全 文 ：武汉植物学研究 2000, 18 (1) : 67～ 69
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
植物叶片中防御性化合物的紫外线诱导研究Ξ
盛桂莲　李文新　李 睿　王 煜
(华中师范大学应用生态学研究所　武汉　430079)
IND UCT ION OF PHYLAX IN COM POUND
W ITH UV IN PLANT L EAVES
Sheng Gu ilian　L iW enx in　L i R u i　W ang Yu
( Institu te of A pp lied E cology , Cen tra l Ch ina N orm a l U n iversity 　W uhan　430079)
关键词　紫外线照射, 植物防御, 化合物
Key words　UV irradia t ion, P lan t phylax is, Compound
植物处在逆境生态环境下, 本能地通过生理生化变化即防御反应来适应环境〔1〕。病原菌感染、断伤
等可引起的组织化学变化研究已有不少报道。Kodam a、李文新等人用UV (紫外线)照射水稻叶片, 迫使
植物组织产生生理生化防御反应, 已分离到多种防御性代谢新化合物, 用UV 照射水稻叶片探索水稻
PA (phytoalex in) 研究也获得成功。本研究用UV 照射美人蕉 (Canna g enera lis Bailey) 和湿地松 (P inus
elliottii Engelm ) , 探索离体植物组织防御性生理生化变化效应, 为分离具有重要经济价值的新化合物提
供新方法。
1　材料和方法
111　植物材料
美人蕉叶片、湿地松松针采于武昌桂子山, 选摘无创痕生长旺盛的新鲜材料, 经水洗室温风干后供
UV 照射备用。
112　生化试剂
分析纯无水甲醇、乙醚直接从化学试剂公司购买。
113　研究方法
将植物材料平铺在垫有具保湿性纱布的托盘中, 置于 UV 灯下 20 cm 处照射 (15W , 照射时间
30 m in, 45 m in, 60 m in) , 塑料膜封盖后, 条件培养 (温度 25℃, 湿度 90% ) 72 h〔3〕, 并观察其组织外部颜色
变化。对照材料为未经UV 照射的上述植物材料, 余法同上。
取等量 (115 g)上述每种温培后的材料, 剪碎后依次放入洁净试管中, 各加入 5 mL 70% 甲醇; 在
100℃水浴锅中加热煮沸约 3m in 后取出, 冷却后再加入 5mL 无水乙醚振荡萃取 3 次, 收集上层乙醚
相〔4, 5〕, 真空减压蒸馏除去乙醚, 再加适量无水甲醇溶解即得样品, 供 H PL C 检测备用〔4, 6〕。Ξ 收稿日: 1998212225, 修回日: 1999209212。第一作者: 女, 1975 年 11 月出生, 硕士生。国家自然科学基金资助项目 (编号: 39670371)。
114　高效液相色谱 (H PL C)分析
样品化学物检测使用美国Backm an 公司 H PL C 仪, UV 2100 型可变波长检测器, 黄金数据处理系
统, 不锈钢色谱柱 416 mm ×25 cm ; 流动相为甲醇2水 (7∶3,V öV ) , 流速 110 mL öm in; UV 检测波长分别
设定为 210 nm、230 nm 及 250 nm ; 进样量 10 ΛL ; 室温下操作〔4〕。
2　结果与讨论
211　研究结果
(1) 从色谱图上可以看出, 在同一UV 检测波长 (210 nm )下, 照射样品较对照样品在吸收峰的领域
和强度上都有所增加, 且在 200～ 250 nm 范围内有强吸收, 说明照射样品中新生成了共轭双烯或 Α、Β不
饱和酮、醛等类化合物 (图 1、图 2)〔6, 7〕。
(2) UV 照射时间一定, 改变UV 检测波长, 样品吸收峰的吸收强度发生相应改变。根据最适吸收波
长不同对应的物质也不同这一原理, 说明经UV 诱导后新生成了多种共轭双烯或 Α、Β不饱和酮、醛类化
合物 (图 2)〔6, 7〕。
(3) 同一UV 检测波长下,UV 照射时间的长短, 影响到样品吸收峰的强度。说明UV 照射强度与共
轭双烯或 Α、Β不饱和酮、醛等类化合物的生成呈正相关 (图 3)。
检测时间 (m in)
T im e of determ inate
　A 1 美人蕉对照样品 (T he con trast samp le of
Canna g enera lis Bailey) ;
　B1 美人蕉照射样品 (T he treated samp le of
Canna g enera lis Bailey) ;
　C1 湿地松对照样品 (T he con trast samp le of
P inus elliottii Engelm ) ;
　D 1 湿地松照射样品 (T he treated samp le of
P inus elliottii Engelm )
图 1　同一 UV 检测波长下对照样品
和处理样品色谱图
F ig11　T he abso rp tion spectrum s of the con trast and
treated samp les w ith the sam e UV
determ in w ave length
检测时间 (m in)
T im e of determ inate
　　A 1 检测波长= 210 nm (W ave length= 210 nm ) ;
　　B1 检测波长= 230 nm (W ave length= 230 nm )
图 2　相同照射时间不同 UV 检测波长下
美人蕉样品色谱图
F ig12　T he abso rp tion spectrum s of Canna g enerelis
Bailey w ith the sam e UV irradiating tim e and the
differen t UV determ in w ave length
检测时间 (m in)
T im e of determ inate
　　A 1 照射 30 m in ( Irradiated fo r 30 m in) ;
　　B1 照射 60 m in ( Irradiated fo r 60 m in)
图 3　不同 UV 照射时间同一 UV 检测波长下
湿地松样品色谱图
F ig13　T he abso rp tion spectrum s of P inus elliottii
Engelm w ith the sam e UV determ ination w ave length
and the differen t irradiating tim e
86 武 汉 植 物 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　第 18 卷　　
212　讨论
(1) 植物逆境生理生化研究已有不少报道, 病原菌侵染引发的植物防御性机能研究是生命科学研
究的热点。植物 PA 生物化学研究成果直接为环境相容性新药物创制提供了理想的化学母体。从稻瘟病
感染的水稻叶褐色病斑中, 分离到多种双萜类、黄烷酮类的水稻 PA。从稻瘟病斑中分离毫克级 PA 纯品
其难度是显然易见的。研究发现了UV 照射作用具有稻瘟病感染水稻叶组织时类似的生理变化。UV 照
射水稻叶片, 检索分离稻瘟病原菌感染诱发的多种 PA , 是从植物中获取超微量化合物或具有重要经济
价值化学母体的成功一例。
(2) 李文新、Kadam a 等人〔8〕研究报道了 UV 照射后的水稻叶 Pho spho lipase A 2、L ipoxygenas、
Perox idase 的活性变化。测试结果, 上述脂质水解和氧化酶的活性, 分别增加 415、2174、3146 倍。人工制
备上述酶群反应最终产物 132hydroperox ides (132ROOH ) 作为标样, GC2M S2S IM 测定, UV 照射叶组织
后 132ROOH 含量增加 214 倍。结果说明UV 能激活与共轭化学物生成有关的酶群活性, 代谢产生内源
性化学物。
(3) 本实验中,UV 照射美人蕉、湿地松, 其甲醇2乙醚提取物的 230 nm 吸收区, H PL C 检测到共轭
烯或 Α、Β不饱和酮、醛等类化合物。结果支持了UV 照射作用具有诱发植物防御反应, 代谢共轭双烯或Α、Β不饱和酮、醛等化学物的作用。UV 照射美人蕉、湿地松的植物伤害斑点相似, H PL C 230 nm 吸收区
的吸收峰也无明显差别。UV 照射强度与植物中间防御反应, 还待进一步研究。
参　考　文　献
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96　第 1 期　　　　　　　　盛桂莲等: 植物叶片中防御性化合物的紫外线诱导研究