全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 17期 2014年 9月

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腐胺对白桦悬浮细胞蔗糖代谢和三萜积累影响的初步研究
刘英甜，周文洋，孙菲菲，王京京，詹亚光，范桂枝*
东北林业大学生命科学学院，黑龙江 哈尔滨 150040
摘 要：目的 研究外源腐胺对白桦 Betula platyphylla 悬浮细胞中蔗糖代谢与三萜积累间的关系。方法 在白桦悬浮细胞的
生长末期添加 0.1、1、5 mmol/L 腐胺，采用比色法分析白桦悬浮细胞内蔗糖，果糖和葡萄糖量、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合
成酶活性以及三萜量。为进一步明确腐胺与蔗糖对白桦三萜积累的关系，分析蔗糖（5、10、20、40 g/L）和 1 mol/L 腐胺＋
5～40 g/L 蔗糖处理对白桦三萜的影响。结果 腐胺处理提高了白桦悬浮细胞内蔗糖量，而降低了培养液中的蔗糖量。其中，
5 mmol/L 腐胺处理 6 h 时增加幅度最大，比对照增加了 169.41%。与蔗糖相比，腐胺对细胞内外果糖和葡萄糖量的影响程度
较小，除了处理 6 h 细胞内的果糖和葡萄糖增加外，其余处理时间细胞内的果糖和葡萄糖量基本呈降低趋势。除 5 mmol/L
腐胺降低了蔗糖合成酶活性外，腐胺处理增加了蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶的活性。5～40 g/L 蔗糖处理 12 h 后，悬浮细
胞中的三萜量呈增加趋势，其中 20 g/L 蔗糖处理时增加幅度最大，比对照增加了 52.16%。1 mmol/L 腐胺分别与不同浓度蔗
糖共同处理后，除腐胺与 5 g/L 蔗糖共同处理三萜量比单独腐胺增加 27.37%外，其他处理均降低了三萜的积累。结论 腐胺
处理诱导了白桦悬浮细胞中蔗糖的合成和三萜的积累，同时推测腐胺诱导的蔗糖在一定程度上介导了三萜的积累。
关键词：腐胺；白桦；蔗糖；果糖；葡萄糖；三萜；蔗糖磷酸合成酶；蔗糖合成酶
中图分类号：R282.21 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2014)17 - 2534 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.17.021
Effect of putrescine on sucrose metabolism and triterpenoid accumulation in
Betula platyphylla suspension cells
LIU Ying-tian, ZHOU Wen-yang, SUN Fei-fei, WANG Jing-jing, ZHAN Ya-guang, FAN Gui-zhi
College of Life Sciences, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China
Abstract: Objective To analyze the effect of exogenous putrescine on triterpenoid accumulation and sucrose metabolism. Methods
Putrescines (0.1, 1, and 5 mmol/L) were added to the eight-day-old suspension cell culture, and the content changes of sucrose, fructose,
glucose, and triterpenoid, the activity of sucrose phosphate synthase (SPS) and sucrose synthase (SS) were analyzed by colorimetry.
Results Putrescine increased the content of sucrose in cells but decreased the conent in culture medium. Among them, the content of
sucrose was most enhanced after putrescine induction for 6 h; The increasing rate was 169.41%. However, the contents of fructose and
glucose were only increased in 6 h under the putrescine treatment, the other treatments decreased the contents of fructose and glucose. In
addition to 5 mmol/L putrescine treatment, putrescine enhanced the activities of SPS and SS. The content of triterpenoid in suspension cells
was increased in 12 h after 5－40 g/L sucrose induction, and the content of triterpenoid was most induced by 20 g/L sucrose, the increasing
rate was 52.16%. In addition to increasing 27.37% on triterpenoid content in cells treated by 1 mmol/L putrescine and 5 g/L sucrose, the
treatment of 1 mmol/L putrescine and other sucrose concentration decreases the accumulation of triterpenoid. Conclusion Putrescine
could increase the sucrose content and triterpenoid accumulation in suspension cell culture, and we preliminarily inferred that the
induction of sucrose by putrescine could participate in the accumulation of triterpenoid in birch cells.
Key words: putrescine; Betula platyphylla Suk.; sucrose; fructose; glucose; triterpenoid; sucrose phosphate synthase; sucrose synthase

近年来的研究表明，白桦 Betula platyphylla
Suk. 三萜具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、调血脂、利
胆和保肝等作用，特别是白桦酯醇、白桦酯酸等三
萜物质作为天然药物在抗肿瘤和抗 HIV 活性上显

收稿日期：2014-02-24
基金项目：中央高校基本科研业务专项资金项目（DL13EA08-03）；国家自然科学基金资助项目（31100445，31070531）；黑龙江省博士后科
研启动基金（415288）
作者简介：刘英甜，硕士，现从事植物细胞工程领域的研究。E-mail: 312137369@qq.com
*通信作者 范桂枝 Tel: (0451)82191752 E-mail: gzf325@126.com
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示出了与其他药物不同的作用机制，靶向作用性更
强，几乎无不良反应[1-3]。因此，白桦三萜作为药物
化学中的先导化合物而逐步受到研究者的关注。
本课题组前期研究表明，白桦酯醇和齐墩果酸
等三萜物质可以在白桦愈伤组织和悬浮细胞中积
累，但质量分数极低[4-5]。在调控植物细胞次生代谢
物合成的研究中发现，诱导子可以迅速、专一和选
择性地诱导植物多种次生代谢物的合成[6]。为此本
研究室将蔗糖、果糖、葡萄糖、壳聚糖、水杨酸、
茉莉酸甲酯、一氧化氮、多胺以及从白桦树皮中分
离的真菌制备成真菌诱导子等生物和非生物诱导子
添加到白桦悬浮培养体系中[7-13]，发现这些诱导子
均可以不同程度地促进三萜积累。但上述这些诱导
子对白桦三萜的调控是否存在相互作用或因果关系
还不清楚。为此，本研究将分析不同浓度的外源腐
胺对白桦悬浮细胞内蔗糖量、果糖量、葡萄糖量、
蔗糖合成酶活性、蔗糖磷酸合成酶活性以及三萜量
的影响，初步探索腐胺诱导下白桦细胞内蔗糖代谢
与三萜积累的关系，为揭示诱导子促进次生代谢物
合成的积累奠定一定的理论基础。
1 材料与仪器
白桦 Betula platyphylla Suk. 取自东北林业大学
白桦强化种子园 5～7 年生嫁接优树（接穗 30 年生），
外植体取自其诱导的组培苗，由东北林业大学生命科
学学院詹亚光教授鉴定。腐胺购于 Solarbio 公司。
HY—6A 双层振荡器，恒温水浴锅，PH070A
培养箱/干燥箱，UV—2800 紫外分光光度检测器。
2 方法
2.1 白桦愈伤悬浮细胞的培养
将白桦愈伤组织接种于 B5 液体培养基中，添
加 0.1 mg/L 6-BA＋0.01 mg/L TDZ，蔗糖质量浓度
为 20 g/L，pH 5.5～6.0，培养温度为（25±1）℃，
光照强度 2 000 lx，光照 16 h/d，转速为 120 r/min。
每 15 天继代 1 次。
2.2 外源腐胺的添加
将腐胺添加到培养8 d的白桦悬浮培养体系中，
使终浓度达到 0.1、1、5 mmol/L，对照加入等体积
无菌水，诱导 6、12、24、48、96 h 后取样，每个
处理重复 3 次。
2.3 蔗糖、果糖和葡萄糖的测定[14]
2.3.1 反应液的制备 称取 0.1 g 干样，置于 10 mL
的离心管中，加入 80%乙醇 4 mL，80 ℃水浴 40
min，重复提取 2 次，合并提取液，提取液中加入
0.1 g 活性炭于 80 ℃水浴脱色 30 min，离心取上清
液，然后定容至 25 mL 备用。
2.3.2 蔗糖的测定 测定胞内蔗糖量时，取 400 μL
反应液，加入 50 μL 2 mol/L NaOH，沸水浴 5 min，
冷却后加入 2.8 mL 30% HCl 和 0.8 mL 0.1%间苯二
酚，摇匀后置于 80 ℃水浴 10 min，利用紫外分光
光度计测定 480 nm 处的吸光度（A）值；测定胞外
（培养液中）蔗糖量时，取滤过脱色后的 20 μL 培养
液，之后操作同“2.3.1”项。制作蔗糖标准曲线，
回归方程 Y＝1.066 9 X＋0.036 6，R2＝0.992 8，在
0～1 mg/mL 内具有良好的线性关系。
2.3.3 果糖的测定 测定胞内果糖量时，取 80 μL
反应液，加入 2.8 mL 30% HCl 和 0.8 mL 0.1%间苯
二酚，摇匀后置于 80 ℃水浴 10 min，利用紫外分
光光度计测定 480 nm 处的 A 值；测定胞外（培养
液中）果糖量时，取 6 μL 过滤脱色后的培养液，之
后操作同“2.3.1”项。制作果糖标准曲线，回归方
程 Y＝3.762 9 X＋0.023 8，R2＝0.979 5，在 0～0.25
mg/mL 内具有良好的线性关系。
2.3.4 葡萄糖量的测定 按照南京建成葡萄糖试
剂盒说明书操作，试剂空白调零，测定 510 nm 处
的 A 值。
2.4 蔗糖磷酸合成酶活性的测定[15-16]
2.4.1 酶液的提取 称取 1.0 g 鲜样，加入 5 mL 提
取缓冲液，冰浴研磨，滤过，取滤液 3 mL 透析（4
℃），然后将酶液定容至 5 mL。
2.4.2 酶活性的测定 取 50 μL 酶粗提液，加入 400
μL 的酶反应液（果糖-6-磷酸）和 100 μL UDPG，
加水至 1 mL，30 ℃水浴 10 min，立刻放入沸水浴
中 3 min 终止反应。加入 2 mol/L NaOH 100 μL，沸
水浴 10 min，冷却至室温，加入 3.5 mL 30% HCl
和 1 mL 0.1%间苯二酚，充分摇匀后 80 ℃水浴 10
min，冷却后测定 480 nm 处的 A 值。根据所测得的
A 值计算蔗糖磷酸合成酶活性。
2.5 蔗糖合成酶活性的测定[14-15]
酶液的提取同“2.4.1”项。取 50 μL 酶液，加
入 400 μL 的酶反应液（果糖）和 100 μL 尿苷二磷
酸葡萄糖（UDPG），加水至 1 mL，30 ℃水浴 10 min，
立刻放入沸水浴中 3 min 终止反应。加入 0.1 mL 2
mol/L 的 NaOH，沸水浴 10 min，冷却至室温，再
加入 30% HCl 3.5 mL 和 0.1%间苯二酚 1 mL，摇匀
后 80 ℃水浴 10～15 min，冷却后测定 480 nm 处的
A 值，根据 A 值计算蔗糖磷酸合成酶活性。
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2.6 三萜的测定
三萜的提取采用超声波醇提法，利用紫外分光
光度计法测定其量[17-18]。将白桦悬浮细胞烘干至恒
定质量后，研磨成粉末状，称量 0.05 g 样品，加入
2 mL 95%乙醇过夜浸提（重复 3 次），将提取液合
并后于 70 ℃水浴 1 h，再超声（10 kHz）提取 40 min，
静置 20 min 后滤过，取上清溶液 70 ℃水浴蒸干，
加入 200 μL 5%的香草醛-冰醋酸溶液和 800 μL 高
氯酸，继续 70 ℃水浴反应 15 min，反应结束后迅
速冷却，醋酸乙酯定容到 5 mL，混合均匀。空白对
照加入同样试剂。用紫外分光光度计测定 551 nm
处的 A 值。用齐墩果酸对照品制作标准曲线，回归
方程为 Y＝0.022 2 X＋0.000 9，R2＝0.995 6，在 0～
0.030 mg/mL 内具有良好的线性关系。
3 结果与分析
3.1 腐胺对白桦悬浮细胞和培养液中蔗糖量的
影响
将 0.1、1、5 mmol/L 的腐胺分别添加到培养 8 d
的白桦悬浮培养体系中处理 6～96 h 后，采用间苯
二酚比色法分析腐胺处理对白桦细胞和培养液中蔗
糖量的影响。研究发现，腐胺处理提高了白桦细胞
内蔗糖的量，而培养液中的蔗糖量，除 0.1 mmol/L
和 5 mmol/L 处理 6 h 时分别提高 26.16%和 67.31%
外，其他处理均降低了培养液中的蔗糖量，且影响
程度与腐胺浓度和处理时间相关（图 1）。其中，5
mmol/L 腐胺处理 6 h 时，白桦悬浮细胞内的蔗糖增
加幅度最大，比对照增加了 169.41%。而培养液中
的蔗糖量在腐胺处理 24 h 时降低幅度最大，比对照
降低了 81.94%。
3.2 腐胺对白桦悬浮细胞和培养液中果糖量的
影响
由图2-A可知，在处理的6～48 h内，0.1 mmol/L
腐胺处理后白桦悬浮细胞内的果糖量基本呈增加趋
势，其中处理 6 h 时增长率最高，比对照增加了
14.09%。而 1 mmol/L 和 5 mmol/L 腐胺处理后，悬
浮细胞内的果糖量基本呈降低趋势，其中，1 mmol/L
腐胺处理 24 h 时降低幅度最大，比对照降低了
32.91%。而培养液中的果糖量，除处理 12 h 时比对
照略有增加外，其他处理均降低了培养液中果糖的
量（图 2-B），其中 1 mmol/L 腐胺处理 96 h 时降低
幅度最大，比对照降低了 66.45%。
3.3 腐胺对白桦悬浮细胞和培养液中葡萄糖量的影响
与对照相比，悬浮细胞内葡萄糖量在腐胺处理

图 1 腐胺处理对白桦悬浮细胞 (A) 和培养液 (B) 中蔗糖
量的影响
Fig. 1 Effect of putrescine on sucrose content in suspension
cells (A) and media (B) in birch

图 2 腐胺处理对白桦悬浮细胞 (A) 和培养液 (B) 中果糖
量的影响
Fig. 2 Effect of putrescine on fructose content in suspension
cells (A) and media (B) in birch
10
8
6
4
2
0
蔗
糖
/
(m
g·
g−
1 )

CK 0.1 mmol·L−1
1 mmol·L−1 5 mmol·L−1
6 12 24 48 96
A
180
150
120
90
60
30
0
CK 0.1 mmol·L−1
1 mmol·L−1 5 mmol·L−1
蔗
糖
/
(m
g·
g−
1 )

B
6 12 24 48 96
CK 0.1 mmol·L−1
1 mmol·L−1 5 mmol·L−1
10
8
6
4
2
0
果
糖
/
(m
g·
g−
1 )

6 12 24 48 96
A
CK 0.1 mmol·L−1
1 mmol·L−1 5 mmol·L−1
180
150
120
90
60
30
0
果
糖
/
(m
g·
g−
1 )

B
6 12 24 48 96
t / h
t / h
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的 6～96 h 内呈先增加后降低趋势（图 3-A），其中
0.1 mmol/L 腐胺处理 6 h 时增加幅度最大，比对照
增加了 45.96%。1 mmol/L 腐胺处理 24 h 时降低幅
度最大，比对照降低了 46.04%。
由图 3-B 可知，0.1 mmol/L 腐胺处理后，培养
液中的葡萄糖量随处理时间的延长呈降低趋势，处
理 96 h 时降低幅度最大，比对照降低了 62.43%。1
mmol/L 腐胺处理 6、24 h 后，培养液中的葡萄糖量
低于于对照，处理 48 h后恢复到对照水平。5 mmol/L
腐胺处理后，除处理 6 h 比对照降低了 22.74%外，
培养液中的葡萄糖量均呈增加趋势，其中在处理 48
h 时增加幅度最大，比对照增加了 81.24%。
3.4 腐胺对白桦悬浮细胞蔗糖合成酶活性的影响
从图 4 可以看出，在腐胺处理 6～96 h 内，0.1
mmol/L 和 1 mmol/L 腐胺增加了蔗糖合成酶活性，
而 5 mmol/L 腐胺降低了蔗糖合成酶活性。其中，0.1
mmol/L腐胺处理 96 h时蔗糖合成酶活性增幅最大，
比对照增加了 80.53%；1 mmol/L 腐胺处理 24 h 时
蔗糖合成酶活性增幅最大，比对照增加了 63.77%；
5 mmol/L 腐胺处理 96 h 时蔗糖合成酶活性降低幅
度最大，比对照降低了 31.04%。

图 3 腐胺处理对白桦悬浮细胞 (A) 和培养液 (B) 中葡萄
糖量的影响
Fig. 3 Effect of putrescine on glucose content in suspension
cells (A) and media (B) in birch

图 4 腐胺处理对蔗糖合成酶活性的影响
Fig. 4 Effect of putrescine on sucrose synthase activity
3.5 腐胺对白桦悬浮细胞蔗糖磷酸合成酶活性的
影响
由图 5 可知，在腐胺处理的 6～96 h，除 0.1
mmol/L 腐胺处理后的蔗糖磷酸合成酶活性与对照
基本相同外，1 mmol/L 和 5 mmol/L 的腐胺均不同
程度地增加了蔗糖磷酸合成酶的活性。其中，1
mmol/L腐胺处理 6 h时蔗糖磷酸合成酶的活性增幅
最大，比对照增加了 439.45%。
3.6 腐胺对白桦三萜积累的影响
0.1、1、5 mmol/L 腐胺处理 6～96 h 后，白桦
悬浮细胞干质量、三萜量和产量的变化见表 1。除 5
mmol/L 腐胺处理降低白桦悬浮细胞的干质量外，
0.1 mmol/L 和 1 mmol/L 腐胺处理均增加了白桦悬
浮细胞的干质量。其中，0.1 mmol/L 腐胺处理 96 h 时
干质量增幅最大，比对照增加了 35.78%。腐胺处理均
不同程度地影响了三萜的合成。其中，0.1 mmol/L 腐
胺处理 12 h 时，三萜量增幅最高，为对照的 144.23%；
1 mmol/L 腐胺处理 12 h 时三萜量和产量增幅最大，

图 5 腐胺处理对蔗糖磷酸合成酶活性的影响
Fig. 5 Effect of putrescine on sucrose phosphate synthase activity
CK 0.1 mmol·L−1
1 mmol·L−1 5 mmol·L−1
120
90
60
30
0
葡
萄
糖
/
(m
g·
g−
1 )

6 12 24 48 96
A
CK 0.1 mmol·L−1
1 mmol·L−1 5 mmol·L−1
1.8
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
0
葡
萄
糖
/
(m
g·
g−
1 )

B
CK 0.1 mmol·L−1
1 mmol·L−1 5 mmol·L−1
40
30
20
10
0
蔗
糖
合
成
酶
活
性
/
(m
g·
h−
1 ·g
−
1 )

6 12 24 48 96
CK 0.1 mmol·L−1
1 mmol·L−1 5 mmol·L−1
90
60
30
0
蔗
糖
磷
酸
合
成
酶
活
性
/
(m
g·
h−
1 ·g
−
1 )

6 12 24 48 96
6 12 24 48 96
t / h
t / h
t / h
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表 1 腐胺对白桦悬浮细胞干质量和三萜量的影响
Table 1 Effect of putrescine on dry weight and triterpenoid content in suspension cells of birch
处理时间 / h 处理浓度/ (mmol·L−1) 干质量 / (g·L−1) 三萜量 / (mg·g−1) 三萜产量 / (mg·L−1)
CK 10.82±0.60 14.97±1.16 164.64± 1.71
0.1 11.25±0.87 18.96±1.44 212.40± 3.83
1 11.08±0.40 25.57±2.28 278.72±14.01
6
5 10.22±0.92 18.24±1.94 186.08± 9.55
CK 11.05±0.60 15.51±0.43 172.10± 4.82
0.1 11.83±1.21 22.31±0.49 261.07± 5.69
1 11.41±0.61 32.51±2.58 370.60± 6.60
12
5 10.45±0.46 14.47±0.61 149.02± 6.30
CK 11.44±0.61 16.24±0.55 186.81± 6.37
0.1 12.68±0.20 23.29±0.60 293.51± 7.53
1 11.83±0.35 26.81±1.08 314.21±12.71
24
5 9.21±0.72 15.13±0.59 137.72± 5.39
CK 11.47±0.42 15.87±1.35 180.97±15.44
0.1 13.29±0.31 19.76±0.42 260.83± 5.61
1 12.20±0.20 23.78±1.38 287.68±16.64
48
5 8.63±0.50 12.62±0.74 108.51± 6.40
CK 10.25±0.51 16.60±1.55 169.28±15.81
0.1 14.42±0.23 15.41±2.47 212.68± 6.55
1 12.61±0.23 22.20±1.98 279.75± 9.77
96
5 7.01±1.03 8.21±0.82 64.07± 3.25
分别比对照增加了117.17%和125.10%。而5 mmol/L
腐胺处理下三萜量随着处理时间的延长而下降，在
处理 96 h 时三萜量降幅最大，比对照降低了
51.34%。
3.7 腐胺和蔗糖对白桦三萜积累的影响
由表 2 可以看出，1 mmol/L 腐胺处理 12 h 时三
萜量和产量增幅最大。为了进一步明确腐胺与蔗糖
对白桦三萜积累的关系，将不同质量浓度（5、10、
20、40 g/L）的蔗糖溶液加入 1 mmol/L 腐胺处理的
白桦悬浮体系中，培养 12 h，分析腐胺、蔗糖、腐
胺与蔗糖共同处理对白桦三萜积累的影响。研究发
现，5～40 g/L 蔗糖处理 12 h 后，悬浮细胞干质量
的积累量均增加了，其中 40 g/L 蔗糖处理增加幅度
最大，比对照增加了 43.04%。腐胺与蔗糖共同处理
后，悬浮细胞的干质量变化趋势与蔗糖处理相同，
其中腐胺与 40 g/L 蔗糖处理增加幅度最佳，比对照
增加了 47.18%。
5～40 g/L 蔗糖处理 12 h 后，悬浮细胞中的三
萜量和产量呈增加趋势。其中 20 g/L 蔗糖处理增加
幅度最大，分别比对照增加了 52.16%和 103.93%。
表 2 腐胺和蔗糖对白桦悬浮细胞干质量和三萜量的影响
Table 2 Effects of putrescine and sucrose on dry weight and triterpenoid content in suspension cells of birch
处理方法 干质量 / (g·L−1) 三萜量 / (mg·g−1) 三萜产量 / (mg·L−1)
CK 9.41±0.76 16.41±0.61 154.28±11.38
5 g·L−1蔗糖 10.22±0.38 18.89±0.85 192.65±17.35
10 g·L−1蔗糖 10.46±0.84 22.01±0.15 228.91± 3.06
20 g·L−1蔗糖 12.63±0.64 24.97±1.29 314.63±32.56
40 g·L−1蔗糖 13.46±0.28 13.24±0.46 177.47±12.27
腐胺 10.81±0.54 27.47±1.23 296.66±26.49
腐胺＋5 g·L−1蔗糖 11.42±0.62 34.99±1.37 398.84±35.05
腐胺＋10 g·L−1蔗糖 11.03±0.48 27.77±1.31 305.46±28.78
腐胺＋20 g·L−1蔗糖 13.23±0.16 22.45±1.57 296.34±41.45
腐胺＋40 g·L−1蔗糖 13.85±1.02 13.17±0.93 181.81±25.73
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 17期 2014年 9月

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腐胺与蔗糖共同处理后，1 mmol/L 腐胺和 5 mg/L
蔗糖共同处理后三萜量为 34.99 mg/g，比对照增加
113.22%，比腐胺单独处理提高 27.37%，但是腐胺
和其他浓度蔗糖共同处理后，三萜量和产量呈下降
趋势，腐胺与 40 g/L 蔗糖处理后，三萜量比对照降
低了 52.58%。
4 讨论
多胺是一类植物内广泛存在的低相对分子质量
脂肪胺，常见的游离态多胺主要包括腐胺、精胺、亚
精胺，参与调控植物的生长发育，清除自由基，保护
植物抵御非生物胁迫[14,19]。本课题组前期的研究也发
现，外源多胺可以促进白桦悬浮细胞中三萜的合成，
其中腐胺促进效果最佳[5]；蔗糖作为植物生长发育和
基因表达的重要调节因子，不仅是能量来源和结构物
质，而且在信号转导中具有初级信使作用[12,20]。Koops
等[21]和王春丽等[22]采用同位素U-14C示踪法证明蔗糖
被优先整合进入三萜烯中。那么，腐胺促进白桦三萜
合成中，蔗糖除了能量与结构物质外，蔗糖代谢与三
萜积累的关系是本研究想要探索的科学问题。
本研究发现，腐胺处理提高了白桦悬浮细胞内
的蔗糖量，而降低了培养液中的蔗糖量，且影响程
度与腐胺浓度和处理时间相关。其中，5 mmol/L 腐
胺处理 6 h 时，白桦悬浮细胞内的蔗糖增加幅度最
大，比对照增加了 169.41%。与蔗糖相比，腐胺对
细胞内外果糖和葡萄糖量的影响程度较小，除了处
理 6 h 细胞内的果糖和葡萄糖增加外，其余处理时
间细胞内的果糖和葡萄糖量基本呈降低趋势。
为了进一分析腐胺处理后细胞内外蔗糖、果糖
和葡萄糖量变化的原因，本课题组分析了植物中与
蔗糖代谢密切相关的酶蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成
酶。研究发现，除 0.1 mmol/L 腐胺对蔗糖磷酸合成
酶的活性基本无影响外，1 mmol/L 和 5 mmol/L 的
腐胺均不同程度地增加了蔗糖磷酸合成酶的活性。
蔗糖磷酸合成酶是合成蔗糖的关键酶之一，腐胺处
理后蔗糖磷酸合成酶活性的变化趋势与细胞内蔗糖
量的变化趋势相同，进一步证实了腐胺可以增加细
胞内蔗糖的量；在腐胺处理后，0.1 mmol/L 和 1
mmol/L 腐胺增加了蔗糖合成酶活性，而 5 mmol/L
腐胺降低了蔗糖合成酶活性；蔗糖合成酶是主要的
蔗糖分解代谢酶，腐胺处理后蔗糖合成酶活性提高
了，而蔗糖分解的次级产物果糖和葡萄糖却没有大
幅度增加。其原因可能是腐胺通过其他途径调控了
果糖和葡萄糖代谢，或蔗糖被优先整合进入其他代
谢中，还需进一步研究。
为了明确蔗糖与三萜积累的关系，分析了蔗糖、
腐胺以及腐胺与蔗糖共同处理后三萜量变化，发现
蔗糖浓度在一定范围内对三萜合成起到促进作用；1
mmol/L 腐胺和 5 mg/L 蔗糖共同处理后三萜量为
34.99 mg/g，是腐胺单独处理后三萜量的 1.27 倍。
而 1 mmol/L腐胺和 20 mg/L蔗糖共同处理反而抑制
了三萜的合成。上述结果初步说明腐胺和其诱导的
蔗糖在一定程度上对三萜积累起到协同促进作用，
这同时也解释了 5 mmol/L 腐胺处理后蔗糖量大幅
度上升，但是三萜积累下降的现象。
外源腐胺可以促进白桦悬浮细胞中蔗糖和白桦
三萜的积累，且腐胺通过促进蔗糖磷酸合成酶活性
而诱导产生的蔗糖在一定程度上介导了三萜的合
成，可能是蔗糖自身激发了某种信号途径，或是腐
胺在诱导蔗糖合成的过程中激发了某种信号途径，
或是腐胺和蔗糖在诱导白桦三萜合成积累过程中存
在某种交互作用。但是高浓度的蔗糖对三萜合成的
抑制机制以及蔗糖通过哪些下游途径调控三萜的合
成仍需要进一步的研究。
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