全 文 ：武汉植物学研究 1999, 17 (3) : 282～ 284
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
印楝愈伤组织的培养条件及对印楝素含量的影响Ξ
雷光富　朱西儒　张云开　张海保　刘　卫
(中国科学院华南植物研究所 广州 510650)
INFL UENCE OF THE CUL TURAL COND IT IONS TO
CALL US FORM AT ION OF A ZAD IRACH TA IN D ICA AND
ITS AZAD IRACHT IN COTENT
L ei Guangfu　Zhu X iru　Zhang Yunkai　Zhang H aibao　L iu W ei
(S ou th Ch ina Institu te of B otany , T he Ch inese A cad emy of S ciences　Guangzhou　510650) )
关键词　印楝, 愈伤组织, 印楝素
Key words　A z ad irach ta ind ica A. L uss, Callus,A zadirach tin
由于印楝 ( A z ad irach ta ind ica A. L uss)提取物对农业、仓库和卫生害虫具有明显的拒食、抑制生长
发育、忌避、毒杀、内吸和不育等活性, 并有高效、低毒、无环境污染、不易引起昆虫抗药性等优点〔1〕, 受到
人们的关注。但是, 它的自然分布有限, 我国尚无此种。在 80 年代虽引种成功, 而它的活性成分结构复
杂, 难以进行人工合成, 使其应用受到限制〔2〕。
因此, 根据植物次生代谢产物的合成〔3, 4〕, 具有“全能性和代谢多途径”〔4〕的基本理论, 研究影响印楝
愈伤组织生长及其印楝素含量测定的因素很有必要〔2〕。本文进一步报道培养条件的作用, 以便达到人工
调控, 使代谢朝所需终产物方向进行, 提高次生产物的产量; 从而为深入开展印楝细胞的大规模培养, 生
产天然活性成分奠定基础。
1　材料和方法
1. 1　材料
外植体取自华南农业大学资源环境学院昆虫毒理研究室的温室。使用第 2 代叶片愈伤组织, 培养
20 d后做不同处理试验。
1. 2　方法
(1) 愈伤组织诱导及细胞生长速度和印楝素测定: 见前文〔5〕。
(2) 试验处理: 进行不同温度、光照、pH 的处理, 观察对愈伤组织的生长和印楝素含量的影响。试验
重复 3～ 5 次; 温度处理用光照培养箱 (广东省医疗器械厂生产)控制; 用 30 或 40 W 日光灯提供光源。Ξ 收稿日: 1998204221, 修回日: 1998209219。第一作者: 男, 1969 年 6 月出生, 工程师 (硕士) , 从事园林工程设计工作。承蒙华南生物工程研究开发基金资助。
2　结果与讨论
2. 1　温度对印楝愈伤组织及印楝素含量的影响
经过不同温度试验, 了解对印楝愈伤组织及印楝素含量影响的最佳条件, 结果见表 1。
表 1　温度对印楝愈伤组织及印楝素含量的影响
T able 1　Effect of temperatu re to the callus of
A z ad irach ta ind ica and the con ten t of A zadirach tin
温度 (℃)
T emperatu re
收获干重
D ry w eigh töflask
(g)
生长速率
Ratio of
grow th
(g DW ·L - 1·d- 1)
印楝素含量
Conten t of
A zadirach tin
(m g DW ·g- 1)
印楝素产率
Ratio of
A zadirach tin
(m g·L - 1)
20 0. 08 0. 16 0. 40 1. 28
25 0. 13 0. 26 0. 63 3. 28
30 0. 16 0. 32 0. 45 2. 88
35 0. 12 0. 24 0. 28 1. 25
　　试验表明: 在 30℃条
件下, 有利于印楝愈伤组织
的生长, 其生长速率最高,
可达到0. 32 g DW ·L - 1·
d- 1。然而, 在 25℃时, 印楝
素积累量最高, 为 0. 63 m g
DW ·g- 1 (见图 1)。因此,
考虑两者要求, 控制在25～
30℃比较理想, 这与 N et2
t lesh ip , L & M. Slayto r 研
究骆驼蓬细胞培养及其生物碱产率的温度分别是 32℃及 27℃较一致〔6〕。
2. 2　光照条件对印楝愈伤组织及印楝素含量的影响
光是植物生长的基本条件之一, 印楝愈伤组织的培养同样需要最佳光照条件。本研究作了光照和黑
表 2　光照条件对印楝愈伤组织生长及印楝素含量的影响
T able 2　 Influence of temperatu re to the callus of
A z ad irach ta ind ica and the con ten t of A zadirach tin
试验处理
T reatm en t
收获干重
D ry w eigh töflask
(g)
生长速率
Ratio of
grow th
(g DW ·L - 1·d- 1)
印楝素含量
Conten t of
A zadirach tin
(m g DW ·g- 1)
印楝素产率
Ratio of
A zadirach tin
(m g·L - 1)
白光
W h ite ligh t 0. 14 0. 28 0. 63 3. 53
黑暗
D ark 0. 13 0. 26 0. 40 2. 08
暗条件的对比, 光强度为
1 500～ 2 000 lx, 光照时间
14 h, 观察了印楝愈伤组织
的生长及其印楝素含量的
变化, 结果见表 2。
在光照条件下, 印楝愈
伤组织的生长虽比黑暗时
略快, 但差异不显著, 其愈
伤组织中的印楝素含量却 2△2 收获干重D ry w eigh t (g) ;2×2 生长速率 Rate of grow th (g DW ·L - 1·d- 1) ;2○2 印楝素含量 Conten t of A zadirach tin
(m g DW ·g- 1) ;2●2 印楝素产率 Rate of A zadirach tin (m g·L - 1)
图 1　pH 值对印楝愈伤组织生长和印楝素含量的影响
F ig11　Effects of pH value on callus grow th and
A zadirach tin derivative fo rm ation
有明显的差异。光照下比黑暗中的含量增加 50%。
从愈伤组织的表现来看, 前一种呈黄绿色, 后者则
为浅黄白色。所以, 在用于工业生产和工艺改良方
面, 必须考虑光照因素。这一点与对某些植物的研
究结果不同〔2, 7〕, 在长春花〔8〕、茶树、保罗氏鲜红玫
瑰等植物中, 光有促进植物合成次生物的作用, 但
光对日本莨菪、黄连及紫草〔2〕等植物中的生物碱合
成则有抑制作用。
2. 3　pH 对印楝愈伤组织及印楝素含量的影响
培养基的 pH 对印楝愈伤组织及印楝素含量
有一定影响。本研究选用了 415、510、515、610、615
共 5 个处理。结果表明: 在 pH 5～ 6 时, 印楝愈伤组
织生长比较理想。过高或者太低, 都会抑制其生长,
当达到 6. 5 时则更为严重。印楝素含量在 pH 5. 5～
6. 0 时较好, pH 低于 5. 5 时, 其含量明显下降 (图
1)。这可能是由于植物生长的环境要求偏酸性, 但
382　第 3 期　　　　　　　　　雷光富等: 印楝愈伤组织的培养条件及对印楝素含量的影响
严重酸性会影响植物细胞内生物碱合成受到抑制或被降解之故。
2. 4　印楝细胞大量培养与印楝素提取的前景
通过不同培养条件对愈伤组织形成的影响试验, 以及用 EL ISA 技术〔9〕测定印楝素含量, 结果表明:
人工进行大量细胞培养是可行的, 其中控制温度、光照和培养基的 pH 是关键因子。至于工厂化生产工
艺在其他植物次生代谢物提取方面亦有不少成功经验〔10〕可借鉴, 雷光富等〔5〕在印楝培养基配方上有比
较成熟的技术。进一步放大生产, 有待深入试验和完善。
参　考　文　献
1　李晓东, 赵善欢. 印楝素对昆虫的毒理作用机制. 华南农业大学学报, 1995, 17 (1) : 118～ 122
2　赵善欢, 张业光, 蔡智德. 印楝引种试验初报. 华南农业大学学报, 1989, 10 (2) : 34～ 39
3　叶和春. 不同理化因子对新疆紫草愈伤组织生长及紫草衍生物合成的影响. 植物学报, 1991, 33 (12) : 927～ 931
4　梁峥, 郑光植. 高等植物的次生代谢. 植物生理学通讯, 1981 (1) : 14～ 21
5　雷光富, 朱西儒, 张云开等. 添加剂和激素对印楝脱分化及印楝素含量的影响. 中国科学院研究生院学报, 1997,
15 (1) : 79～ 85
6　N ettlesh ip L , Slayto r M. A dap tation of P eg anum harm a la callus to alko lo id p roduction. J E xp B otany , 1974, 25:
1 114～ 1 123
7　周立刚. 长春花细胞培养与吲哚生物碱的生产. 天然产物研究与开发. 1991, 3 (2) : 67～ 73
8　甘烦远, 郑光植. 各种因素对红花培养物中细胞生长及其Α2生育酚含量的影响. 植物学报, 1991, 33 (7) : 516～ 622
9　张海保, 朱西儒, 张云开等. 香蕉花叶病的酶联免役检测技术的研究. 植物病理学报, 1994, 24 (4) : 323～ 327
10　T abata M , Fu jita Y. P roduction of sh ikon in by p lan t cell cu ltu res, In: Zait lin M et a l. eds. B io techno logy in P lan t
Science. N ew Yo rk: A cadem ic P ress, 1985. 207～ 218
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