全 文 ：·药材与资源·
雌雄栝楼植株内含物比较研究¹
李　珊,程　舟* ,李　彦,刘　晶, 杨晓伶,朱云国
(同济大学生命科学与技术学院,上海　200092)
摘　要: 目的　分析雌雄栝楼植株内含物组成及量的差异, 为早期性别鉴定提供依据。方法　测定雌雄植株叶片生
理生化指标并进行差异显著性分析, 采用 HPLC 法分析雌雄植株叶片化学成分差异。结果　雄株的光合色素,可溶
性蛋白质的量, SOD、POD 活性, DNA 浓度高于雌株, 其中光合色素的量、POD 活性差异达显著性水平。雌株的
MDA、可溶性糖、紫外吸收物的量高于雄株,其中紫外吸收物的量差异达显著性水平。HPLC 分析结果显示雌雄植
株叶片的出峰数目、时间、峰高等参数明显不同。结论　栝楼雌雄植株中内含物的组成及量存在一定差异, 紫外吸
收物及 HPLC 特征峰可望作为性别鉴定的指标。
关键词: 栝楼;雌雄; 内含物
中图分类号: R282. 7　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253- 2670( 2008) 02- 0260- 04
Comparison of inclusions in female and male Trichosanthes kirilowii individuals
LI Shan, CHENG Zhou, LI Yan, LIU Jing , YANG Xiao-ling , ZHU Yun-guo
( School of L ife Sciences and T echno lo gy , Tongji Univ ersit y, Shanghai 200092, China)
Abstract: Objective　T o analyze the different composition and contents o f inclusion in female and
male Trichosanthes kir ilow ii individuals and to provide some r eferences for the early sex ident ificat ion.
Methods　Physiological and bio chemical indices in T . kir ilow ii leaves w ere determined and significant
analy sis of the difference w as performed. T he difference of chemical composit ion w as analyzed using
HPLC. Results　T he contents of photosynthet ic pigments and soluble proteins, the act ivit ies o f superox-
ide dismutase ( SOD) and per oxidase ( POD) , and the DNA concentration w ere higher in male indiv iduals
than those in female ones. T he dif ference in pho to synthet ic pigments content and POD act iv ity r eached a
signif icant level. The female individuals possessed higher contents o f malondiadehycle ( MDA) , soluble
saccharide, and U V-absorbing compounds than those in male ones, and the dif ference in UV-absorbing
compounds r eached a significant level . HPLC Assay revealed obvious differences in the peaking f requency ,
t ime, and the peak height . Conclusion　T here are differences in the composit ion and contents of inclusions
in male and female T . k irilow ii individuals, and the UV-absorbing compounds and the characterist ic HPLC
peak could potent ially be as indices of sex ident if ication.
Key words : T richosanthes kirilow ii Maxim . ; sex ident ificat ion; inclusions
　　栝楼T richosanthes kir ilow i i Max im . 是葫芦科
栝楼属多年生草质藤本植物,其根、果实、果皮、种子
均可入药,是我国重要的传统药用植物资源 [ 1]。栝楼
籽富含大量人体所需氨基酸、脂肪酸及多种微量元
素,可食率达 60%,具有较高的食用价值。目前在长
三角地区尤其是江浙等地已广泛种植。栝楼是雌雄
异株植物,开花前雌、雄株间无明显的形态差异,在
生产中雌、雄株的合理搭配为 10∶1左右,尽早分辨
出雌雄植株是栝楼种植过程中急需解决的问题。但
是以往对栝楼的研究主要集中在高产栽培技术、组
织培养与快速繁殖、种质资源鉴定、化学成分分析、
天花粉蛋白及其生物合成等方面,有关性别鉴定的
报道较少, 全面比较栝楼雌雄植株内含物差异并从
该角度探讨雌雄鉴定的研究尚未见报道。本实验拟
·260· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs　第 39卷第 2期 2008 年 2 月
¹ 收稿日期: 2007-05-15基金项目:同济大学科技发展基金资助项目( 2000219008)作者简介:李　珊( 1976- ) ,女,陕西西安人,博士,研究方向为资源植物学。　
T el/ Fax: ( 021) 65985185　E-mail: lis hanbio@ yah oo. com. cn
* 通讯作者　程　舟　Tel: ( 021) 65985185　E-mail: cheng zhou@ mail. t ongji. edu. cn
采用生理生化指标测定及 HPLC 分析等方法, 揭示
雌雄栝楼植株间内含物差异, 为探讨药用栝楼雌雄
植株早期鉴定提供基础资料, 为合理开发和保护栝
楼种质资源提供一定依据。
1　材料与方法
1. 1　实验材料:以幼嫩栝楼叶片为实验材料。在浙
江省农业科学院萧山棉麻研究所栝楼实验田中随机
选取 14株已明确性别的栝楼植株,摘取植株中部健
康无病斑叶片带回实验室用于各项指标的测定。
1. 2　生理指标测定:光合色素测定采用丙酮浸提
法[ 2] ; 超氧化物歧化酶( SOD)活性测定采用氮蓝四
唑法; 过氧化物酶( POD)活性测定采用愈创木酚
法;丙二醛( MDA)测定采用硫代巴比妥酸法;可溶
性蛋白质测定采用考马斯亮蓝 G-250染色法;可溶
性糖测定采用蒽酮比色法[ 3] ;紫外吸收物测定采用
M ir echi和 T eramura 的方法[ 4]。
1. 3　基因组 DNA 提取及浓度测定:基因组 DNA
提取参考李珊等[ 5]的方法并加以改进, DNA 质量浓
度测定采用紫外分光光度法。按总核酸浓度=
( 0. 062 9 A 260- 0. 036 A 280)×1 000计算。
1. 4　高效液相色谱分析( HPLC)
1. 4. 1　样品液制备:取叶片 0. 3 g, 剪碎, 80 ℃烘干
至恒重, 置于广口瓶内, 加 80%甲醇 40 mL 超声处
理 2 h,滤过得上清液,经 0. 45 Lm 针式滤器滤过得
到 HPLC 供试样品液。
1. 4. 2　HPLC分析: 采用 Ag ilent 1100 HPLC 色谱
仪进行分析, 色谱柱为 Zordox SB-C18 ( 250 mm×
4. 6 mm) ; 柱温: 37 ℃;流动相:甲醇水溶液, 梯度洗
脱,甲醇的体积分数由 5%增加到 100%;体积流量:
0. 8 mL/ min; 检测波长: 273 nm ; 进样量: 20 LL。
1. 5　数据处理: 实验数据用SPSS 11. 0和Excel软
件进行统计分析,并用 Excel软件制图。
2　结果与分析
2. 1　雌雄植株叶片光合色素定量比较:图 1结果显
示, 在整体水平上, 栝楼雄株的叶绿素 a ( Ca)、叶绿
素b( Cb)、类胡萝卜素( Ct )、总叶绿素( Cc)等光合色
素的量高于雌株,经独立样本 T 检验得知雌雄植株
间 Ca、Cb、Ct 和 Cc 的显著性概率分别为 0. 005、
0. 049、0. 003、0. 008( P< 0. 05) ,说明雌雄植株间光
合色素的量差异达显著性水平。
图 1　栝楼雌雄植株光合色素量比较
Fig. 1　Comparison of chlorophyll contents between
female and male plants of T. kirilowii
2. 2　雌雄植株叶片抗氧化酶活性及 MDA 定量
比较
2. 2. 1　SOD活性及比活力大小:从表 1数据可知,
雄株的 SOD 活性高于雌株, 雌株的比活力大于雄
株, 独立样本 T 检验的结果显示, 雌雄植株间 SOD
活性、比活力大小的显著性概率分别为 0. 091、
0. 579( P< 0. 05) , 说明雌雄植株间 SOD 活性和比
活力大小差异未达显著性水平。
2. 2. 2　POD 活性:栝楼雌雄植株的 POD活性分别
为2 858. 333、4 558. 333 U / ( g·min ) (表 1) , 雄株
的POD 活性比雌株高1 700 U / ( g·min) , 独立样
本 T 检验结果显示, 显著性概率为 0. 021 ( P <
0. 05) ,雌雄植株间 POD活性差异达显著性水平。
表 1　栝楼雌雄植株抗氧化酶活性及 MDA 的量比较
Table 1　Comparison of anti-oxidative enzyme activities and MDA content between female and male plants of T. kirilowii
植株 SOD总活性/ ( U·g- 1) SOD比活力/ ( U·mg - 1) POD活性/ ( U·g- 1·min- 1) M DA/ ( Lm ol·g- 1)
雌株 9. 747±0. 790 2. 257±1. 706 2 858. 333±1 158. 195 0. 488±0. 265
雄株 10. 831±1. 178 1. 706±1. 320 4 558. 333±　989. 650 0. 458±0. 159
2. 2. 3　MDA 的量:栝楼雌雄植株的 MDA 的量分
别为 0. 488、0. 458 Lmol/ g (表 1) ,雌株高于雄株,两
者间显著性概率为 0. 814( P > 0. 05) , 说明其间
MDA 的量差异未达到显著性水平。
2. 3　雌雄植株叶片可溶性糖、可溶性蛋白质及紫外
吸收物定量比较
2. 3. 1　可溶性糖量:如表 2所示, 栝楼雌雄植株叶
片中可溶性糖的量分别为 10. 06%、8. 985%, 雌株
高于雄株,但其间差异未达显著性水平,显著性概率
为 0. 634( P> 0. 05)。
2. 3. 2　可溶性蛋白质:栝楼雌雄植株叶片可溶性蛋
白质的量分别为 6. 965、9. 927 mg/ g (表 2)。差异显
著性概率为 0. 204( P> 0. 05) , 说明雌雄植株间可溶
性蛋白质的量差异未达显著性水平。
2. 3. 3　紫外吸收物: 表 2 数据显示, 雌雄植株紫外
吸收物的量分别为 0. 133、0. 126, 雌株的紫外吸收
·261·中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs　第 39卷第 2期 2008 年 2 月
物的量高于雄株,经独立样本 T 检验得知显著性概
率为 0. 008( P< 0. 05) , 说明雌雄植株间紫外吸收物
的量差异达显著性水平。
2. 4　雌雄植株叶片 DNA 浓度比较: 从栝楼雌雄植
株叶片中提取的 DNA 经琼脂糖凝胶电泳均可检测
到带型清晰的明亮条带, 测定 260、280 nm 处的吸
光度值并计算 DNA 的质量浓度, 结果显示雌雄植
株的 DNA 量分别为 0. 727、0. 775 Lg/ mL,显著性
概率为 0. 423( P> 0. 05) ,说明雌雄植株的 DNA 质
量浓度差异未达到显著性水平。
表 2　雌雄植株叶片可溶性蛋白、可溶性糖、紫外吸收物的量及 DNA浓度比较
Table 2　Comparison of soluble protein, saccharide, and UV absorbing compound contents
between female and male plants of T. kirilowii
植株 可溶性糖/ % 可溶性蛋白质/ ( mg·g - 1) 紫外吸收物 A DNA 质量浓度/ ( Lg·mL- 1)
雌株 10. 060±0. 844 6. 965±4. 601 0. 133±0. 003 0. 727±0. 041
雄株 8. 985±5. 295 9. 927±2. 694 0. 126±0. 001 0. 775±0. 083
2. 5　雌雄植株叶片提取物 HPLC 分析:图 2-A、B
为栝楼雌雄植株的色谱图。可以看出,雌雄栝楼植株
叶片提取物的出峰数目、出峰时间、峰高均存在较大
差异。其中出峰时间的差异最为显著,雌株样品在
27～37 min出现了一些峰高明显高于雄株的峰。雄
株样品在 10～22 m in出现了大量峰高明显高于雌
株的峰。
t/ min
图 2　雌(A)、雄(B)植株色谱分析图
Fig. 2　HPLC Analysis of female ( A) and
male (B) plants of T . kirilowii
3　讨论
3. 1　雌雄栝楼植株内含物差异:性别是植物最为重
要的生物性状之一。不同性别的植物在形态、生理特
性、化学成分及经济价值等方面存在一定差异, 在种
植业、园林绿化以及农林业生产中常需要根据经营
目的与利用方向选择栽培不同性别的植物以满足需
要。如以果实、种子入药的罗汉果、吴茱萸等需要栽
种大量的雌株;以纤维为收获物的大麻其雄株纤维
的拉力优于雌株, 以栽种雄株较好。因此对植物的性
别鉴定尤其是早期鉴定显得尤为重要,具有重要的
理论和实践意义。由于多数雌雄异株植物在幼苗期
未表现出外部形态差异,而雌雄植株之间存在许多
生理及代谢差异,对其进行研究有助于性别的早期
鉴定。
光合色素的量是反映植物光合能力的一项重要
指标,一般情况下植株光合色素的量高则光合能力
强,植株生长旺盛,生物量高。王双明等[ 6]对银杏雌
雄植株代谢差异的研究发现雄株的光合速率普遍高
于雌株。赵林森等[ 7]对复叶槭叶片中叶绿素定量测
定的结果显示雄株中叶绿素 a、叶绿素 b、总叶绿素
的量均高于雌株。在本研究中,雄株中的光合色素的
量平均值高于雌株,且其间的量差异均达显著性水
平。田间观察发现, 栝楼雄株一般较雌株强壮,该现
象可能与雄株光合色素的量高于雌株有关。
氧化还原能力不同是雌雄植株代谢差异的表现
形式之一。一般来说,雌性个体处于较还原状态, 雄
性个体处于相对氧化状态。温伟庆等 [ 8]的研究结果
表明,银杏雄株的过氧化物酶活性大于雌株, 即雌株
过氧化物酶活性处于较还原的状态, 雄株过氧化物
酶活性处于相对氧化的状态。本研究得到了与之相
似的结果, 雄株的 POD 活性比雌株高, 且其间的活
性差异达显著性水平。吴少华等 [ 9]对猕猴桃的研究
发现,雌株的SOD总活力大于雄株。何长征等[ 10]对
不同性型黄瓜植株保护酶类活性差异的研究显示,
雌雄同株系黄瓜中SOD活性较雌性系中高。在本研
究中雄株的SOD活性高于雌株。SOD、POD均具有
在一定程度上忍耐、减缓或抗御逆境胁迫,延缓植物
器官衰老, 增强其生存适应的能力, 栝楼雄株中
SOD、POD活性高于雌株表明雄株具有较强的抗逆
性及适应能力, 这也是造成栝楼雄株较雌株强壮的
可能原因之一。
可溶性糖是反映植株碳素营养状况的重要指
标,其量的变化影响着植株的碳素代谢状况。蛋白质
是生命中最重要的物质基础, 其量的变化可在一定
程度上反映植株氮素同化的水平。本研究结果显示
栝楼雌株叶片中可溶性糖的量高于雄株,蛋白质的
量低于雄性植株, 说明雌、雄栝楼植株在碳素代谢、
·262· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs　第 39卷第 2期 2008 年 2 月
氮素同化上存在着一定差异。紫外吸收物主要是酚
类化合物如类黄酮、黄酮醇、花色素苷以及烯萜类化
合物等,其中类黄酮是最主要的组分。本研究结果显
示所有雌性栝楼植株的紫外吸收物的量均高于雄性
植株, 且其间差异达显著性水平。与李国梁等[ 11]对
杨梅、猕猴桃等树种中水溶性酚类物质的结果一致。
推测此现象的形成原因是与类黄酮合成有关的基因
在雌性栝楼植株内的表达水平高于雄性, 从而使合
成紫外吸收物酶的活性增高。
3. 2　雌雄栝楼性别鉴定:对大多数雌雄异体的植物
而言, 性别分化和性别表现较迟给植株性别的早期
鉴定带来很大困难, 如何通过鉴定幼苗的雌雄性别
而决定取舍, 有助于提高经济效益。国内外学者从不
同方面进行了探索,主要包括外部形态、生理生化差
异、同工酶图谱、特异蛋白、染色体组型、核酸的量等
方面[ 12]。在本研究中, 光合色素、紫外吸收物的量及
POD活性在雌雄植株间均呈显著性水平差异, 但仅
紫外吸收物的量在所有栝楼雌株中均高于雄株,如
采用更多已知性别的植株作进一步验证, 紫外吸收
物可作为鉴定栝楼植株性别的有效指标。HPLC 分
析结果显示在相同色谱条件下, 雌雄植株样品的出
峰时间、出峰数目、峰高等均存在差异,说明雌雄植
株所含的化学物质组分及量存在较大差别。进一步
检测更多的样品,确定图谱差异与性别的相关性并
寻找最具代表性的性别相关峰,该方法亦有望成为
鉴定栝楼性别的有效途径。
致谢:本实验材料的收集工作得到浙江省农业
科学院萧山棉麻研究所金关荣高级实验师的大力
支持。
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青葙 SRAP体系的建立和优化¹
郭庆华, 郭美丽* , 薛　芊,冯　娜,张汉明
(第二军医大学药学院 生药学教研室, 上海　200433)
摘　要 :目的　探讨影响青葙 SRAP ( sequence-relat ed amplified polymo rphism)扩增的各种因素, 建立并优化青葙
SRAP 反应体系,为分子水平鉴定青葙子及其伪品,探讨青葙不同种质间的亲缘关系奠定基础。方法　用 CTAB 法
提取青葙 DAN,设计 T aq 酶浓度( 0. 02、0. 04、0. 06 U /LL )、dNTP 浓度( 0. 10、0. 20、0. 30 mmol/ L )、Pr imer 浓度
( 0. 15、0. 30、0. 45 Lmo l/ L ) 3 水平 3 因素试验和 Mg 2+浓度( 0. 5、1. 0、1. 5、2. 0、2. 5、3. 0、3. 5、4. 0 mmol/ L ) 8 水平单
因素试验。在 25 LL 体系中加入模板 DNA 20 ng ,对体系进行优化 ,用琼脂糖进行检测。结果　建立了适合青葙的
SRAP 体系, 在 25 LL 体系中, DNA 为 20 ng , Taq 酶浓度为 0. 04 U / LL , dNTP 浓度为 0. 30 mmo l/ L , P rimer 浓度
为 0. 30 Lmo l/ L , Mg 2+ 浓度为 2. 5 mmo l/ L ,优化后的体系目标条带增多, 且比较稳定, 重现性好, 得到了较好的扩
增效果。结论　本研究建立的反应体系适合青葙 SRAP 的研究。为从分子水平鉴定青葙子正品与伪品以及鉴定青
葙不同种质资源奠定了基础。
关键词: 青葙; SRAP ;反应体系
中图分类号: R282. 7　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253- 2670( 2008) 02- 0263- 04
·263·中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs　第 39卷第 2期 2008 年 2 月
¹ 收稿日期: 2007-06-08作者简介:郭庆华( 1976- ) ,女,山东潍坊人,药师,在读硕士研究生。　E-mail: lil y- gqh@ 126. com
* 通讯作者　郭美丽　Tel: ( 021) 25074576　E-mail: mlguo@ smm u. edu . cn