生物合成; 黄酮;化感
中图分类号: Q813. 11; Q251 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2010) 05-0708-06
Allelopathy Potential of Intracellular Secondary Metabolic Products and
Cell Suspension Culture of Carpesium macrocephalum Franch. et Sav.
LI Yu-ping1, 2 , ZHANG N i2 , CHEN Xiao-xu2 , FENG Jun-tao1 , ZHANG Xing1*
( 1. Research an d Developmen t Center of Biorat ioual Pest icide / Technology an d En gineering Center of
Biopest icide of Shaan xi Province, Northw est A& F Un iversity, Yangl ing , S hoan xi Province 712100, China;
2. College of Li fe S cien ces , Northw est A & F University, Yangling , Shoanxi Province 712100, China)
Abstract: Allelopathic effects o f intr acellular secondary metabolic products and cel l suspension culture of
Carp esium macr ocep halum Franch. et Sav. are not w el l repor ted. In order to opt im ize cell suspensing cu-l
ture condit ions of C. macr ocep halum and to invest ig ate the allelopathy o f ext racts f rom C. macr ocephalum
suspension cells, the effects of different factors on the cel l grow th and the accumulation o f total f lavonoids
w ere studied during C. macrocephalum suspension culture under the M S, 1/ 2M S, B5, 1/ 2B5, N T and 1/
2NT media, respect iv ely . Results show ed that NT medium was suitable for cell cultures acco rding to cell
grow th and the high content o f flavonoid. Ef fects of f iv e macronutrients on cell g row th and f lav ono id syn-
thesis w ere significant ly different betw een treatments ( P< 0. 05) . T he highest f lavonoid content ( 1. 38%)
w as obtained when the to tal nit rog en concentrat ion w as 50. 62 mmo l # L - 1 and the ratio of NH +4 / N O-3 in
the medium was 2/ 3. T he best concentrat ions for H 2PO-4 , Ca2+ , Mg 2+ and K + wer e 5. 00 mmol # L- 1 , 1. 50
mmo l # L - 1 , 0. 50~ 1. 00 mmol # L - 1 , 14. 39~ 27. 81 mmo l # L - 1 , respect ively. Also, ethanol ex tracts of
cell cultiv at ion products f rom C. macrocep halum had herbicidal act ivity ag ainst 5 tested plant seeds. EC50
values of ethano l ext racts to Med icago sativa L. , Cephalanop los segetum ( Bge. ) Kitam. , Amar anthus r et-
r of l exus L. , Cony z a canadensi s ( L . ) Cronq. and T r it icum aest i vum L. w er e 10. 66, 12. 32, 15. 85, 102. 16,
210. 96 mg # mL - 1 , respect iv ely .
Key words: Carp esium macr ocephalum Franch. et Sav. ; Cell suspension culture; Biosynthesis; F lavonoid;
Allelopathy
收稿日期: 2010-02-26;修回日期: 2010- 09-02
基金项目:国家自然科学基金项目( 30971934) ;生物源农药创制与技术集成及产业化开发 [公益性行业(农业) 科研专项( 200903052) ] ; 西
北农林科技大学博士科研启动费(01140504)资助
作者简介:李玉平( 1970- ) ,男,宁夏中宁人,副教授,从事药用植物资源的教学与研究, E-mail: liyu ping1970@ nw suaf . edu. cn ; * 通讯作者
Author for correspon dence, E- mail: z hxing1952@ 126. com
第 5期 李玉平等:大花金挖耳细胞悬浮培养及其胞内代谢产物化感潜力的研究
大 花金挖耳 ( Car p esium macrocephalum
Franch. et Sav. )系菊科( Compositae)天名精属多年
生草本植物,又名香油罐, 株高 60~ 140 cm ,花期 7
- 8月, 果期 9- 10月, 生长于海拔 1000~ 2000 m
的山坡林缘、山谷等灌丛中,主要分布于我国东北、
华北、陕西、甘肃南部和四川北部, 并在日本、朝鲜及
前苏联远东地区均有分布 [ 1]。研究表明大花金挖耳
含有黄酮、萜类、香豆素等 20多种化合物[ 2~ 4] ,具有
凉血、散瘀、止血、抗肿瘤、杀虫等功效[ 1, 2, 5] , 随着植
物源农药研究的兴起[ 6, 7] , 大花金挖耳的抑菌、除草
和杀虫等活性 [ 8~ 10] 也得到了深入研究。为了解决
大花金挖耳资源保护和开发利用的矛盾, 突破其生
长周期长、受地域和环境因素的限制,解决从大花金
挖耳花、果实等部位化学提取活性成分的局限性, 并
解决黄酮等活性物质人工合成的困难[ 11, 12] 。笔者
在前期研究的基础上[ 13, 14] ,研究了 6种不同培养基
及NT 基本培养基中N, P, Ca, M g, K 等5种大量元
素对大花金挖耳悬浮培养细胞生物合成活性物质的
影响,并初步测试了细胞培养物对供试受体植物的
化感作用,为进一步大花金挖耳细胞培养生产活性
物质奠定基础。
1 材料和方法
1. 1 材料
1. 1. 1 植物及其愈伤组织 采集陕西太白山海拔
1600 m 左右栎林带处的大花金挖耳(笔者鉴定并经
中科院西北植物研究所副研究员吴正海核准)果实。
大花金挖耳种子萌发后, 以其无菌苗的幼根、下胚轴
和子叶诱导出愈伤组织[ 13] ,将黄酮含量较高的根源
愈伤组织继代培养于 B5培养基中 [ 14]。
1. 1. 2 受体植物 常见田间杂草反枝苋( Amaran-
thus retr of lexus L. )、刺儿菜( Cep halanop los sege-
tum ( Bge. ) Kitam. )、小白酒草( Cony z a canadensis
( L . ) Cronq. )等植物种子采自西北农林科技大学试
验农场(笔者鉴定)。小麦( T ri ti cum aesti vum L. )
种子(品种为小偃 22)、苜蓿 (M edicag o sat iva L. )
购自杨陵种子市场。
1. 2 方法
1.2. 1 培养基配制 配制 MS, B5, NT 和 1/ 2MS, 1/
2B5, 1/ 2NT(将 MS, B5, NT 大量元素总离子浓度减
半)等 6种培养基[ 15] ,各培养基均附加 1. 0 mg # L- 1
NAA+ 0. 2 mg # L- 1 6-BA,高压灭菌前调 pH 至 5. 5
~ 5. 6,分装于250 mL 三角瓶,每瓶盛100 mL 液体培
养基,高压121 e 灭菌20 min,冷却待用。
1. 2. 2 细胞培养方法 取固体培养基 B5上继代
培养 15~ 20 d左右生长旺盛、疏松、含水量少、黄酮
含量高的根源愈伤组织接种于附加蔗糖 40 g # L- 1
的 B5+ 3 mg # L - 1 NAA + 0. 2 mg # L- 1 6-BA 液
体培养基中进行悬浮培养,培养条件为:摇床 120 r #
min- 1 , 25 e ? 2 e ,光照强度 1500~ 2000 lx、光照 12
h # d- 1。通过 5~ 6次继代培养,得到均匀细胞悬浮
系,取继代培养 10 d 的悬浮系细胞, 接种 40 g #
L - 1鲜重于试验所设计的系列培养基中, 试验的每
种处理接种 10~ 15 瓶, 考察不同培养基、氮源、磷
盐、钙盐、镁盐、钾盐等培养基基本组分对大花金挖
耳悬浮培养细胞生长和黄酮合成的影响。试验设计
的不同培养基包括 B5, M S, NT , 1/ 2B5, 1/ 2M S, 1/
2NT ;在含有 KNO 3 9. 40 mmol # L- 1的 NT 培养基
中依次加入 NH 4NO 3 10. 31, 20. 61, 30. 92, 41. 23,
51. 53 mmol # L- 1 ,所得铵态氮和硝态氮摩尔浓度
比依次为1 B2, 2B3, 3B 4, 4B 5, 5B 6;设计 H2PO-4
在 NT 培养基中浓度依次为 2. 50, 3. 75, 5. 00, 6. 25,
8. 75 mmol # L - 1 ; Ca2+ 在 NT 培养基中浓度依次为
0. 00, 0. 75, 1. 50, 3. 00, 6. 00 mmo l # L- 1 ; Mg2+ 在
NT 培养基中浓度依次为 0. 50, 1. 00, 2. 00, 3. 00, 4. 00
mmol# L- 1 ; K + 在 NT 培养基中浓度依次为 14. 39,
15. 73, 21. 10, 27. 81, 81. 46 mmol # L- 1。
1. 2. 3 细胞生长量的测定 将试验中不同处理悬
浮培养 20 d 的褐化细胞进行抽滤, 60 e 下烘干至
恒重即得收获时的细胞干重( g # L- 1 )。细胞净生
长量( g # L - 1 ) = 收获时的细胞干重( g # L - 1 ) - 接
种时的细胞干重( g # L- 1 )。
1. 2. 4 培养物中总黄酮的分析 总黄酮含量采用
分光光度法[ 16] 。用芦丁标准品绘制标准曲线,确定
510 nm 为检测波长, 以浓度 C( mg # mL- 1 )对吸光
值 A 进行线性回归, 得标准曲线回归方程 C=
0. 0768 A- 0. 0004, r = 0. 9997。将/ 1. 2. 30中烘干
细胞粉碎,过 60目筛, 取细胞干粉适量,丙酮振荡提
取 3次, 每 24 h提取一次,合并 3次提取液, 减压浓
缩后用 30%乙醇定容并稀释至 0. 50 g # mL - 1 , 吸
取样品溶液适量, 在 510 nm 下测定其 A 值, 从标准
曲线查样品中黄酮的含量( mg # mL- 1 ) , 计算细胞
培养物中黄酮含量( mg # g- 1 ) ,总黄酮含量( %) = V
@ C/ N @ M @ 10- 1 ,式中 V 为提取滤液体积( mL) , C
为提取液中测得的总黄酮含量( mg # mL- 1 ) , N 为细
胞干重( g) , M为提取液稀释的倍数。
1. 2. 5 大花金挖耳细胞培养物的工业酒精粗提物
制备 收集悬浮培养于N T+ 1. 0 mg # L- 1 NAA+
709
草 地 学 报 第 18卷
0. 2 mg # L - 1 6-BA 培养基中生长 20 d 的褐化细
胞,抽滤后置于 60 e 下烘干至恒重, 粉碎, 过 60 目
筛,称取适量干燥后的粉末, 用工业酒精振荡提取 3
次,每次 24 h, 过滤, 合并滤液, 减压浓缩得大花金
挖耳细胞培养物提取浸膏, 置于冰箱中( 0~ 4 e )冷
存备用。
1. 2. 6 幼苗生长的生物测定 采用幼苗生长
法[ 17, 18]测试样品对反枝苋、苜蓿、刺儿菜等 5 种受
体植物幼苗根生长的化感作用。将供试大花金挖耳
细胞培养物提取浸膏配置成不同浓度的蒸馏水溶
液,在铺 2层滤纸的培养皿(直径 9 cm)中等量均匀
滴加 2. 5 mL 药液, 随后将催芽后的供试种子均匀
置入其中进行活性测定, 同时以蒸馏水处理作对照。
所有处理均重复 3次,放在( 25 ? 2) e 温室中暗光培
养, 其间酌量补充水分, 48 h后分别测量供试种子
的幼苗根生长的平均长度, 计算化感作用抑制率
( IR) B IR= ( CK- T) / CK( CK 为对照值, T 为处理
值)。把 IR 换算成机率值, 质量浓度以对数值表
示,用最小二乘法求出供试药液的毒力回归方程、相
关系数 R、抑制中浓度 EC50及其 95%置信限。
1. 2. 7 数据分析 以上试验重复 3 次, 用 DPS
7. 05 统计软件对细胞净生长量和黄酮含量等所得
试验数据进行单因素方差邓肯式分析( P= 0. 05)。
2 结果与分析
2. 1 不同无机盐浓度培养基对悬浮培养细胞生长
和黄酮合成的影响
研究不同无机盐浓度的 MS, 1/ 2MS, B5, 1/
2B5, NT 和 1/ 2N T 等 6种培养基对大花金挖耳悬
浮培养细胞生长和黄酮合成影响的结果 (图 1) 表
明: 1/ 2NT 和 1/ 2MS 培养基中细胞净生长量相对
于 NT 和 MS 有 5% ~ 6% 降低, 1/ 2B5 较 B5 增长
2%; 1/ 2B5, 1/ 2NT 和 1/ 2MS 相对于 B5, NT 和
MS 培养基中培养细胞的总黄酮含量都有显著下
降,下降幅度为 10% ~ 45%。可见整体降低 B5, NT
和 MS 培养基中无机盐浓度不利于悬浮培养细胞的
黄酮合成,而 NT 培养基较其他 5种培养基中的无
机盐浓度浓度更适宜于大花金挖耳细胞的悬浮培
养,使细胞净生长量和黄酮含量分别达 21. 56 g #
L- 1和 1. 22 %。
2. 2 总氮浓度及不同 NH+4 和 NO-3 配比对悬浮培
养细胞生长和黄酮合成的影响
由图 2可知, 在含有 KNO3 9. 40 mmol # L - 1
图 1 不同无机盐浓度培养基对悬浮培养
细胞生长和黄酮合成的影响
Fig . 1 Effects o f cell g rowth and f lavono id synt hesis in
different inorg anic salt concent ration media
注:图中不同小写字母表示在 0. 05水平上差异显著,下同
Note: Bars w ith diff erent let ters show signif icant
diff er ence ( P< 0. 05) ; same as b elow
的 NT 培养基中依次加入 NH 4NO3 10. 31, 20. 61,
30. 92, 41. 23, 51. 53 mmo l # L - 1时, 随着总氮浓度
的增加, 大花金挖耳悬浮培养细胞的增长量逐渐下
降,黄酮合成量先升后降。在总氮浓度 30. 01~ 50. 62
mmol# L- 1 ( NH +4 B NO-3 为 1 B 2~ 2 B 3)范围内,
细胞净生长量变化不显著,维持在 21. 56~ 20. 99 g #
L
- 1之间,随总氮浓度的继续增加, 细胞净生长量显
著降低, 但黄酮含量显著增加, 在总氮浓度 50. 62
mmol # L- 1 ( NH +4 B NO -3 为 2 B 3)时, 黄酮含量高
达 1. 38% ,随总氮浓度的继续增加, 黄酮含量逐渐
下降。可见向 NT 培养基中添加 NH 4NO 3 至总氮
浓度50. 62 mmol # L- 1且 NH +4 B NO -3 为2 B3时,
有利于大花金挖耳悬浮培养细胞黄酮的积累。过高
的总氮浓度和 NH +4 BNO -3 不利于大花金挖耳悬浮
培养细胞的生长和黄酮合成。
图 2 氮源对悬浮培养细胞生长和黄酮合成的影响
Fig. 2 Effects of nitr ogen source on the gr ow th and
content of flavonoides of suspension cell
710
第 5期 李玉平等:大花金挖耳细胞悬浮培养及其胞内代谢产物化感潜力的研究
2. 3 不同 H2 PO-4 浓度对悬浮培养细胞生长和黄
酮合成的影响
由图 3可知, 在 NT 培养基中以 KH 2PO4 化合
物形式添加 H 2 PO -4 时, 随着 H 2PO-4 浓度在 2. 50
~ 6. 25 mmol # L - 1范围内增加时, 大花金挖耳悬
浮培养细胞的生长量不断增加, H 2PO-4 浓度在
6. 25 mmol # L - 1时, 大花金挖耳悬浮培养细胞的
净生长量达到最高值 23. 20 g # L - 1 , H 2PO -4 浓度
在6. 25~ 8. 75 mmo l # L - 1范围内继续增大时,细胞
净生长量减小; 大花金挖耳悬浮培养细胞的黄酮含
量随着 H 2PO-4 浓度在 2. 50~ 8. 75 mmo l # L - 1范
围内增大时,先增加后降低,以 H 2 PO -4 浓度在 5. 00
mmo l # L - 1时,黄酮含量最高达 1. 22%。综合考虑
细胞的生长量和黄酮含量可知, H 2PO -4 浓度在
5. 00~ 6. 25 mmol # L - 1时, 有利于大花金挖耳悬
浮培养细胞的生长和黄酮的合成。
图 3 H2PO-4 浓度对悬浮培养细胞生长和黄酮合成的影响
F ig . 3 Effects of H 2PO -4 concentration on the g rowth and
cont ent o f flavono ides o f suspension cell
2. 4 不同 Ca2+ 浓度对悬浮培养细胞生长和黄酮合
成的影响
由图 4可知, 在 NT 培养基中以 CaCl2 # 2H 2O
化合物形式添加 Ca2+ 时, 在不附加 Ca2+ 的 NT 培养
基中,细胞生长较差,净生长量只有 12. 88 g # L - 1 ,
随着 Ca2+ 浓度在 0. 00~ 6. 00 mmol # L- 1范围内增
加时, 大花金挖耳悬浮培养细胞的增长量显著增
加,当 Ca2+ 浓度在 1. 50~ 3. 00 mmol # L - 1时,细胞
净生长量可达到最高值 21. 58 g # L - 1 , 随后下降;
大花金挖耳悬浮培养细胞的黄酮含量随着 Ca2+ 浓
度在 0. 00~ 6. 00 mmol # L- 1范围内增大时, 先增后
降, Ca2+ 浓度在 1. 50 mmo l # L- 1时, 含量最高达
1. 22%;综合考虑细胞的生长量和黄酮含量可知, 选
择 Ca2+ 浓度 1. 50 mmol # L - 1有利于大花金挖耳悬
浮培养细胞的生长和黄酮的合成。
图 4 Ca2+ 浓度对悬浮培养细胞生长和黄酮合成的影响
F ig . 4 Effects of Ca2+ concentration on the g rowt h
and content of flavono ides of suspension cell
2. 5 不同 Mg2+ 浓度对悬浮培养细胞生长和黄酮
合成的影响
由图 5 可知, 在 N T 培养基中以 MgSO4 #
7H 2O化合物形式添加 Mg2+ 时, NT 培养基中低浓
度的 Mg 2+ ( 0. 50~ 1. 00 mmol # L- 1 )有利于大花金
挖耳悬浮培养细胞的生长和黄酮的合成, 细胞净生
长量维持在 21. 62~ 22. 14 g # L - 1之间, 黄酮含量
达最高值1. 22%;当 Mg2+ 浓度高于 1. 00 mmol# L - 1
时,继续增加 Mg 2+ 浓度不利于大花金挖耳悬浮培
养细胞的生长和黄酮的合成。
图 5 Mg2+ 浓度对悬浮培养细胞生长和黄酮合成的影响
Fig. 5 Effects o f Mg2+ concentr ation on the gr ow th and
content of flavonoides of suspension cell
2. 6 不同 K+ 浓度对悬浮培养细胞生长和黄酮合
成的影响
在 NT 培养基中 K + 已有的浓度是 KNO3 和
KH 2PO4 提供的, 由图 6可知, 以 KCl化合物形式
附加 K + , K+ 在 14. 39~ 27. 81 mmol # L - 1浓度范
围内不断加大时, 大花金挖耳悬浮培养细胞的生长
量和黄酮的合成先增后降, 但不显著,细胞净生长量
维持在 20. 97 ~ 21. 99 g # L - 1之间, 黄酮含量在
1. 20%~ 1. 23%之间;继续附加 K+ 至 81. 46 mmol#
L- 1时,细胞净生长量显著下降至 10. 51 g # L- 1 ,黄
711
草 地 学 报 第 18卷
酮含量下降至 1. 11% ,不利于大花金挖耳悬浮培养
细胞的生长和黄酮的合成。
图 6 K+ 浓度对悬浮培养细胞生长和黄酮合成的影响
Fig . 6 Effect s o f K+ concentr ation on the g row th
and content o f flav onoides of suspension cell
2. 7 大花金挖耳培养细胞粗提物对 5 种受体植物
幼苗根生长的抑制作用
大花金挖耳培养细胞的工业酒精粗提物对供试
5种受体植物幼苗根生长均有不同程度的抑制作
用。大花金挖耳培养细胞粗提物对供试 5种受体植
物幼苗根生长的 EC50在 10. 66~ 210. 96 mg #mL- 1
之间(表 1) , EC50值大小顺序依次为: 小麦、小白酒
草、反枝苋、刺儿菜、紫花苜蓿, 对小麦的毒力最低,
EC50值为 210. 96 mg # mL - 1 ,对紫花苜蓿的毒力最
大, EC50值为 10. 66 mg # mL- 1 , 以小麦做参考基
准,则大花金挖耳培养细胞的工业酒精粗提物对其
中供试的小白九草、反枝苋、刺儿菜、紫花苜蓿等四
种杂草的毒力分别为小麦的 2. 06, 13. 31, 17. 13和
19. 79倍。
表 1 大花金挖耳细胞粗提物对 5 种植物种子幼根生长的毒力
Table 1 Weed virulence o f et hanol ext racts of cultiv ation cell ag ainst r oo t gr ow th of 5 t ested plant seeds, 2 d
供试种子
T ested crop and w eed seeds
毒力回归线
Regression equat ion
EC5 0( 95% CL)
mg # mL- 1
相关系数
R
反枝苋 A . ret rof lex us y= 3. 4626+ 1. 2811x 15. 8533( 13. 2431~ 18. 9779) 0. 9948
刺儿菜 C. seg etum y= 2. 8354+ 1. 9850x 12. 3171( 11. 8425~ 12. 8107) 0. 9998
小白九草 C. canad ensis y= 2. 6638+ 1. 1627x 102. 1597( 93. 9385~ 111. 9109) 0. 9989
紫花苜蓿 M. sati v a y= 3. 4155+ 1. 5417x 10. 6606( 8. 2558~ 13. 7660) 0. 9918
小麦 T . ae st i v um y= 4. 0901+ 0. 3915x 210. 9588( 118. 1316~ 376. 7291) 0. 9777
注: / y0为抑制率机率值; / x0为质量浓度对数值
Note: / y0 indicates the pr ob it of inh ibit ion rate; / x0 indicates the Logarithm of concent rat ion
3 讨论与结论
3. 1 大量元素对大花金挖耳悬浮培养细胞的影响
显著。植物细胞培养中常用的培养基主要区别在于
无机盐的种类和含量, 而培养基成分又与植物细胞
生长和次生代谢产物的形成有密切的关系[ 19~ 21] , 因
此,选择基本培养基时,既要考虑培养基的种类及其
总离子浓度,还应考虑培养基总氮水平、氮源种类及
比例, P, Ca, M g, K 等大量元素的含量等。研究报
道, 不同盐强度的培养基渗透势不同, 从而会引起
培养细胞容积的改变,激活细胞膜上的离子通道, 进
而影响细胞的代谢[ 22] 。本研究通过考察 MS, B5,
NT 和 1/ 2MS, 1/ 2B5, 1/ 2NT (将 MS, B5, NT 大量
元素总离子浓度减半)等 6种培养基对大花金挖耳
悬浮培养细胞生长和黄酮合成的影响, 结果表明大
量元素总离子浓度降低后的培养基均不利于大花金
挖耳悬浮细胞生物合成黄酮, 而 NT 培养基最有利
于大花金挖耳悬浮细胞生物合成黄酮, 可能与 NT
培养基适宜的总离子浓度及 N, P, Ca, M g, K 等大
量元素的含量及配比与其他培养基差 异有
关[ 14, 15, 20, 21]。进一步研究表明, NT 培养基中总氮
浓度为 50. 62 mmo l # L - 1 , N H+4 : NO -3 为 2 B 3,
H 2PO
-
4 , Ca
2+
, Mg
2+
, K
+ 等离子依次为 5. 00, 1. 50,
0. 50~ 1. 00, 14. 39~ 27. 81 mmo l # L - 1时, 有利于
大花金挖耳悬浮培养细胞的生长和黄酮合成。
3. 2 大花金挖耳悬浮培养细胞的胞内代谢产物对
受体植物具有一定的化感潜力。本研究发现,大花
金挖耳悬浮培养细胞的粗提物对供试的 5种受体植
物幼苗根生长均表现出了一定的抑制作用,这说明
通过大花金挖耳细胞悬浮培养农药活性物质是可行
的;另外,大花金挖耳悬浮培养细胞的胞内代谢产物
对供试的受体植物幼苗根生长的毒力由大到小的顺
序依次是紫花苜蓿、刺儿菜、反枝苋、小白酒草、小
麦,这为有效控制田间杂草、牧草混播和粮食作物的
保护提供了依据[ 23, 24] 。
参考文献
[ 1] 中国科学院中国植物志编委会.中国植物志[ M ] .北京:科学出
版社, 1989. 75: 295-296.
[ 2] YANG C, SH I Y P, JIA Z J. S esquiterpen e lactone glycosides ,
eu desm anolid es, and other const ituents f rom Car pe sium macro-
ce pha lum [ J] . Plan ta Medica, 2002, 68( 7) : 626- 630
[ 3] Kim M R, Kim C S , Hw ang K H , et al . Isolat ion and st ructu res
712
第 5期 李玉平等:大花金挖耳细胞悬浮培养及其胞内代谢产物化感潜力的研究
of gu aianolides f rom Carp esium macrocep halum [ J] . Journ al of
Natural Produ ct , 2002, 65( 4) : 583-584
[ 4] 冯俊涛,苏祖尚,王俊儒,等.大花金挖耳花蕾中精油的化学组
成及其杀菌活性研究[ J] .西北植物学报, 2007, 27( 1) : 156-162
[ 5] 谢宗万,余友芩.中国中医研究院中药研究所.全国中草药名鉴
[ M ] .上海:人民卫生出版社, 1996. 756
[ 6] 吴振宇,王燕,艾启俊.鹿蹄草素对桃褐腐病菌的抑制作用及其
抑菌机理[ J] .中国农业科学, 2009, 42( 8) : 2784-2792
[ 7] 张新瑞,胡冠芳,刘敏艳,等.红蓼提取物杀虫活性及其对粘虫
的作用方式[ J] .草地学报, 2009, 17( 3) : 377- 382
[ 8] 李玉平,慕小倩,冯俊涛,等.几种菊科植物杀菌活性的初步研
究[ J ] .西北农林科技大学学报, 2002, 30( 1) : 68-72
[ 9] 郝双红,祝木金,冯俊涛,等. 35种菊科植物除草活性初步测定
[ J ] .西北农林科技大学学报, 2005, 32( 5) : 22- 26
[ 10] 张宏利,冯俊涛,陈安良,等.秦岭山区 204种植物对粘虫生物
活性测定[ J] .西北林学院学报, 2004, 19( 3) : 92-94
[ 11] 李波,肖静,李铁,等.不同条件对苜蓿愈伤组织异黄酮含量的
影响[ J ] .草地学报, 2007, 15( 5) : 500- 502
[ 12] 郝宏蕾,朱旭芬,曾云中.类异戊二烯的生物合成及调控[ J] .浙
江大学学报(农业与生命科学版) , 2002, 28( 2) : 224-230
[ 13] 李玉平, 龚宁, 王永宏,等. 大花金挖耳愈伤组织诱导与增殖
[ J ] .西北植物学报, 2006, 26( 6) : 1142- 1149
[ 14] 李玉平,姜在民,冯俊涛,等.不同培养条件对大花金挖耳愈伤
组织生长及黄酮产量的影响[ J ] .核农学报, 2008, 22( 3) : 286-
290
[ 15] 朱至清. 植物细胞工程 [ M ] . 北京: 化学工业出版社, 2003.
206-209
[ 16] 邓桂春,王鑫,赵丽艳,等.分光光度法测定银杏叶中黄酮的含
量[ J] .辽宁大学学报, 2005, 32( 2) : 101-104
[ 17] 寇建村,杨文权,冯桂丽,等. 不同苜蓿品种根、茎、叶水提液化
感作用研究[ J] .草地学报, 2008, 16( 1) : 70- 75
[ 18] 郝双红,马志卿,张强. 48种不同植物的异株克生作用研究初
报[ J] .西北植物学报, 2004, 24( 5) : 859-864
[ 19] 董杰,齐凤慧,詹亚光.茶条槭悬浮培养体系的建立与没食子酸
合成的优化条件[ J] .植物学通报, 2008, 25( 6) : 734-740
[ 20] Fujita Y, H ara Y, Suga C, e ta l . Product ion of Shik on in deriv-
at ives b y Cell Suspens ion Cu ltures of L ithosp er mun er thr or hi-
z on [ J] . Plant Cell Report , 1981 ( 1) : 61- 63
[ 21] Wang Y H, L i Y P, Zh ang Q, et al . E nhanced ant ibiotic act ivity
of X enor habd us nematoph ila by medium optimization [ J ] .
Biores ou rce T echnology, 2008, 99: 1708-1715
[ 22] 郭肖红,高文远,李克峰.丹参不定根组织培养的研究( Ñ ) 培
养基种类、盐强度和有机组分对丹参不定根培养的影响[ J] . 中
草药, 2007, 38( 3) : 429-432
[ 23] 王慧,周淑清,黄祖杰.狼毒对草木樨、多年生黑麦草的化感作
用[ J] .草地学报, 2009, 17( 6) : 826-829
[ 24] 刘建新,胡浩斌,王鑫.多裂骆驼蓬水浸液对多年生黑麦草的化
感作用与生理生化表现[ J] .草地学报, 2008, 16( 4) : 374-379
(责任编辑 米 佳)
5畜牧兽医学报6征订启事
5畜牧兽医学报6系中国科协主管、中国畜牧兽医学会主办, 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所编辑出
版的畜牧兽医学术性期刊。创刊于 1956年 7月, 读者对象为大、专院校的师生和各级畜牧兽医生产、科研工
作者等。刊登较高水平的学术论文和专业研究报告以及对生产实践具有指导性、启发性的文章。开设专家
论坛、综述、动物遗传育种、动物营养、预防兽医、基础兽医、临床兽医、草业科学、研究简报等栏目。
本刊连续 5次入选5中文核心期刊要目总览6,是全国中文核心期刊、中国自然科学核心期刊、中国科技
核心期刊、中国农业核心期刊。2008 年被评为/中国精品科技期刊0, 成为全国 300种入选科技期刊之一。
2006- 2010年连续 5次荣获中国科协精品科技期刊工程项目资助。本刊被国内外多家重要数据库和检索
系统收录。
本刊为月刊,中英文。现诚征反映国内外畜牧兽医相关领域最新研究成果的原创性论文及具有导向性
的综述性中英文文章。2010年 6月起,拓宽征稿范围,增设/草业科学0栏目,稿件内容涉及牧草育种与良种
繁育、草地管理与生态、牧草生产与利用、草坪管理技术等。
现已开通5畜牧兽医学报6网站,实现网上投稿、网上审稿、网上查询, 实现过刊、现刊全文上网并提供免
费下载服务。欢迎广大作者、读者投稿及浏览网刊。
地址:北京市海淀区圆明园西路 2号中国农业科学院北京畜牧兽医研究所
邮编: 100193 网址: www . xmsyxb. com
电话: 010-62815987; 62816996 E-mail: xmsyxb@ 263. net
713