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Effects of methyl jasmonat on accumulation and release of tanshinones in suspension cultures of Salvia miltiorrhiza hairy root

茉莉酸甲酯对丹参毛状根中丹参酮类成分积累和释放的影响



全 文 :茉莉酸甲酯对丹参毛状根中丹参酮类成分
积累和释放的影响
王学勇 t o崔光红 t o黄璐琦 t3 o邱德有 u
ktq中国中医科学院 中药研究所 o北京 tsszss~
uq中国林业科学研究院 林业研究所 o北京 tsss|tl
≈摘要   目的 }研究茉莉酸甲酯 k° ·¨«¼ ­¤¶°²±¤·o l对丹参酮类成分的积累和向培养基中的释放的影响 ∀方
法 }y2z∂ 悬浮振荡培养 „×≤≤tx{vw农杆菌诱导的丹参毛状根培养 t{ §后 o液体培养基中加入化学诱导子 ) ) ) 茉莉
酸甲酯 o采用 ‹ °≤的方法 o测定  处理后不同时间段 kuoyo| §l丹参毛状根中隐丹参酮 !丹参酮 ŒŒ„的含量以及其
在培养基中的含量 ∀结果 }毛状根经  处理后 uoyo| §隐丹参酮的含量分别达 s1sv|os1uswos1xzu °ª# ªpt o分别
是同时期未经  处理的 u1uo{1xouv1{倍 ~丹参酮 ŒŒ„的含量达 s1uxtos1ystot1xyv °ª# ªpt o分别是同时间期未经
 处理丹参毛状根的 t1|ow1toy1u倍 ∀结论 } 能显著促进丹参毛状根中丹参酮类成分的积累并向培养基中释
放 ∀
≈关键词   茉莉酸甲酯 ~丹参 ~毛状根 ~‹ °≤
≈中图分类号   ≥ xyz ≈文献标识码   „ ≈文章编号   tsst2xvsukusszlsw2svss2sv
≈收稿日期   ussy2sz2tu
≈基金项目   国家重点基础研究发展计划 kussy≤…xswzssl~国
家高技术研究发展计划 kussv„„uuswsl
≈通讯作者   3 黄璐琦 oר¯}kstslywstwwtt2u|xyo∞2°¤¬¯}«∏¤2
±ª¯∏´ ¬ƒ uyvq± ·¨
植物经常遭受不良因素如微生物入侵与伤害等
胁迫 o为了抵御不良环境 o植物细胞往往产生次生代
谢物质 ∀诱导子的应用即基于这个原理 o采用诱导
子诱导药用植物细胞合成目的产物 o从而为研究植
物次生代谢调控提供了新思路与手段 ∀近 ts余年
来 o这方面的研究一直是国内外研究的热点 ≈t  ∀而
人工培养体系 ) ) ) 毛状根具有生长稳定 o迅速 o能够
生产大量次生代谢产物等特点 o为药用植物活性成
分的研究构建了便利实验体系 ≈u  ∀目前有文献报
道 „ªn和酵母提取物 k≠∞l等诱导子对丹参毛状根
中丹参酮类成分含量的影响 ≈vow  o但尚未见有茉莉
酸甲酯作为诱导子对丹参酮类成分的诱导的报道 ∀
茉莉酸及其衍生物 k如茉莉酸甲酯 l被认为在植物
次生代谢过程中起诱导信号传导作用 ≈x  ∀有报道
外源性茉莉酸类化合物能有效刺激植物次生代谢物
的生物合成 ≈yoz  o可引起植物次生代谢产物的迅速
积累 ≈y  o其作用具有广泛性 o能诱导包括萜类 !黄酮
类 !生物碱类等化合物的积累 ∀ ≠∏®¬°∏± 等¨ ≈{ 在培
养基中加入 tss Λ°²¯# pt茉莉酸甲酯能明显提高
紫杉醇的含量 ∀ Ž¨·¦«∏°等 ≈t 的研究也发现茉莉酸
甲酯能显著提高紫杉醇和紫杉烷类化合物的产量 ∀
丹参脂溶性丹参酮类成分主要为二萜醌类化合物 o
具有与紫杉醇相似的二萜类化合物代谢通路 ∀为探
究茉莉酸甲酯是否能有效提高丹参酮类成分的产
量 o本试验研究了茉莉酸甲酯对丹参毛状根中丹参
酮类成分积累和释放的影响 ∀
1 材料与方法
1q1 仪器与试剂 • ¤·¨µ¶uy|x高效液相色谱仪 o
• ¤·¨µ¶u||y二极管阵列检测器 o ¬¯¯ ±¨±¬∏° vu工作
站 ~色谱纯甲醇 k天津四友生物医学技术有限公司 l~
水为三重蒸馏水 o氯仿 !无水乙醇为分析纯 o隐丹参
酮 !丹参酮µ„对照品 k均购自中国药品生物制品检定
所 l∀
1q2 丹参毛状根的培养 丹参毛状根是用发根农
杆菌 „×≤≤ tx{vw感染丹参苗获得 o并在无激素的
y2z ∂液体悬浮培养基中进行继代培养 ∀将 u ª湿
根接于装有 uss °液体培养基的 xss °三角瓶中
作为试验材料 ∀ ux ε otts ∗ tus µ# °¬±pt o黑暗下
悬浮培养 ∀
1q3 茉莉酸甲酯用量及溶液配制 茉莉酸甲酯
k l以无水乙醇为助溶剂 o配制 xsh 的母液 o过
#ssv#
第 vu卷第 w期
ussz年 u月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλοφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯qvuo Œ¶¶∏¨ w
ƒ ¥¨µ∏¤µ¼o ussz
s1uu Λ°微孔滤膜除菌 o加入培养基中 o使  终浓
度为 uss Λ°²¯# pt ∀
1q4 诱导试验 向培养 t{ §的丹参毛状根培养基
中  进行诱导处理 o设 v个重复 o分别于处理后 so
yo|otu §后收获 o测定毛状根的干重及毛状根中丹
参酮 k隐丹参酮和丹参酮 µ „ l的含量 ∀
1q5 毛状根中丹参酮类成分的提取 取干燥至衡
重的丹参毛状根适量 o研碎过 ws目筛 o混匀 ∀取毛
状根细粉约 s1u ªo精密称定 o置 us °量瓶中 o加甲
醇溶液 w °o精密称重 o超声处理 ws °¬±o取出放
冷 o加甲醇溶液补足至原重 o摇匀 o静置 o过 s1wx Λ°
微孔滤膜 o即得 ∀
1q6 培养基中丹参酮类成分的提取 取 tss °丹
参毛状根培养基置于 uxs °的分液漏斗 o加入等体
积的氯仿 o摇匀 o静置 o待分层后 o收集下层溶液 o重复
萃取 v次 o旋转蒸发仪回收氯仿至干 o加入 xs °无
水乙醇溶解洗涤 o转入 tss °烧杯 o水浴浓缩至干 o
甲醇溶解 o定容至 u °o过 s1wx Λ°微孔滤膜 o即得 ∀
1q7 丹参酮类成分含量测定 采用 • °2‹°≤色谱
方法 o其色谱条件为 }• ¤·¨µ¶• °2≤t{ kv1| °° ≅ txs
°°ox Λ°lo检测波长 uzs ±°~柱温 vs ε o流速 t1s
°# °¬±pt o流动相为 s1xh醋酸甲醇 k„l和 s1xh
醋酸水 k…l线性梯度洗脱 }s ∗ ux °¬±ovsh ∗ ysh
„~ux ∗ vs °¬±oysh ∗ yxh „~vs ∗ xs °¬±oyxh ∗
zsh „~xs ∗ ys °¬±ozsh ∗ {sh „~ys ∗ yt °¬±o
{sh ∗ vsh „∀在该色谱条件下对丹参毛状根隐丹

参酮 !丹参酮 µ „进行含量测定 ∀色谱图见图 t∀
图 t 丹参毛状根丹参酮类成分的色谱图
„1对照品 ~…1样品 ~tq隐丹参酮 ~ uq丹参酮 µ „
2 结果与分析
2q1  对丹参酮类成分积累的影响  处理后
作用结果见表 t∀经过  处理后 o丹参酮类成分含
量迅速上升 o处理后 u §o隐丹参酮达 s1sv| °ª#
ªpt o是同时期对照组的 u1t|倍 ~丹参酮 µ „达 s1uxt
°ª# ªpt o是对照组的 t1z倍 ~处理后 y §o隐丹参酮
达 s1usw °ª# ªpt o是同时期对照组的 {1|倍 o丹参
酮 µ „达 s1yst °ª# ªpt o是对照组的 w1x倍 ~处理后
| §o隐丹参酮达 s1xzu °ª# ªpt o是同时期对照组的
uv1{倍 o丹参酮 µ „达 t1xyv °ª# ªpt o是对照组的
w1s倍 ∀分析结果表明 }丹参毛状根  处理之后 o
丹参酮类成分在短时间内迅速积累 o其中隐丹参酮
成分增长幅度较大 o与同时期对照组比较 o最大增幅
达 uv1{倍 k处理后 | §l~丹参酮 µ „最大增幅达 w1x
倍 k处理后 y §l∀
表 t  处理后不同时期丹参酮类成分的积累 kν € vl °ª# ªpt
组别 隐丹参酮u § y § | §
丹参酮 µ „
u § y § | §
对照 s1stz { ? s1ssw s1suv ? s1ssy s1suw ? s1ssw s1twz ? s1stw s1tvw ? s1suv s1uxt ? s1su{
  s1sv| ? s1ssy s1usw ? s1svz s1xzu ? s1s{u s1uxt ? s1sww s1yst ? s1ts| t1xyv ? s1vuw
2q2  对丹参酮类成分释放的影响 实验结果表
明 o处理后 | §o培养基中隐丹参酮达 s1tsv Λª#
°pt o丹参酮 µ „达 s1vww Λª# °pt o未经处理的正
常培养组 k对照组 l培养基中未检测到丹参酮类成
分 ∀证明  能有效刺激丹参毛状根中丹参酮类成
分的迅速积累并向培养基中释放 ∀
3 讨论
通过实验首次证明了茉莉酸甲酯能有效提高丹
参酮类成分在丹参毛状根中的积累并刺激其向培养
基中释放 ∀从实验结果可知 o丹参毛状根中 o经  
处理后第 |天 o隐丹参酮和丹参酮 µ „分别是同时期
对照组的 uv1{倍和 w1s倍 ~培养基中 o 处理后第
|天 o隐丹参酮 !丹参酮 µ „分别达 s1tsvos1vww Λª
# °pt o而对照组培养基中未检测到丹参酮类成
分 ∀
丹参酮类成分属二萜醌类化合物 o归属于异戊
二烯代谢途径 ∀萜类化合物生物合成的上游代谢途
径有 u条 o一条为存在于质体里的 ⁄÷°途径 k又称
±²± 2¨ ∂ „途径 lo另一条存在于胞质溶胶里的  ∂ „
k甲瓦龙酸 l途径 ∀有报道丹参酮类成分主要通过
±²± 2¨ ∂ „途径合成 o并证明了 ≠∞等诱导子能有效
增强 ⁄÷ • 酶的活性 o从而提高了毛状根内丹参酮类
成分的含量 ≈w  ∀茉莉酸甲酯作为植物次生代谢过
程中起诱导信号传导作用的物质 o作用与丹参次生
#tsv#
第 vu卷第 w期
ussz年 u月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλοφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯qvuo Œ¶¶∏¨ w
ƒ ¥¨µ∏¤µ¼o ussz
代谢过程中哪些环节有关 o其作用原理是否与 ≠∞
等诱导子作用相似 o是否通过增强丹参酮类成分的
±²± 2¨ ∂ „代谢途径相关酶的活性从而促进丹参酮
类成分的积累等 o还有待于进一步研究 ∀
≈参考文献  
≈t  Ž¨·¦«∏° • ∞o Š¬¥¶²± ⁄  o ≤µ²·¨¤∏• …q ׫¨ ®¬±¨ ·¬¦¶²©·¤¬²¬§¤¦¦∏2
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√¨ µ³µ²§∏¦·¬²± ²©³¤¦¯¬·¤¬¨ ¯¤±§ ¥¤¦¦¤·¬± ŒŒŒ ¬± פ¬∏¶¦¨¯¯ ¶∏¶³¨ ±¶¬²±
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Εφφεχτσ οφ µ ετηψλϕασµ ονατ ον αχχυµ υλατιον ανδ ρελεασε οφ
τανσηινονεσ ιν συσπενσιον χυλτυρεσ οφ Σαλϖια µ ιλτιορρηιζα ηαιρψ ροοτ
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(t. Ινστιτυτε οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα, Χηινα Αχαδεµ ψ οφ Χηινεσε ΜεδιχαλΣχιενχεσ, Βειϕινγ tsszss, Χηινα;
u. Ινστιτυτε οφ Φορεστρψ, Χηινεσε αχαδεµ ψ οφΦορεστρψ, Βεϕινγ tsss|t, Χηινα)
[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε: ײ¶·∏§¼ ·«¨ ©¨©¨¦·¶²©° ·¨«¼¯ ­¤¶°²±¤·¨ k l ²± ·«¨ ¤¦¦∏°∏¯¤·¬²± ¤±§µ¨¯¨ ¤¶¨ ²©·¤±¶«¬±²± ¶¨¬± ¶∏¶³¨ ±2
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Αγροβαχτεριυµ ρηιζογενεσ„×≤≤tx{vwo ·«¨ ¦«¨ °¬¦¤¯ ¨¯¬¦¬·²µ) ) ) ° ·¨«¼¯ ­¤¶°²±¤·º¤¶¤§§¨ §¬±·²y2z∂ ¶∏¶³¨ ±¶¬²± ¦∏¯·∏µ¨¶¤±§¤··«¨ ¶¤°¨
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χλυσιον:  ¦²∏¯§¶·¬°∏¯¤·¨·«¨ ¤¦¦∏°∏¯¤·¬²± ²©·¤±¶«¬±²± ¶¨¬± Σ. µ ιλτιορρηιζα ¤±§«¤√¨µ¨¯¨ ¤¶¨§·«¨ ° ¬±·²·«¨ ¦∏¯·∏µ¨ ° §¨¬∏°q
[ Κεψ ωορδσ] ° ·¨«¼¯ ­¤¶°²±¤·~ Σαλϖια µ ιλτιορρηιζα~ «¤¬µ¼ µ²²·¶~ ‹°≤ ≈责任编辑 张宁宁  
封面图片简介
月见草 Οενοτηερα βιεννισq为柳叶菜科月见草属植物 o别名山芝麻 !夜来香 ∀味甘 !苦 o性温 ∀可祛风湿 o强筋骨 ~主治风
寒湿痹 o筋骨酸软 ∀分布东北 !华北及贵州等地 ∀二年生草本 o第一年形成丛生莲座状叶 o叶伏于地面 o第二年抽茎 !开花 !结
果 o高 xs ∗ tss ¦°∀具粗壮肉质多汁根 ∀茎粗壮 o圆柱形 o单一或上部稍分枝 o被疏生白色长硬毛 ∀基生叶具长柄 o长 x ∗ vs
°°o茎生叶具短柄 o上部叶无柄 ~叶片披针形或倒披针形 o稀椭圆形 o长 x ∗ ts ¦°o宽 t ∗ u ¦°o基部楔形 o先端渐尖 o边缘具稀
疏浅牙齿或近全缘 o两面疏生细毛 ∀花单生于茎上部叶腋 o浅黄色或黄色 o夜间开放 ~萼筒很长 o达 v ¦°o先端 w裂 o每 u枚裂
片的上部常相连 o花期反卷 o顶端具长尖 o疏生白色长毛及腺毛 ~花瓣 wo平展 o倒卵状三角形 o长约 u ¦°o顶端微凹 ~雄蕊 {o黄
色 o短于花冠 ~子房下位 ow室 o柱头 w裂 ~蒴果长圆形 o微弯 o略为四棱形 o基部比上部粗 o被疏长毛 o成熟时 w瓣裂 ∀种子具棱
角 o紫褐色 ∀花期 y ∗ z月 o果期 { ∗ |月 ∀用途广泛 }种子含油率 xsh o可食用 ~幼苗可食用 ~花可提取芳香油 ~茎纤维可制绳 o
可做人造纤维 ~花朵密集 o气味芳香 o可用于绿化 ∀ k周繇 张宁宁 l
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