全 文 ：于淀粉积累。
缺锌或过量锌胁迫均会降低硝酸还原酶的活
性 ,硝酸还原酶是植物氮代谢的关键酶 ,催化 NO3 -
到 NO2 - 的还原反应 ,其活性大小反映了植物对环
境中 NO3 - 的吸收利用情况[4 ,5 ] 。植物氮代谢的调
控主要是通过对硝酸还原酶的调控实现的 ,以硝酸
还原酶为中心的调控系统是最原始、最基本的氮代
谢调控系统。硝酸还原酶活性常用来表示氮代谢的
强弱 ,硝酸还原酶活性高低对整个氮代谢的强弱起
关键的调控作用[9 ] 。此外 ,锌又是影响蛋白质合成
最为突出的微量元素[4 ] ,锌通过 RNA 代谢影响蛋
白质合成[10 ] ,缺锌或过量锌胁迫会抑制蛋白质的合
成 ,造成硝酸盐的积累 ,对植物产生毒害作用。
根据本研究结果 ,建议全苗期叶面喷施 600
mg/ L 锌肥 ,以提高半夏产量。
参考文献 :
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白木香离体侧根中色酮类化合物的诱导形成
何梦玲1 ,戚树源2 ,胡兰娟2 3
(11 广东药学院中药学院 ,广东 广州 　510240 ;21 中国科学院华南植物园资源中心 ,广东 广州 　510650)
摘 　要 :目的 　研究白木香 A qui laria sinensis 中次生代谢产物的生物合成。方法 　采用组织培养的方法诱导沉香
色酮类化合物的产生 ,采用 HPLC 法进行诱导物的测定。结果 　从白木香离体侧根中诱导出 22(22苯乙基)色酮化
合物。结论 　黄绿墨耳真菌提取物能诱导白木香中沉香特征化合物的产生。
关键词 :白木香 ;离体侧根 ;色酮化合物
中图分类号 :R28211 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 :0253 2670 (2010) 02 0281 04
Induction of chromones in excised lateral roots culture of Aquila ria sinensis
H E Meng2ling1 , Q I Shu2yuan2 , HU Lan2juan2
(11 College of Chinese Materia Medica , Guangdong Pharmaceutical University , Guangzhou 510240 , China ;
21 South China Botanical Garden , Chinese Academy of Sciences , Guangzhou 510650 , China)
Abstract : Objective 　To st udy t he biosynthesis of t he second metabolites in A qui l ari a si nensis 1 Meth2
ods 　Chromones of agarwood were elicited by tissue cult ure and t he inducer content s were determined by
H PL C1 Results 　22(22Phenylet hyl) chromones could be elicited in excised lateral root s suspension cult ure
of A1 si nensis1 Conclusion 　Fungal ext ract s of Menanot us f l avol i ves could induce t he production of charac2
teristic component s of agarwood in A1 si nensis1
Key words : A qui l ari a si nensis (Lour1 ) Gilg ; excised lateral root ; chromone
　　白木香 A qui l ari a si nensis (Lour1 ) Gilg 又名 土沉香 ,为瑞香科沉香属植物 ,是我国特有的珍贵树
·182·中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 2 期 2010 年 2 月
3 收稿日期 :2009204212　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (30070066) ;广东省自然科学基金资助项目 (000974) ;广东药学院课题 (43548008)
作者简介 :何梦玲 (1975 —) ,广东梅州人 ,女 ,博士 ,讲师 ,从事植物组织培养和次生代谢研究。Tel : (020) 39352176 ;13500005095 　
E2mail :hmldf @126. com
种 ,也是我国生产沉香的唯一植物资源 ,现已被列为
国家濒危保护植物[1 ] 。沉香有降气温中、暖肾纳气
的功能 ,主要用于治疗喘息、呕吐、呃逆、脘腹胀痛 ,
腰膝虚冷、大肠虚秘、小便气淋、男子精冷等症[2 ] 。
此外 ,沉香的香味独特 ,是东南亚国家及中东地区的
名贵天然香料。商业上的巨大利润和非法贸易正导
致世界各地的沉香资源越来越少 ,沉香属大部分植
物已列入 1994 年日内瓦公约第二册名录 ,属于全球
限制贸易的野生濒危树种。
沉香中的化学成分主要有两大类 :倍半萜类化
合物和色酮类化合物 ,且健康的白木香木材中是不
含色酮类化合物 ,而 22(22苯乙基) 色酮类化合物被
认为是沉香的活性成分之一[ 3 ] 。有学者认为沉香是
由于白木香木材组织受伤或感染真菌形成的。早在
20 世纪 60 年代 ,华南植物研究所就分离出促进白
木香结香的真菌黄绿墨耳真菌 Menanot us f l avovi2
rens
[ 4 ] 。离体根培养包括毛状根的培养和天然离体
根的培养。高等植物中某些次生代谢产物仅在特殊
的组织和器官中合成和积累 ,因此器官分化常常有
利于次生代谢产物的积累。研究发现 ,当根在分化
时 ,一些药用植物的组织培养物中药用成分量就
高[5 ] 。利用培养根系统产生次生代谢产物 ,将成为
生产植物次生代谢物的一种新途径。本实验以白木
香悬浮培养离体侧根为材料 ,考察了黄绿墨耳真菌
提取物对其中色酮化合物的诱导生成作用 ,为进一
步研究色酮类化合物在白木香中的生物合成提供了
一个实验系统。
1 　材料与方法
111 　试验材料 :以继代培养的白木香无菌小苗为
材料。
112 　离体侧根生长曲线绘制及色酮化合物诱导实验
培养基 :以 MS 为基本培养基 ,添加不同质量浓
度的 IAA 和 IBA ,30 %蔗糖 ,调节 p H 值至 518 ,121
℃下消毒 20 min。观察培养侧根生长情况后添加
IBA 115 mg/ L ,其余同前。
在无菌条件下 ,切下白木香无菌小苗的根 ,去掉
根尖 ,切成 2 cm 长的小段 ,接入 200 mL 果酱瓶中 ,每
瓶 30 mL 含 IBA 的培养基 ,每瓶接 20 条小根。接种
后 100 r/ min 摇床上黑暗培养 ,温度 (26 ±1) ℃。每
20 d 取出 3 瓶称质量 ( M) , 按公式 ( M —M接种 ) /
( M接种 ×培养液体积)计算出培养根增加的鲜质量 ,质
量单位为克 ,培养液体积为升 ,绘出生长曲线。
在色酮化合物定性检出的试验中所用培养基再
添加黄绿墨耳真菌提取液 (f ungal ext ract s of M1
f l avovi rens) 。
113 　真菌的培养及提取液的制备
11311 　黄绿墨耳真菌的培养 :黄绿墨耳真菌 M1
f l avovi rens 购自中国科学院微生物研究所菌种保
藏室。菌种于 4 ℃冰箱中保存 ,每 2～3 个月继代一
次。欲制备提取液的真菌在马铃薯培养液中静置黑
暗培养 3 周 ,温度 (26 ±1) ℃。
11312 　马铃薯液体培养基 :每 1 000 mL 20 %马铃
薯汁中含葡萄糖 20 g、磷酸二氢钾 3 g、7 水硫酸镁
115 g、维生素 B1 0106 mg ,调整 p H 值至 610 ,每
500 mL 三角瓶中分装 80 mL 培养液 ,高压灭菌锅
中 121 ℃下消毒 20 min。
11313 　黄绿墨耳真菌提取液的制备 :收获的菌丝体
经水洗后 ,在 60 ℃烘干至恒重 ,打粉称质量 ,加 5 倍
量的蒸馏水 100 ℃回流 115 h ,抽滤收集上清液 ,渣
再加 3 倍量的蒸馏水 100 ℃回流 1 h ,抽滤 ,合并两
次上清 ,在水浴上蒸发至干 ,得到浸膏状真菌提取
物 ,称质量。
114 　白木香悬浮培养离体侧根中色酮类化合物的检
出 :收获悬浮培养 60 d 的离体根 ,50 ℃烘干恒重后称
定质量 ,打粉后加入 5 倍量的二氯甲烷浸泡 24 h ,倾
出上清液后 ,渣再用 5 倍量二氯甲烷浸泡一昼夜 ,合
并两次滤液后用 1/ 3 体积的 5 %NaO H 重复皂化 3
次 ,分液漏斗分离得到两个部分 :NaO H 部分和二氯
甲烷部分。其中 ,NaO H 部分用 1/ 3 体积的二氯甲烷
重复洗涤 3 次 ,合并洗出的二氯甲烷部分与之前皂化
后得到的二氯甲烷部分 ,再用 1/ 3 体积的蒸馏水重复
洗涤 3 次 ,洗好后的二氯甲烷部分加无水硫酸钠干燥
过夜 ,次日过滤后旋转蒸发回收溶剂至干 ,干品加 015
mL 甲醇溶解后进行 HPLC检测[6 ] 。
H PL C 测定条件 :提取溶液均为分析纯 ;色谱用
甲醇为色谱纯 ,色谱用水为双蒸水。
H PL C1100 高效液相色谱仪 ,紫外检测器 ,色谱
柱 Kromasil2C18 (250 mm ×416 mm ,5μm) 。柱温 :
室温 ,流动相 :甲醇2四氢呋喃2水 (50 ∶5 ∶55) ,体积
流量 :018 mL/ min ,检测波长 :210 nm。
样品测定 :将提取部分加入 015 mL 甲醇 ,旋涡
混匀器混匀 ,用滤膜 (孔径 0125μm) 滤过后备用。
每次进样 20μL ,记录峰高。4 种色酮类化合物对照
品由中国科学院华南植物园植物研究组提供并鉴
定 ,质量分数达到 9918 %以上。
2 　结果与讨论
211 　离体侧根的诱导 :含有生长素的培养基能诱导
白木香产生侧根 ,结果见图 1。可见 ,两种生长激素
·282· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 2 期 2010 年 2 月
都能诱导白木香侧根的发生 ,但添加 IBA 后诱导出
的侧根更多更适合于侧根的培养。选取生长情况最
好的培养基 (添加 IBA 115)作为离体侧根诱导色酮
产生的试验培养基。
A2IBA 诱导产生的一级侧根　B2IAA 诱导产生的一级侧根
A2first2order lateral root s induced by IBA
B2first2order lateral root s induced by IAA
图 1 　生长素诱导出的离体侧根
Fig11 　Excised lateral roots induced by auxin
212 　离体根的生长曲线 :诱导出的离体根能进行继
代培养 ,一个周期后的形态见图 2 ,生长曲线见图 3 ,
此生长曲线大致呈“S”型 ,因培养检测时间间隔较
长 ,使延迟期不明显 ,仅可明显见到两个生长阶段 ,
即指数生长期 (1～40 d)和静止期 (40～60 d) 。
图 2 　培养 60 d后离体侧根形态
Fig12 　Morphology of excised lateral roots
after 60 days′culture
　　一般意义上的离体根培养实际上是指离体根尖
的培养 ,是以无菌胚根的根尖为材料 ,在液体培养基
中进行静置恒温暗培养。一般培养 10～14 d 即可
长出许多侧根 ,然后再选取生长旺盛的根为材料 ,在
无菌条件下剪取侧根和主根的根尖移入新鲜培养液
中继代培养。而本实验建立的离体根培养体系与之
培养时间/ d
图 3 　白木香离体侧根生长曲线
Fig13 　Growth curve of excised lateral roots of A1 sinensis
则有很大的不同。主要是以侧根的大量发生和培养
为目的的。
近年来 ,也有一些学者对离体根做了一些研究。
其主要的着眼点在于研究激素对根原基的形成和侧
根发生的控制问题[ 7～9 ] 。目前尚无离体侧根培养体
系应用于次生代谢物质研究的报道。
213 　黄绿墨耳真菌提取液对离体侧根中色酮化合
物产生的诱导 :真菌诱导子 (f ungal elicitor) 是来源
于真菌的一种确定的化学信号 ,在植物与真菌的相
互作用中 ,它们可以快速、高度专一和选择性地诱导
植物细胞中特定次生代谢物的形成和积累。近 20
年来 ,国内外在植物组织和细胞培养中利用不同的
真菌诱导子提高目的次生代谢产物产量的研究至今
仍是一个热点 ,如真菌诱导物可促进异黄酮类、萜类
和某些生物碱类次生代谢产物的合成[10 ] 。
由图 4 可以看出 ,未添加黄绿墨耳真菌提取液
的白木香悬浮培养离体根中是没有色酮化合物的产
生 ,这一点和在白木香植物上实验结果一致[11 ,12 ] 。
图 4 　黄绿墨耳真菌提取液对离体侧根中
色酮化合物产生的影响
Fig14 　Effect of fungal extracts of M. f lavolives on pro2
duction of chromones in excised lateral roots
214 　悬浮培养离体根中色酮类化合物的检出 :在培
养的侧根中能诱导产生已知的 4 种色酮化合物[6 ] ,
·382·中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 2 期 2010 年 2 月
1 # :6 ,72二甲氧基222[ 22(4′2甲氧基苯) 乙基 ]色酮 ;
2 # :6 ,72二甲氧基222(22苯乙基) 色酮 ; 3 # : 62甲氧
基222[22(3′2甲氧基苯) 乙基 ]色酮 ;4 # :62甲氧基222
(22苯乙基)色酮。结果见图 5。
t/ min
A2对照品　B2样品
A2reference substances 　B2sample
图 5 　悬浮培养离体侧根中 4 种色酮化合物的产生
Fig15 　Production of four chromones in excised lateral
roots in suspension culture
　　药材沉香中存在两种主要的成分———倍半萜类
化合物和 22(22苯乙基)色酮化合物 ,沉香的品质主要
由这两类化合物决定。黄绿墨耳真菌是诱导白木香
植物产生沉香的真菌 ,感染真菌后的白木香植物最先
产生的化合物就是此类色酮化合物[11 ] ,而健康的白
木香木材和未经诱导的离体根中都不能检测到色酮
化合物 ,这些结果说明色酮化合物是白木香离体根在
逆境状态下重新合成的次生代谢产物 ,而且白木香离
体根的次生代谢物合成机制与白木香整体植株组织
薄壁细胞的次生代谢物合成机制是相似的。
　　本研究中 ,黄绿墨耳真菌是从沉香木材中分离
出来的 ,生产实践已经证明这种真菌能诱导沉香的
生成 ,而且到目前为止 ,还没有任何其他的文献报道
此种真菌可以诱导其他代谢物的合成 ,也没有任何
文献报道其他真菌可以诱导沉香的合成。因此就目
前的实验结果来看 ,认为黄绿墨耳真菌可能是专一
诱导白木香产生沉香的诱导物。
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《中草药》、《中国药学杂志》及陈新谦、陈常青
荣获“新中国 60 年有影响力的期刊及期刊人”
为纪念新中国诞辰 60 周年 ,表彰和鼓励对期刊事业做出重要贡献的期刊和期刊工作者 ,总结经验 ,促进
期刊行业健康发展 ,中国期刊协会、中国出版科学研究所联合举办了“新中国 60 年有影响力的期刊及期刊
人”推选活动。经过各地、各行业期刊协会和专家评审委员会的严格评审 ,中国药学会主办期刊《中草药》、
《中国药学杂志》及《中国药学杂志》副主编陈新谦、《中草药》杂志执行主编陈常青研究员分别荣获“新中国
60 年有影响力的期刊及期刊人”称号。
[本刊讯 ]
·482· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 2 期 2010 年 2 月