茉莉酸甲酯對藥用植物石斛生物活性成分的影響

應奇才，馬秀燕，姜青華，王慧中，徐祥彬

（杭州師范大學生命與環境科學學院，浙江杭州 310036）

茉莉酸甲酯對藥用植物石斛生物活性成分的影響

應奇才，馬秀燕，姜青華，王慧中，徐祥彬?

（杭州師范大學生命與環境科學學院，浙江杭州 310036）

研究利用茉莉酸甲酯持續處理石斛組培幼苗，分析石斛苗生長發育和生物活性物質含量變化。與對照相比，茉莉酸甲酯處理的石斛苗生物量和生物活性物質，如石斛多糖、石斛堿和胡蘿卜素，含量明顯升高，證實茉莉酸甲酯處理對石斛苗生長發育和次生代謝生物合成具有重要調控作用。

石斛；茉莉酸甲酯；胡蘿卜素；石斛堿；多糖

石斛為蘭科（Orchidaceae）、石斛屬（Dendrobium）多年生附生草本植物，是十分珍貴的藥用和觀賞植物。其中，鐵皮石斛被稱為“救命仙草”“植物黃金”“藥界大熊貓”，具有滋陰潤肺、清熱解毒和增強免疫力等重要功能。在中國，石斛市場年需求量很大，且逐年呈上升趨勢，因此規模化和產業化發展是保證石斛藥用資源的唯一途徑。作為全國石斛消費大省之一，浙江省最早實現了石斛產業化發展，并形成了一定的規模，每年石斛類藥品和保健品銷售規模達10億元，已形成集科研、種植、加工、銷售為一體的石斛產業。但是，石斛產業化發展也帶來了一系列問題，尤其是在人工栽培條件下，石斛藥用活性成分含量相對較少，影響了藥材質量，因此，研究定向調控石斛生物活性物質合成積累的技術和手段，提高人工栽培下石斛藥材質量，對浙江省乃至我國石斛產業發展都具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

茉莉酸甲酯（sigma公司）溶解于10μL乙醇，然后再用無菌水將其配制成濃度為10μmol· L－1溶液備用。

鐵皮石斛組培苗來源于浙江省藥用植物種質改良與質量控制技術重點試驗室組培室。

1.2 處理設計

設石斛組培苗10μmol·L－1茉莉酸甲酯噴灑處理，每7d處理1次，以噴等量無菌水的石斛組培苗作對照。置溫室（20℃）分別培養0，30，60，90，120和150d時取樣。每次取材先用天平稱量石斛組培苗，再用液氮速凍，保存備用。

1.3 生物活性物質含量測定

1.3.1 可溶性多糖

將石斛材料在80℃烘干，研成粉末，然后稱取0.5g，置于圓底燒瓶中，加入50mL石油醚，在65℃條件下回流60min，經過脫脂和過濾，揮發溶劑。再加入80%乙醇50mL，然后重復前面步驟1次。再加入蒸餾水20mL回流120min，然后過濾，將1mL濾液滴在Pocket-REFRACTOMETER PAL-1型糖度計上測定可溶性多糖濃度，然后計算石斛中多糖總含量。

1.3.2 石斛堿

將石斛材料在80℃烘干，研成粉末，然后稱取0.5g，置于圓底燒瓶中，加入2mL氨水潤濕大約30min后，再加入氯仿50mL。在65℃條件下回流120min，然后減壓揮發溶劑，再加入甲醇溶解，吸入注射器，

用0.45μm濾膜過濾后注入進樣瓶。利用氣相色譜（GC）進行石斛堿含量測定。

1.3.3 β-胡蘿素

將石斛材料在80℃烘干，研成粉末，然后稱取0.5g，置于圓底燒瓶中，加入50mL石油醚∶丙酮70∶30的混合液，55℃回流60min，減壓揮發溶劑，再加入石油醚溶解，吸入注射器，用0.45 μm微孔濾膜過濾后注入進樣瓶。利用WatersE600高效液相色譜儀測定β-胡蘿素含量。

2 結果與分析

2.1 石斛苗生物量

從表1看出，經茉莉酸甲酯處理后，石斛組培苗生物量顯著上升。處理90，120和150d后，每株石斛苗生物量分別達到了4.2435，4.4015和4.7672g，顯著高于對照，說明茉莉酸甲酯處理加速了石斛苗的生長。

表1 茉莉酸甲酯處理和對照石斛苗生物量的變化

2.2 可溶性多糖含量

由表2可知，茉莉酸甲酯處理鐵皮石斛組培苗60d后，石斛苗可溶性多糖含量明顯上升。在處理60，90，120和150d后，每克石斛干重材料多糖含量分別達到0.1813，0.1933，0.2182和0.2335g，顯著高于對照石斛苗，說明茉莉酸甲酯處理影響了多糖生物合成過程，提高了其含量。

表2 茉莉酸甲酯處理和對照石斛苗多糖含量的變化

2.3 石斛堿含量

由表3可以看出，茉莉酸甲酯處理組培苗后，石斛堿含量顯著上升。處理90，120和150d后，每克石斛干重材料的石斛堿含量分別達0.1673，0.1732和0.1811mg，顯著高于對照，說明茉莉酸甲酯處理影響了石斛堿生物合成過程，并增加了石斛堿含量。

表3 茉莉酸甲酯處理和對照石斛苗石斛堿含量的變化

2.4 胡蘿卜素含量

茉莉酸甲酯處理石斛組培苗后，β-胡蘿卜素含量顯著上升。處理90，120和150d后，每克干重石斛材料的β-胡蘿卜素含量分別達14.8643，15.6657和16.3523μg（表4），顯著高于對照，說明茉莉酸甲酯處理影響了胡蘿卜素生物合成過程，提高了β-胡蘿卜素含量。

表4 茉莉酸甲酯處理和對照石斛苗胡蘿卜素含量的變化

3 小結與討論

作為高等植物內源生長調控物質，茉莉酸及其衍生物茉莉酸甲酯對植物生長發育和防御反應具有重要的調節作用，并廣泛應用于農業生產。近年來，作為中藥材活性成分合成積累的誘導子，茉莉酸和茉莉酸甲酯應用研究也受到越來越多的關注。研究表明，用茉莉酸甲酯處理紅豆杉懸浮細胞，會造成紅豆杉活性成分紫杉醇合成途徑中的牻牛兒基二磷酸合成酶（GGPP）活力迅速上升，同時也提高了細胞紫杉烷合成能力［1］。用茉莉酸甲酯或二氫甲基茉莉酮酸酯（HMJA）為誘導子處理中國紅豆杉懸浮細胞，能夠有效增加紫杉烷的積累，并顯著提高紫杉二烯合成酶活力［2］。此外，用茉莉酸甲酯處理煙草幼苗，可以顯著提高幼苗木質素和羥脯氨酸糖蛋白（HRGP）含量［3］。可見，茉莉酸及其衍生物能夠參與植物次生代謝調控過程，影響活性物質含量，從而對中藥材植物有效成分進行調控。

由本研究結果可知，用茉莉酸甲酯處理石斛組培苗，在短期內石斛苗生物活性物質含量并沒有出現明顯變化，但是處理90d后，石斛多糖、石斛堿和β-胡蘿卜素含量顯著上升，顯著高于對照石斛苗，說明茉莉酸甲酯處理激活了石斛次生代謝過程，提高了生物活性物質成分積累。此外，茉莉酸甲酯處理石斛組培苗90d后，還顯著提高了石斛苗生物量，說明茉莉酸甲酯處理對苗期生長發育具有調控作用，其原因可能是茉莉酸甲酯處理提高了苗期抗逆能力，加快了石斛苗生長發育。因此，在以后生產實踐中進一步利用茉莉酸及其衍生物茉莉酸甲酯調控石斛苗藥用活性成分積累，提高石斛苗藥用和食用價值，對促進浙江省石斛產業發展和農民增收具有重要的意義。

［1］ LiST，ZhangP，ZhangM，etal.Transcriptionalprofileof Taxuschinensiscellsinresponsetomethyljasmonate［J］. BMCGenomics，2012，13：295.

［2］ 董浩迪，鐘建江.誘導促進中國紅豆杉細胞培養中紫杉烷的積累［J］.華東理工大學學報，2002，28（1）：28－31.

［3］ 賓金華，姜勝，黃勝琴，等.茉莉酸甲酯誘導煙草幼苗抗炭疽病與PAL活性及細胞壁物質的關系［J］.植物生理學報，2000，26（1）：1－6.

（責任編輯：吳益偉）

S567

A

0528-9017（2014）08-1160-03

文獻著錄格式：應奇才，馬秀燕，姜青華，等.茉莉酸甲酯對藥用植物石斛生物活性成分的影響［J］.浙江農業科學，2014（8）：1160－1162.

2014-05-20

浙江省教育廳科研計劃項目（Y201121442）；杭州市科技發展計劃項目（20120232B11）

應奇才（1965－），男，浙江永康人，高級實驗師，從事藥用植物分子生物學研究工作。E-mail：yingqicai＠163.com。

徐祥彬（1977－），男，副研究員，博士，從事植物表觀遺傳學研究工作。E-mail：xbxuibcas＠126.com。