全 文 ：·262· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第2期2006年2月
生物和非生物诱导子对丹参毛状根培养生产丹参酮的影响
晏琼1’2，胡宗定1，吴建勇2‘
(1．天津大学化工学院，天津300072；2．香港理工大学应用生物与化学科技学系，香港)
摘要：目的 比较几种生物诱导子[酵母提取物(yeastex ract)、寡半乳糖醛酸(oligogalacturonides)、真菌诱导子
(fungalelicitor)]和非生物诱导子(Ag+、C02+和a一氨基异丁酸)对丹参毛状根培养生产丹参酮的影响。方法高效
液相色谱法测定3种丹参酮。结果 生物诱导子一般都能有效地提高丹参酮的产量，不同诱导子的诱导效果之间
存在差别。最高的丹参酮产量由100／tg／mL的真菌诱导子获得，是对照组产量(o．42mg／g)的4．7倍。非生物诱导
子对丹参酮的诱导能力相对生物诱导子较差，其中50肛mol／LC02+获得了最高的丹参酮产量(1．75mg／g)，是对照
组产量的4．1倍。生物诱导子和非生物诱导子表现出了一定的诱导选择性。所有的生物诱导子都显著提高了隐丹
参酮的量而所有的非生物诱导子都选择性地提高了丹参酮I的量。并且在大部分情况下，添加的诱导子都没有对
丹参毛状根的生长造成明显的抑制作用。结论在丹参毛状根培养中添加不同的生物和非生物诱导子都可以选择
性地提高丹参酮的积累，并且不影响毛状根的生长。
关键词：丹参毛状根；丹参酮；生物诱导子；非生物诱导子
中图分类号：R282．6 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2006)02—0262—04
Influenceofbioticandabioticelicitorsonproductionofta shinones
inSalviamiltiorrhizaha ryootculture
YANQion91”．HUZong—din91。WUJian—yon92
(1．CollegeofChemicalEngineering。TianjinUnivers ty，Tianjin300072，China；2．DepartmentofA pliedBiology
andChemicalTechnology，theHongKongPolytechnicUniversity，HongKong)
Abstract：ObjectiveTo ompareinfluenceofs veralbioticelicitors(yeastextr ct，oligogalactu—
ronides，andfungalelicitor)andabioticelicitors(Ag+，C02+，anda—aminoisobutyricac d)ontanshinone
productioninthehairyootcultureofSalviamiltiorrhiza．MethodsThcontentsof hreetanshinones
wereanalyzedbyhighperformanceliquidhromatography．ResultsBioticlicitorsincreasedeffectively
theyieldoftanshinonesandtherew redifferenceamongdifferentelicitors’effects．Thehighestcontentof
tanshinoneswasachievedbyfungalelicitorat100pg／mL，whichwas0．42mg／g，4．7-foldofthecontr01．
Thelicitationeffectsofabioticelicitorswerer lativelylowerthanthoseofbioticelicitors。withC02+at50
／』mol／Lgivingthehighestcontentoftanshinone(1．75mg／g，4．1一foldofthecontr01)amongabioticelici—
tors．Bioticandabioticelicitorsshowedtheselectivityofelicitation．Allbiotice icitorsnotablyincreased
thecrypotanshinoneconte ta dallabioticelicitorsselectivelyenhancedthtanshinoneI c ntent．Andin
mostcases，theelicitorsaddeddidnotcauseanyobviouslyinhibitoryeffectonthehairyootgrowth．Con—
clusionAddingdifferentbio icandabioticelicitorsmayelectivelypromotetanshinoneaccumulationand
notaffectthehairyootgrowthinthehairyootculturesofS．miltiorrhiza．
Keywords：thehairyootofSalviamiltiorrhizaBunge；tanshinones；bioticelictor；ab oticelicitor
丹参SalviamiltiorrhizaeBung 是治疗心血管
系统疾病的重要中药，主要的一大类生物活性成分
是脂溶性的二萜醌类化合物(各种丹参酮)。丹参酮
类化合物具有改善血液循环、抗炎抗菌、抑制血小板
聚集、耐缺氧等药理作用Ⅲ。供临床使用的总丹参酮
是混合物，其中3种丹参酮抗炎作用明显，即隐丹参
酮(crypotanshinone)、丹参酮I(tanshinoneI)和
丹参酮1IA(tanshinoneⅡA)。野生丹参根由于有效
收稿日期：2005—05—21
基金项目：香港理工大学资助项目(G—YD28andASDfund)
作者简介：晏琼(1977一)，女，湖南省邵东县人，博士研究生，研究方向：植物细胞和组织培养。
Tel：(0852)27665649Fax：(0852)23649932E—mail：yanqiongdx@eyou．tom
*通讯作者吴建勇Tel：(0852)27666687Fax：(0852)23649932E—mail：bcjywu@polyu．edu．hk
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第2期2006年2月·263·
活性成分不稳定，且生长周期长，不能满足市场的需
求。由发根农杆菌感染植物形成的丹参毛状根系统，
生长速度较快，遗传性稳定，是生产丹参药理活性物
质的良好培养系统。但是建立起来的丹参毛状根培
养系统仍然存在着丹参酮产量低的问题，影响着培
养的进一步放大和工业化。
诱导已经成为植物细胞和组织培养中提高次生
代谢产物生产最有效的方法之一；最初对诱导作用
的研究大部分是在悬浮培养的植物细胞中进行的，
后来有一些文献报道在毛状根培养体系中一些生物
的或者非生物的诱导子也可以成功地诱导次生代谢
产物的生产[23。但是就目前的研究结果来看，不同植
物细胞或组织培养体系适用的诱导子不具有普遍
性[3]。已有文献报道在丹参毛状根培养中使用真菌
发酵物可以诱导丹参酮积累，但没有对诱导子的种
类以及添加浓度进行优化[4]。本实验的目的是比较
不同种类(生物和非生物)诱导子对丹参毛状根培养
积累丹参酮的影响，以找到能够有效提高丹参酮生
产的诱导子及其最优浓度，为进一步的生产放大和
研究做好基础。
1材料与方法
1．1 丹参毛状根的培养：本试验使用的丹参毛状根
是用发根农杆菌ATCCl5834感染丹参苗获得
的[5]，并在无激素的MS—N(不含硝酸铵，蔗糖质量
分数30g／L)培养基上进行继代培养。所有试验都
使用液体悬浮培养的毛状根，将0．3g湿根(液体培
养了3～4周的嫩根)接于装有40mLMS—N液体
培养基的200mL摇瓶中作为试验材料。25℃、
110～120r／rain，黑暗下悬浮培养。
1．2生物诱导子的制备：真菌诱导子(fungalelici—
tor，尖孢镰刀菌的细胞壁粗提物)和酵母提取物
(yeastextract)的制备分别参见文献报道[6’7]。寡半
乳糖醛酸(oligogalacturonides)的制备方法：将60
mg／mL柑桔果胶溶液和30ttg／mL果胶酶溶液(美
国Sigma)在室温下混合20min，然后将溶液煮沸并
且滤过。将滤液收集起来冷冻干燥。取1．0g冷冻收
集的固体粉末溶于150mL去离子水中，121℃下高
压灭菌20min后置于4℃冰箱中保存待用。所有生
物诱导子的质量浓度均以糖的质量浓度标定，糖的
质量浓度用蒽酮比色法[8]测定，测得真菌诱导子、酵
母提取物和寡半乳糖醛酸的糖质量浓度分别为
1 443．2、5678．0和12 0．6mg／L。
1．3非生物诱导子的制备：Ag+的制备参见文献报
道[5]。CoCl2和a一氨基异丁酸(a—aminoisohutyric
acid，AIB)配制成母液。所有母液均用滤膜(0．22
肛m)滤过灭菌后待用。上述化学试剂均由Sigma公
司获得。
1．4毛状根干重的测定：将收获的毛状根用蒸馏水
清洗和滤过3遍，然后用滤纸吸去多余水分，放入温
度为45～50℃的烘箱中干燥直至其质量恒定，测其
干重。以每升培养液中根干重进行比较。
1．5毛状根中丹参酮的提取和测定：按文献报道[5]
方法。取100mg干根粉末置于8mL甲醇中研磨5
min，然后超声萃取1h。提取混合物静置过夜后，离
心，将得到的提取液真空干燥。残余物重新用0．5
mL色谱甲醇溶解，用0．45pm的滤膜滤过待测。丹
参酮的HPI。C分析：利用C—18反相硅胶柱(Econo—
sphereC185肛m，250mm×4．6mm)进行恒速洗
脱，体积流量控制在1mL／min，流动相组成为色谱
甲醇一水(61：39)，检测波长为270nm。
1．6诱导试验方案：向培养到18d的丹参毛状根
中分别加入各种剂量的诱导子，继续培养7d后收
获，测定毛状根的干重及毛状根中丹参酮(隐丹参
酮、丹参酮I和丹参酮ⅡA)的量。
2 结果
2．1 生物诱导子对丹参毛状根生长和总丹参酮产
量的影响：选用的3种生物诱导子在各质量浓度下
都没有对丹参毛状根的生长造成抑制，毛状根的干
重反而比对照组有较大的提高。3种生物诱导子都
可以提高丹参酮的生产，虽然在诱导效果上存在一
定的差别。与文献报道[4]比较，本试验选用的3种生
物诱导子对丹参酮积累的诱导效果更好，丹参酮的
质量分数接近甚至超过了生药水平(o．153mg／g)。
真菌诱导子获得了最好的诱导效果，其次是寡半乳
糖醛酸，最后是酵母提取物。并且3种生物诱导子都
表现出了剂量相关性，即较低质量浓度诱导子比较
高质量浓度诱导子有相对更好的诱导效果。见表1。
表1 生物诱导子对丹参毛状根生长和总丹参酮产量的
影响(n一3)
Table1 Effectofvariousbioticelicitorsonhairyoot
growthandtotaltanshinoneyield(n一3)
万方数据
·264· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第2期2006年2月
2．2菲生物诱导子对丹参毛状根生长和总丹参酮产
量的影响：本试验选用的3种非生物诱导子对丹参毛
状根的生长造成了不同的影响，银离子和a一氨基异丁
酸在各质量浓度下对毛状根的生长都没有明显的抑
制作用，而钴离子对毛状根的生长有一定的抑制作
用。总体来看3种非生物诱导子对丹参酮的诱导效果
比生物诱导子相对要差，只有50弘rnol／L的钻离子
表现出了与生物诱导子相当的诱导效果。见表2。
表2非生物诱导子对丹参毛状根生长和总丹参酮产量的
影响(n一3)
Table2 Effectofvariousabioticelicitorsonhairyoot
growthandtotaltanshinoneyield(n一3)
2．3诱导子对不同丹参酮诱导效果的比较：本试验
分析测定了3种丹参酮(隐丹参酮、丹参酮I和丹参
酮ⅡA)。结果表明诱导子对丹参酮的诱导有一定的
诱导选择性：各种生物诱导子都极大地提高了隐丹
参酮的质量分数，而各种非生物诱导子对隐丹参酮
质量分数的提高很不明显；各种生物诱导子都没有
诱导提高丹参酮I的产量，但各种非生物诱导子却
显著提高了丹参酮I的产量；各种生物诱导子对丹
参酮Ⅱ。的质量分数有一定的提高，而非生物诱导子
对丹参酮ⅡA的质量分数影响无规律可言。见表3。
表3诱导子对不同丹参酮诱导效果的比较(一一3)
Table3 Comparisonofvariouselicitorsonclicitation
effectofdifferenttanshinones(n=3)
诱导子类别诱导子浓度——_—_—————————／—————_—=_一
丹参酮产量％
隐丹参酮 丹参酮I 丹参酮“A
对照 一 100 100 100
酵母提取物100pgtmL1 174．20=t=89，8777．194-5．41120．91±13．t2
寡半乳糖酾100pg／mL1 488．89+128．44114．704-6．5915 ．56士9．77
真菌诱导子100vg／mL1 981．094-173．7277．004-8．031 5．424-5．11
硝酸银 30／』mol／L120．454-8．11215．324-9．5782．274-8．37
a一瓣豫100pmol／L108．244-15．21257．854-13．2369．094-6．19
整丝箜 !!!竺!!!兰!!!：!!圭!：!!!!!：!!圭!!：!!!!!：!!圭!!：!1
3讨论
诱导技术已经成为了提高植物细胞或组织培养
生产次生代谢产物的有效方法，从目前的研究结果
看诱导作用效果可以分为3个方面：(I)提高植物细
胞或组织内已经存在的某个次生代谢产物的量；(2)
选择性地提高不同次生代谢产物的量，改变不同次
生代谢产物之间的合成比例；(3)诱导产生出新的次
生代谢产物，改变植物细胞或组织内原有的代谢产
物谱。尤其是后两个方面的作用效果使得诱导研究
有了更深的意义和作用。毛状根体系是很适合于使
用诱导技术的体系，因为毛状根的固定特性，使得毛
状根的诱导比悬浮培养细胞的诱导更有效[2]。在不
同毛状根培养体系中已经找到了一些能有效提高次
生代谢产物的生物或非生物的诱导子[9．10]。
丹参毛状根培养体系虽然已经成功地建立，但
是其中主要的次生代谢产物丹参酮的质量分数很
低[7’11’12]。丹参毛状根中丹参酮的积累可以被某些
真菌发酵物诱导[4]，本试验结果进一步证实了诱导
子(生物和非生物的)是调节丹参毛状根中丹参酮积
累的有效物质，选择的几种诱导子都可以在不同程
度上提高丹参酮的质量分数。并且从总体上看选择
的生物诱导子比非生物诱导子对丹参酮积累的诱导
效果更好，这可能是由于丹参毛状根对生物诱导子
的刺激作用更加敏感。丹参毛状根中的不同丹参酮
还可以被选择性地诱导提高，生物诱导子选择性地
提高了隐丹参酮的量而非生物诱导子选择性地提高
了丹参酮I的量。这可能与生物和非生物诱导子引
起植物防御响应的具体机制和途径之间的差别有
关。目前临床应用的丹参制剂中，虽然大部分使用的
是丹参混合提取物，使用纯化或半纯化的丹参酮类
化合物的也有几例，且有上升的趋势[1引，因此利用
不同诱导子的选择性诱导效果有助于针对性地提高
所需丹参酮的量。
本实验结果表明应进一步研究生物和非生物诱
导子对丹参毛状根作用机制之间的差异，以找到最
根本的诱导调节方式。其次，在这一试验结果的基础
上，可以进一步考察诱导子之间的协同作用，以筛选
适合丹参毛状根积累丹参酮的最佳条件，为工业化
培养丹参毛状根生产次生代谢产物打下理论基础。
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甘草耐盐性愈伤组织的诱导及植株再生研究
计巧灵
(新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐830046)
摘要：目的通过对耐盐性甘草愈伤组织再生植株研究，促进在盐碱滩人工栽培甘草技术的发展。方法诱导乌
拉尔甘草Glycyrrhizauralensis无菌苗子叶块和胚轴段在含盐培养基上脱分化均成功。逐步提高盐质量浓度诱导
愈伤组织扩增，继之诱生不定芽。芽经扶壮后诱根，得到大量试管苗。结果 子叶块和胚轴段在MS+BA
1．5mg／L+2．4一D1．2mg／L+NaCI100mg／L中脱分化效果好，愈伤多为淡黄色，稍透明。NaCl质量浓度增至250
mg／L后愈伤组织长势很快下降，色暗，有些死亡。愈伤组织经无盐培养继代两轮后，转入MS+BA0．5mg／L+KT
1．0mg／L+NAA1．0mg／L+NaCl200mg／L上分化出大量不定芽，说明不定芽的耐盐性是遗传所致。降温(18～
22℃)、自然光照、并添加适量的GA。有利于壮芽形成，在诱导生根的83个芽中的55个生根，其中1／2MS+IAA
1．0mg／L+NAA1．0mg／L+NaCl200mg／L最适宜生根，生根率达66．26％。结论通过对耐盐性甘草愈伤组织
的诱导可得到耐盐性甘草的再生植株。
关键词：乌拉尔甘草；组织培养；再生植株
中圈分类号：R282．1 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2006)02—0265—04
Regeneratedplantletfromsalt-tolerantcallusofGlycyrrhizauralensis
JIQiao—ling
(CollegeofLifeScienceandTechnology，XinjiangUniversity，Urumqi830046，China)
Abstract：ObjectiveTodevelopthetechniqueofartificialultivationofGlycyrrhizauralensisonsali—
nabyexploringegeneratedplantletfromthesalt—tolerantcallus．MethodsT experimentsofdediffer—
entiationweresuccessfulininducingcotyledonsectionsa dembryonicaxlesectionsfromsterilizedshoot，
asexplants，onsaltymedia．Theinducedalluswastobemultipliedanda ventitiousbudstobeproduced
whenthesaltconcentrationofmediumincreasedgra ually．Thenthebudswererootinga dalotofplant—
letoccurring．ResultsD differentiationofcotyledonsectionsa dembryonicaxlesectionswapreferable
onMS+BA1．5mg／L+2．4一D1．2mg／L+NaCl100mg／L．Calluswashazelandjustalittletranslucent．
GrowthofcallusbecameweakerandweakerafterincreasingconcentrationofNaClto250mg／L，thecolor
gotdarker。andmuchcallusdied．AlotofadventitiousbudscameintobeingonMS+BA0．5mg／L+KT
1．0mg／L+NAA1．0mg／L+NaCl200mg／Lafterinoculatingthecallusonnon—saltymediaformultiply—
ingtwice．Itprovedthathesalt-tolerantcharacterofthebudswasinducedbyreasonofgenetics。De—
creasingtemperature(18—22℃)atna urallightandaddinganappropriatequ ntityofGA3inmedium
werehelpfulortheformationofstrongsprouts．Therootingratewas66．26％withrooting55adventi一
收稿日期：2005—04—07
作者简介：计巧灵(1956一)，副教授，1982年毕业于新疆大学生物系，主要从事细胞生物学、细胞工程的教学和科研工作。
万方数据
生物和非生物诱导子对丹参毛状根培养生产丹参酮的影响
作者： 晏琼， 胡宗定， 吴建勇， YAN Qiong， HU Zong-ding， WU Jian-yong
作者单位： 晏琼,YAN Qiong(天津大学化工学院,天津,300072;香港理工大学应用生物与化学科技学系
,香港)， 胡宗定,HU Zong-ding(天津大学化工学院,天津,300072)， 吴建勇,WU Jian-
yong(香港理工大学应用生物与化学科技学系,香港)
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2006,37(2)
被引用次数： 10次

参考文献(13条)
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