不同诱导子对雷公藤发状根生长及主要次生代谢产物的影响

摘要

【目的】探究不同诱导子对雷公藤发状根生长及主要次生代谢产物（吉碱和次碱）含量的影响，为雷公藤次生代谢产物的开发利用及其生物合成途径解析提供理论依据。【方法】分别配制1/4 MS,1/2 MS,3/4 MS和MS 4种培养基，恒温避光培养雷公藤发状根35 d,测定雷公藤发状根干质量及雷公藤吉碱和次碱含量，筛选雷公藤发状根培养的最适培养基；以最适培养基培养雷公藤发状根，每7 d取样1次，共取样7次，测定发状根干质量，以培养时间为横坐标，发状根干质量为纵坐标绘制发状根生长曲线并确定添加诱导子的时间；提取和分离不同处理发状根及培养基中的雷公藤吉碱和次碱，并进行HPLC分析，探究不同诱导子对雷公藤发状根生长及吉碱、次碱含量变化的影响。【结果】培养35 d时，1/2 MS和MS培养基中雷公藤发状根干质量分别为0.86和0.81 g/瓶，且MS培养基中发状根的根系长势更好；MS培养基中发状根吉碱和次碱的含量均达到最高，分别为1 070.57和331.72μg/g,因此确定MS培养基为雷公藤发状根培养的最适培养基。雷公藤发状根的干质量以及吉碱和次碱含量在培养21～28 d内迅速增长，28～35 d处于稳定阶段，35 d后生长速率出现下降的趋势，因此确定雷公藤发状根培养28 d添加诱导子。诱导试验结果表明，低浓度水杨酸（SA）促进雷公藤发状根的生长，100μmol/L SA处理吉碱和次碱的总产量分别达到（1 777.09±70.02）和（592.16±85.61）μg/瓶；高浓度硝酸银（AgNO₃）抑制了雷公藤发状根的生长，但显著提高了发状根中吉碱和次碱的产量，AgNO₃质量浓度为50 mg/L时，吉碱和次碱的总产量分别达到（3 926.82±273.59）和（669.31±33.23）μg/瓶；5和10 g/L山梨醇对雷公藤发状根生长及吉碱和次碱含量均有促进作用，其中10 g/L山梨醇处理时吉碱总产量为（1 567.84±135.78）μg/瓶，5 g/L山梨醇处理时次碱总产量为（388.68±30.11）μg/瓶；壳聚糖对雷公藤发状根生长有抑制作用，100 mg/L壳聚糖处理的吉碱和次碱总产量分别为（1 661.62±189.33）和（361.39±33.45）μg/瓶。【结论】低浓度AgNO₃、SA以及山梨醇对雷公藤发状根生长具有一定促进作用，壳聚糖对雷公藤发状根生长有抑制作用；对吉碱和次碱诱导效果最好的是50 mg/L AgNO₃。

关键词

雷公藤 / 发状根 / 诱导子 / 吉碱 / 次碱

基金资助

国家重点研发计划项目(2020YFA0907900); 国家自然科学基金项目(32102260); 陕西省自然科学基金重点项目(2023-JC-ZD-11); 西北农林科技大学科研启动费项目(2452023050)