全 文 ：植物科学学报　 ２０１６ꎬ ３４(３): ４６９~４７４
Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ.ｐｌａｎｔｓｃｉｅｎｃｅ.ｃｎ
ＤＯＩ:１０􀆰 １１９１３ / ＰＳＪ􀆰 ２０９５￣０８３７􀆰 ２０１６􀆰 ３０４６９
李琰ꎬ 公冶祥旭ꎬ 朱惠君ꎬ 赵磊ꎬ 杨钰琪ꎬ 张兴. 雷公藤不定根两相培养初步研究[Ｊ] . 植物科学学报ꎬ ２０１６ꎬ ３４(３): ４６９－４７４
Ｌｉ Ｙꎬ Ｇｏｎｇｙｅ ＸＸꎬ Ｚｈｕ ＨＪꎬ Ｚｈａｏ Ｌꎬ Ｙａｎｇ ＹＱꎬ Ｚｈａｎｇ Ｘ. Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｗｏ￣ｐｈａｓｅ ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ Ｔｒｉｐｔｅｒｙｇｉｕｍ ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｒｏｏｔ
[Ｊ] . Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｎꎬ ２０１６ꎬ ３４(３): ４６９－４７４
雷公藤不定根两相培养初步研究
李 琰１ꎬ２∗ꎬ 公冶祥旭１ꎬ２ꎬ 朱惠君１ꎬ 赵 磊１ꎬ２ꎬ 杨钰琪１ꎬ２ꎬ 张 兴２
(１. 西北农林科技大学生命科学学院ꎬ 陕西杨凌 ７１２１００ꎻ ２. 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ꎬ 陕西杨凌 ７１２１００)
摘　 要: 以雷公藤(Ｔｒｉｐｔｅｒｙｇｉｕｍ ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ)不定根为材料ꎬ 通过两相培养技术ꎬ 研究有机溶剂邻苯二甲酸二丁酯
(ＤＢＰ)不同浓度及培养时间对雷公藤不定根生长及次生代谢产物含量的影响ꎮ 结果显示ꎬ ＤＢＰ 浓度为 ６％、 培
养至第 ６ ｄ时ꎬ 不定根增长量达 １􀆰１４ ｇ /瓶ꎬ 为对照(１􀆰０８ ｇ /瓶)的 １􀆰０６倍ꎻ ＤＢＰ浓度为 ２％、 培养至第 ８ ｄ 时ꎬ
内酯醇含量达 ７４􀆰９６ μｇ / ｇꎬ 为对照(５３􀆰６７ μｇ / ｇ)的 １􀆰４０倍ꎻ ＤＢＰ浓度为 ２％、 培养至第 ２ ｄ时ꎬ 所收获的内酯
醇总产量最高(０􀆰４０ ｍｇ /瓶)ꎬ 且为对照(０􀆰２７ ｍｇ /瓶)的 １􀆰４８ 倍ꎮ 本研究结果表明ꎬ 在培养基中添加一定浓度
ＤＢＰꎬ 虽然适合雷公藤内酯醇的形成ꎬ 但不适合雷公藤生物碱的形成ꎻ 不论添加 ＤＢＰ 浓度大小、 培养时间长
短ꎬ 不定根中吉碱和次碱含量及每瓶总产量均低于对照ꎮ
关键词: 雷公藤ꎻ 不定根ꎻ 两相培养ꎻ 次生代谢产物
中图分类号: Ｑ９４６􀆰８　 　 　 　 　 文献标识码: Ａ　 　 　 　 　 文章编号: ２０９５￣０８３７(２０１６)０３￣０４６９￣０６
　 　 　 收稿日期: ２０１５￣１１￣１７ꎬ 退修日期: ２０１６￣０１￣１５ꎮ
　 基金项目: 国家自然科学基金项目(３１２７２１１０)ꎻ 国家高技术研究发展计划(８６３)项目子课题(２０１１ＡＡ１０Ａ２０２)ꎮ
Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｇｒａｎｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ (３１２７２１１０) ａｎｄ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈｎｏ￣
ｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｃｈｉｎａ (８６３ Ｐｒｏｇｒａｍ) (２０１１ＡＡ１０Ａ２０２) .
　 作者简介: 李琰(１９７１－)ꎬ 女ꎬ 博士ꎬ 副教授ꎬ 主要从事经济植物细胞培养及次生代谢研究(Ｅ￣ｍａｉｌ: ｌｙ２６５９＠１６３􀆰 ｃｏｍ)ꎮ
　 ∗通讯作者(Ａｕｔｈｏｒ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ.)ꎮ
Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｗｏ￣ｐｈａｓｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ
Ｔｒｉｐｔｅｒｙｇｉｕｍ ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ Ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ Ｒｏｏｔ
ＬＩ Ｙａｎ１ꎬ２∗ꎬ ＧＯＮＧＹＥ Ｘｉａｎｇ￣Ｘｕ１ꎬ２ꎬ ＺＨＵ Ｈｕｉ￣Ｊｕｎ１ꎬ ＺＨＡＯ Ｌｅｉ１ꎬ２ꎬ ＹＡＮＧ Ｙｕ￣Ｑｉ１ꎬ２ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎｇ２
(１. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｙａｎｇｌｉｎｇꎬ Ｓｈａａｎｘｉ ７１２１００ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｂｉｏｒａｔｉｏｎａｌ Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅꎬ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ / Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｂｉｏｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓꎬ Ｙａｎｇｌｉｎｇꎬ Ｓｈａａｎｘｉ ７１２１００ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｗｏ￣ｐｈａｓｅ ｃｕｌｔｕｒｅꎬ ｗｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｕｌｔｕｒｅ ｔｉｍｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ
ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｄｉｂｕｔｙｌｐｈｔｈａｌａｔｅ (ＤＢＰ) ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ
ｔｈｅ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｒｏｏｔｓ ｏｆ Ｔｒｉｐｔｅｒｙｇｉｕｍ ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ Ｈｏｏｋ. ｆ.. Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｒｏｏｔ
ｇｒｏｗｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ １􀆰０６￣ｆｏｌｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ＤＢＰ ｗａｓ ６％ ａｎｄ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ
ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔ ｗａｓ ｏｎ ｄａｙ ６. Ｔｒｉｐｔｏｌｉｄｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｗａｓ １􀆰４０￣ｆｏｌｄ ｈｉｇｈｅｒ ｗｈｅｎ ｔｈｅ
ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ＤＢＰ ｗａｓ ２％ ａｎｄ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔ ｗａｓ ｏｎ ｄａｙ ８. Ｔｒｉｐｔｏｌｉｄｅ
ｙｉｅｌｄ ｉｎ ｔｈｅ ｔｗｏ￣ｐｈａｓｅ ｃｕｌｔｕｒｅ ｗａｓ １􀆰４８￣ｆｏｌｄ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ
ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ＤＢＰ ｗａｓ ２％ ａｎｄ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔ ｗａｓ ｏｎ ｄａｙ ２. Ｔｈｕｓꎬ ＤＢＰ ｉｎ ｔｈｅ
ｍｅｄｉｕｍ ｗａｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｒｉｐｔｏｌｉｄｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎꎬ ｂｕｔ ａｌｋａｌｏｉｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ. Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｗｉｌｆｏｒｇｉｎｅ ａｎｄ ｗｉｌｆｏｒｉｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｒｏｏｔｓ ａｎｄ ｙｉｅｌｄｓ ｏｆ
ｗｉｌｆｏｒｇｉｎｅ ａｎｄ ｗｉｌｆｏｒｉｎｅ ｐｅｒ ｆｌａｓｋ ｗｅｒｅ ａｌｌ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌꎬ ｒｅｇａｒｄｌｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＢＰ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｏｒ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｃｕｌｔｕｒｅ ｔｉｍｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｔｒｉｐｔｅｒｙｇｉｕｍ ｗｉｌｆｏｒｄｉｉꎻ Ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｒｏｏｔꎻ Ｔｗｏ￣ｐｈａｓｅ ｃｕｌｔｕｒｅꎻ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ
　 　 雷公藤内酯醇和雷公藤生物碱是从卫矛科雷公
藤属植物雷公藤(Ｔｒｉｐｔｅｒｙｇｉｕｍ ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ Ｈｏｏｋ. ｆ.)
根皮中分离出来的二萜类化合物[１－３]ꎬ 为雷公藤中
主要的杀虫活性成分和中药有效成分ꎬ 具有抗炎、
免疫抑制、 避孕以及抗癌等作用[４ꎬ５]ꎬ 可用于治疗
风湿性关节炎、 红斑狼疮等疾病ꎬ 还具有祛风除
湿、 消肿止痛、 活血通络等作用[６－８]ꎮ 我们前期的
研究发现ꎬ 通过雷公藤不定根培养生产次生代谢产
物具有广泛的应用前景[９－１１]ꎬ 培养雷公藤不定根
的培养液中含有雷公藤内酯醇和生物碱ꎬ 其产量
占每瓶总产量的 ５０％以上[１２] ꎬ 充分说明雷公藤
内酯醇及生物碱均为分泌型ꎮ 为了进一步提高雷
公藤不定根培养时培养液中次生代谢产物的泌出
量ꎬ 我们进行了两相培养( ｔｗｏ￣ｐｈａｓｅ ｃｕｌｔｕｒｅ)初
步研究ꎮ
两相培养是在组织培养中ꎬ 将生成并释放到水
相(培养基)中的次生代谢产物转移到所加的有机
相中ꎬ 促使生产更多的胞内产物并释放到胞外水相
中ꎬ 进而被萃取剂吸收[１３ꎬ１４]ꎮ 由于紫杉醇和雷公
藤内酯醇、 雷公藤生物碱同属于二萜类化合物ꎬ 因
此本试验分别采用在红豆杉两相培养中效果较好的
２种有机相: 邻苯二甲酸二丁酯和油酸作为有机
相[１５ꎬ１６]ꎮ 通过两相培养技术ꎬ 研究有机溶剂种类、
浓度、 加入时间等对雷公藤不定根生长和次生代谢
产物含量的影响ꎬ 以期获得雷公藤不定根两相培养
生产次生代谢产物的技术条件ꎮ
１　 材料与方法
１􀆰 １　 实验材料
植物材料雷公藤(Ｔｒｉｐｔｅｒｙｇｉｕｍ ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ Ｈｏｏｋ.
ｆ.)不定根为本实验室经过多次继代培养保存的
材料ꎮ
１􀆰 ２　 实验方法
由于有机相对细胞的生长有一定影响[１７]ꎬ 为
了减少有机相的相毒性ꎬ 将有机相 ＤＢＰ 预先按照
文献[１５]的方法进行预处理ꎬ 再将处理后的 ＤＢＰ
按照不同的浓度(２％、 ６％、 １０％、 １２％)加入对数
生长期(培养至第 １８ ｄ)的不定根培养基中ꎬ 为了
保证所添加的不同浓度 ＤＢＰ 体积一致ꎬ 不足部分
用无菌水补齐ꎬ 加入后培养至第 ２、 ４、 ６、 ８ ｄ 进
行收获ꎮ 以添加等体积无菌水作为对照ꎮ 用适量去
离子水将不定根上残留的培养基冲洗干净ꎬ 于
６０℃烘箱干燥至恒重ꎬ 计算不定根增长量ꎬ 粉碎ꎬ
过 １００ 目筛ꎻ 将 ＤＢＰ 和培养液分离后保存于 ４℃
冰箱ꎬ 供雷公藤内酯醇、 雷公藤吉碱和雷公藤次碱
含量的测定ꎮ 不定根增长量的计算方法为: 不定根
增长量 /瓶 ＝ 收获量 －接种量ꎮ
雷公藤不定根的培养基均为: ＭＳ ＋ ４􀆰０ ｍｇ/ Ｌ
ＮＡＡ ＋ ０􀆰５ ｍｇ/ Ｌ ＫＴꎬ 附加蔗糖 ３０ ｇ / Ｌꎮ 于 ２５０ ｍＬ
三角瓶中装入 １００ ｍＬ 培养基ꎬ 接种密度为 １０ ｇ
ＦＷ / Ｌꎬ 于高压灭菌前用 ＰＨＳ￣２Ｃ 型酸度计将 ｐＨ
调至 ５􀆰８ ~ ６􀆰０ꎮ 培养条件为: (２５ ± １)℃、 自然
光照、 摇床转速 １２０ ｒ / ｍｉｎꎮ
雷公藤不定根、 培养液及有机相中雷公藤内酯
醇、 雷公藤吉碱和雷公藤次碱的提取及含量测定参
照文献[１８]的方法ꎮ
１􀆰 ３　 仪器和试剂
实验仪器为高效液相色谱仪 (Ｗａｔｅｒｓ ６００Ｅꎬ
Ｍｉｌｆｏｒｄꎬ ＵＳＡ)、 Ｗａｔｅｒｓ ２４７８ 紫外检测器ꎮ 雷公
藤内酯醇、 雷公藤吉碱和雷公藤次碱标准品由上海
同田生物技术有限公司提供ꎮ 试剂为乙腈(色谱
纯)、 超纯水ꎬ 其他试剂均为分析纯ꎮ
１􀆰 ４　 数据处理
采用 ＳＰＳＳ １６􀆰０ 软件对实验所得数据进行
ＮＡＯＶＡ方差分析ꎬ 采用 Ｄｕｎｃａｎ’ｓ 新复极差法检
验数据的差异显著性ꎮ
２　 结果与分析
２􀆰 １　 邻苯二甲酸二丁酯(ＤＢＰ)对雷公藤不定根生
长的影响
低浓度的 ＤＢＰ 处理雷公藤不定根后ꎬ 与对照
相比ꎬ 不定根增长量有小幅上升(图 １)ꎬ 随着 ＤＢＰ
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图 １　 ＤＢＰ处理对雷公藤不定根生长的影响
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Ｔ. ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｒｏｏｔｓ
０７４ 植 物 科 学 学 报 第 ３４卷　
浓度不断升高ꎬ 其对不定根生长产生了抑制作用ꎬ
且随着 ＤＢＰ浓度的加大对根增长的抑制作用逐渐
增强ꎮ 当 ＤＢＰ浓度为 ６％、 培养至第６ ｄ 时ꎬ 不定
根增长量达到 １􀆰１４ ｇ /瓶ꎬ 为对照(１􀆰０８ ｇ /瓶)的
１􀆰０６倍ꎬ 当 ＤＢＰ浓度为 １２％时ꎬ 不定根增长量仅
为对照的 ８１％ꎮ
２􀆰 ２　 邻苯二甲酸二丁酯对雷公藤不定根中次生代
谢物含量的影响
当培养基中添加 ２％ ~ １０％的 ＤＢＰ 后ꎬ 雷公
藤不定根中内酯醇含量在添加的第 ２ ｄ 均高于对
照ꎬ 且添加浓度越大不定根中内酯醇含量越低
(图 ２)ꎮ 随着培养时间的延长ꎬ 不定根中内酯醇
含量整体呈下降趋势ꎬ 到第 ６ ｄ 时降到最低ꎬ 随
后又逐渐回升ꎬ 到培养第 ８ ｄ 时不定根中内酯醇
含量均高于对照ꎬ 其中 ＤＢＰ 浓度为 ２％时ꎬ 内酯
醇含量达 ７４􀆰９６ μｇ / ｇꎬ 为对照(５３􀆰６７ μｇ / ｇ)的
１􀆰４０ 倍ꎮ 从图 ２ 中还可看出ꎬ 不论 ＤＢＰ 浓度大
小、 培养时间长短ꎬ 不定根中吉碱和次碱的含量
均低于对照ꎬ 并且随着培养时间的延长呈逐渐下
降趋势ꎮ
２􀆰 ３　 邻苯二甲酸二丁酯对雷公藤不定根培养液中
次生代谢产物含量的影响
当培养基中添加 ２％的 ＤＢＰ 培养到第 ２ ｄ 时ꎬ
培养液中内酯醇含量达到 ３１９􀆰３７ μｇ /瓶ꎬ 显著高
于对照的 ２２６􀆰５６ μｇ /瓶(图 ３)ꎬ 随着培养时间的
延长ꎬ 部分内酯醇转移到有机相中ꎬ 因此培养液中
内酯醇含量开始下降ꎬ 到培养的第 ６ ｄ 时降至最
低ꎬ 之后随着培养时间的延长有机相中内酯醇达到
饱和ꎬ 培养液中含量又有所增加ꎬ 当添加 ２％
ＤＢＰ、 培养至第 ８ ｄ 时培养液中内酯醇含量最高ꎬ
达到 ２２１􀆰２５ μｇ /瓶ꎬ 为对照的 １􀆰４６ 倍ꎮ 培养液中
吉碱含量均在培养的第 ４ ｄ 达到最高ꎬ 且添加 ２％
ＤＢＰ的培养液中吉碱含量最高ꎬ 达到 ２２５􀆰６７ μｇ /
瓶ꎬ 为对照的 １􀆰６４ 倍ꎬ 之后随着培养时间的延长
吉碱含量均呈不同程度下降ꎮ 从图 ３ 中还可看出ꎬ
自添加 ＤＢＰ 的第 ２ ｄ 开始ꎬ 部分次碱逐渐向有机
相转移ꎬ 培养液中次碱含量随着 ＤＢＰ 浓度的增加
均呈不同程度下降ꎬ 且 ＤＢＰ 浓度越大次碱含量下
降越明显ꎮ
２􀆰 ４　 邻苯二甲酸二丁酯中次生代谢物含量
当不同浓度的 ＤＢＰ 添加到培养基中后有机相
中 ３种次生代谢产物含量均发生了变化(图 ４)ꎮ 添
加 ６％ ＤＢＰ、 培养到第 ６ ｄ时ꎬ 有机相中内酯醇的
含量最高ꎬ 达到 ２６􀆰５４ μｇ /瓶ꎬ 之后随着培养时间
的延长有机相中内酯醇含量显著下降ꎬ 而此时培养
液中内酯醇含量明显增加ꎬ 这可能是因为有机相和
水相之间的相互平衡所致ꎮ 从图 ４还可看出ꎬ 添加
１２％ ＤＢＰ、 培养到第 ８ ｄ时ꎬ 有机相中吉碱的含量
最高ꎬ 在添加 １０％ ＤＢＰ、 培养到第 ８ ｄ 时有机相
中的次碱含量最高ꎮ
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图 ２　 ＤＢＰ处理对雷公藤不定根中次生代谢产物
含量的影响
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ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ Ｔ. ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｒｏｏｔｓ
１７４　 第 ３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 李 琰等: 雷公藤不定根两相培养初步研究
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谢产物含量的影响
Ｆｉｇ􀆰 ３ 　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＤＢＰ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ
ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ ｏｆ Ｔ. ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ
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图 ４　 ＤＢＰ处理后有机相中 ３种次生代谢含物含量
Ｆｉｇ􀆰 ４ 　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＤＢＰ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ
ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ Ｔ. ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｒｏｏｔｓ
２􀆰 ５　 邻苯二甲酸二丁酯处理后对每瓶次生代谢物
总产量的影响
不同浓度的 ＤＢＰ 添加到培养基中后ꎬ 每瓶收
获的内酯醇总产量并不随 ＤＢＰ 浓度的升高和培养
时间的延长而增加(图 ５)ꎮ 当培养基中添加 ２％的
ＤＢＰ时内酯醇总产量高于对照ꎬ 其中在培养第 ２ ｄ
时内酯醇总产量最高ꎬ 达 ０􀆰４０ ｍｇ /瓶ꎬ 为对照
(０􀆰２７ ｍｇ /瓶)的 １􀆰４８ 倍ꎮ 由于 ＤＢＰ 添加到培养
基中明显抑制了不定根中吉碱和次碱的积累ꎬ 最后
导致吉碱和次碱的总产量均低于对照ꎬ 其原因还有
待于进一步分析研究ꎮ
３　 讨论
在两相培养中因培养的目的产物结构不同ꎬ
所添加的有机相以及代谢产物增加量的差别很
大ꎮ Ｂｕｉｔｅｌａａｒ等[１９]研究认为ꎬ 在孔雀草(Ｔａｇｅｔｅｓ
ｐａｔｕｌａ Ｌ.)发状根培养液中加入十六烷可以使目
的产物噻吩分泌量提高 ３０％ ~ ７０％ꎬ 而在紫草
(Ｌｉｔｈｏｓｐｅｒｍｕｍ ｅｒｙｔｈｒｏｒｈｉｚｏｎ Ｓｉｅｂ. ｅｔ Ｚｕｃｃ.)细胞
悬浮培养中添加十六烷提取紫草素ꎬ 可以使产量提
２７４ 植 物 科 学 学 报 第 ３４卷　
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图 ５　 ＤＢＰ对每瓶中次生代谢产物总产量的影响
Ｆｉｇ􀆰 ５　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＤＢＰ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ
ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅ ｙｉｅｌｄ ｉｎ Ｔ. ｗｉｌｆｏｒｄｉｉ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｒｏｏｔｓ
ｐｅｒ ｆｌａｓｋ
高 ７􀆰４倍[２０]ꎮ 目的产物为二萜类的紫杉醇在培养
基中加入油酸和 ＤＢＰ 都能促进细胞内紫杉醇的释
放和总产量的提高ꎬ 吴兆亮等[１５]研究发现ꎬ 与对
照组相比两相培养的紫杉醇产量可提高 ４倍ꎮ 由于
紫杉醇和雷公藤内酯醇、 雷公藤生物碱同属于二萜
类化合物ꎬ 因此本实验分别采用在红豆杉两相培养
中效果较好的 ＤＢＰ和油酸作为有机相[１５ꎬ１６]进行研
究ꎬ 结果发现添加不同浓度 ＤＢＰ 到培养基中且培
养到不同时间后ꎬ 虽然 ＤＢＰ 浓度在 ６％时不定根
增长量为对照的 １􀆰０６ 倍ꎬ 每瓶收获的内酯醇总产
量在最适浓度时为对照的 １􀆰４８ 倍ꎮ 但总体来看ꎬ
并没有达到两相培养的预期效果ꎮ 培养基中添加不
同浓度 ＤＢＰ 后ꎬ 不定根中内酯醇含量没有增加ꎬ
虽然有机相中内酯醇含量逐渐增加但培养液中内酯
醇含量却逐渐下降ꎮ 其原因可能是因为红豆杉为单
个细胞培养ꎬ 次生代谢产物的释放为单个细胞的行
为ꎬ 而本实验中雷公藤不定根已经有明显的器官分
化ꎬ 合成次生代谢产物的能力相对稳定ꎬ 但具体原
因还有待进一步研究ꎮ
油酸虽然适合东北红豆杉( Ｔａｘｕｓ ｃｕｓｐｉｄａｔａ
Ｓ. ｅｔ Ｚ.)细胞的两相培养但并不适合本实验中雷公
藤不定根的培养ꎬ 我们发现在培养基中添加不同体
积的油酸均会抑制不定根的生长ꎬ 且浓度越大抑制
作用越强ꎬ 随着培养时间的延长及油酸体积的增
加ꎬ 油酸会黏在不定根表面ꎬ 导致不定根生长速度
缓慢、 失去光泽、 变黑、 甚至逐渐枯死ꎻ 且由于不
定根表面被大量油酸黏附ꎬ 导致不定根中次生代谢
产物无法提取检测ꎮ 实验还发现ꎬ 不论 ＤＢＰ 添加
浓度大小、 培养时间长短ꎬ 不定根中吉碱和次碱的
含量及每瓶总产量均低于对照ꎬ 因此ꎬ 采取两相培
养生产雷公藤内酯醇和生物碱需注意筛选不同的有
机相ꎮ 可见培养材料不同、 目的产物不同ꎬ 有机相
的选择存在差异ꎬ 今后还要对雷公藤不定根两相培
养中有机相的选择作进一步实验研究ꎮ
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(责任编辑: 张 平)
４７４ 植 物 科 学 学 报 第 ３４卷