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百蕊草的吸器诱导及发育信号物质的分离鉴定

来源：www.daxuelw.org  发布时间：2017-06-18  
[摘要] 利用GC-MS检测鉴定百蕊草优势寄主植物夏枯草根系分泌物，并对2，6-二甲氧基-对苯醌（DMBQ）对百蕊草吸器诱导作用进行了初步研究。通过分析鉴定得到了9类53种化合物，其中大多数为烃类化合物、酯类化合物和有机酸类化合物，而酚酸类、醛类和醌类化合物种类则较少，分别只检测出1种。其中2，5-二叔丁基-1，4-苯醌具有1，4-对苯醌核心结构，可能对夏枯草与百蕊草寄生关系的建立具有重要意义。DMBQ能够诱导百蕊草根系产生吸器，并且1 μmol·L-1DMBQ对百蕊草吸器的诱导能力最强。 
　　[关键词] 百蕊草;吸器;气质联用;信号物质 
　　[收稿日期] 2014-06-09 
　　[基金项目] 国家自然科学基金项目（81173482） 
　　[通信作者] *郭巧生，Tel：（025）84395980，E-mail：gqs@njau.edu.cn 
　　百蕊草Thesium Chinense Turcz.为檀香科百蕊草属多年生半寄生药用植物[1]，在我国东部省区分布范围较广，日本和朝鲜也有分布。《中国药典》（1977年）、《中药大辞典》（1977年）、《新华本草纲要》（1988年）和《中华本草》（1999年）等多部药学典籍均有收载，具有清热解毒、补肾涩精、解暑利湿作用。现代研究表明百蕊草具有显著抗炎、镇痛和广谱抗菌作用[2-4]，被誉为“植物抗生素”。目前，百蕊草主要以野生资源供应市场需求，随着需求量的日益增加，人工栽培势在必行。但其栽培生理基础研究非常薄弱，极大限制了百蕊草的人工栽培。 
　　作为兼性半寄生植物，百蕊草寄主植物种类广泛，生长在其周围的草本或木本植物大都可被其寄生[5-7]。夏枯草Prunella vulgaris不仅是常见的药用植物，也是百蕊草最为普遍的寄主植物之一[8]。吸器是寄生植物的特殊器官，是寄生植物从寄主吸取营养物质的通道，寄主植物释放的次生代谢产物作为化学信号物质，在寄生关系的建立过程中起着关键作用[9-10]。研究表明，2，6-二甲氧基-对苯醌（DMBQ）是最为普遍有效的寄生植物吸器发生信号物质，其核心结构是1，4-对苯醌[11-12]。因此，本实验在前人研究的基础上，利用GC-MS鉴定百蕊草优势寄主植物夏枯草根系分泌物，并用DMBQ对百蕊草幼苗进行处理，观察其对吸器的诱导情况，旨在为从根本上探讨和解决百蕊草人工栽培的关键问题提供理论参考。 
　　1 材料 
　　1.1 植物 
　　夏枯草种子采集于江苏南京，百蕊草种子采集于江苏镇江，经南京农业大学郭巧生教授鉴定为夏枯草P. vulgaris及百蕊草T. Chinense的成熟种子。 
　　1.2 试剂和仪器 
　　RE-52型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂），SHZ-D循环水式真空泵（巩义市予华仪器有限责任公司），HP6890GC/5973MSD 气相色谱-质谱联用仪（Hewlett Packard 公司），人工气候箱（浙江托普仪器有限公司），SZX7体式显微镜（OLYMPUS），DMBQ，Amberlite XAD-4吸附树脂（Sigma-Aldrich），GA3，HCl，甲醇均为国产分析纯。 
　　2 方法 
　　2.1 百蕊草吸器发育信号物质的分离鉴定 
　　2.1.1 寄主植物的培养及根系分泌物的收集 将采集的夏枯草种子用蒸馏水冲洗干净，浸泡24 h，种植于石英砂上（石英砂粒径约1 mm，用2 mol·L-1的HCl浸泡24 h后，再用蒸馏水冲洗至中性，110 ℃高温灭菌3 h后，置于循环收集装置容器中），培养期间定期用Hoagland营养液浇灌。待夏枯草根系布满整个循环收集装置，将XAD-4吸附树脂柱接入装置，循环收集7 d，用5倍柱体积甲醇洗脱。洗脱液45 ℃恒温浓缩至干。浓缩物加入甲醇溶解后，取滤液进行GC-MS分析测试。按同样方法收集无夏枯草的石英砂洗脱液为对照。 
　　2.1.2 GC-MS分析 将收集的夏枯草根系分泌物于HP6890/5973MSD 气相色谱-质谱联用仪进行测定。测定采用DB-5石英毛细管色谱柱（0.25 mm×30 m， 0.25 μm），进样口温度280 ℃，按程序升温，初始温度为50 ℃，以10 ℃·min-1的升温速率升至290 ℃;维持10 min。载气为高纯氦气，流量1.0 mL·min-1;进样量1 μL;分流比20∶1。EI 电离源，电子能量70 eV;离子源温度230 ℃;接口温度280 ℃，扫描质量m/z 35～500全扫描。 

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