叢枝菌根真菌對云木香根產(chǎn)量及其木香烴內(nèi)酯和去氫木香烴內(nèi)酯含量的影響Δ

張 杰，潘興嬌，羅 靜，周 濃，，謝 娥，楊 敏#（.重慶三峽學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，重慶404000；.大理大學(xué)藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院，云南大理 67000；.重慶市食品藥品檢驗(yàn)檢測研究院/重慶市藥物過程與質(zhì)量控制工程技術(shù)研究中心，重慶 40）

叢枝菌根真菌對云木香根產(chǎn)量及其木香烴內(nèi)酯和去氫木香烴內(nèi)酯含量的影響Δ

張 杰1，2＊，潘興嬌2，羅 靜3，周 濃1，2，謝 娥1，楊 敏2#（1.重慶三峽學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，重慶404000；2.大理大學(xué)藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院，云南大理 671000；3.重慶市食品藥品檢驗(yàn)檢測研究院/重慶市藥物過程與質(zhì)量控制工程技術(shù)研究中心，重慶 401121）

目的：研究叢枝菌根（AM）真菌在人工栽培條件下對云木香根產(chǎn)量及其有效成分含量的影響。方法：采用室溫盆栽方法，設(shè)不種接AM真菌組為CK組，設(shè)接種阿密蔻菌根組為AM組，每組5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1盆，共5盆，每盆栽種云木香3株。采用文獻(xiàn)方法計(jì)算菌根侵染率和侵染強(qiáng)度，采用稱重法測定云木香根產(chǎn)量，采用高效液相色譜法測定木香烴內(nèi)酯、去氫木香烴內(nèi)酯的含量。結(jié)果：AM組與CK組的侵染率分別為（86.22±3.28）%、0（P＜0.05），侵染強(qiáng)度分別為（52.12±2.14）%、0（P＜0.05）；兩組間根增質(zhì)量率和木香烴內(nèi)酯、去氫木香烴內(nèi)酯及總內(nèi)酯的含量比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。與CK組比較，AM組云木香根產(chǎn)量提高了（50.96±2.12）%，云木香根中木香烴內(nèi)酯、去氫木香烴內(nèi)酯及總內(nèi)酯的含量分別增加了65.55%、97.42%、85.42%，內(nèi)酯類成分間的結(jié)構(gòu)比有所改變。結(jié)論：外源性AM真菌的加入能明顯提高云木香根的品質(zhì)。

云木香；叢枝菌根真菌；產(chǎn)量；木香烴內(nèi)酯；去氫木香烴內(nèi)酯

云木香是我國傳統(tǒng)常用中藥品種及國際應(yīng)用廣泛的天然藥物之一，為菊科植物木香（Aucklandia lappa Decne.），具有行氣止痛、健脾消食的功效[1]，其主要有效成分為內(nèi)酯類，具有較強(qiáng)的抗菌、抗病毒、抗炎、抗腫瘤、保肝、利膽等生物活性[2]。

云木香在我國有多年的栽培歷史，其中大理市花甸壩地方國營藥材場種植云木香面積已達(dá)數(shù)千畝[3]。伴隨著道地產(chǎn)區(qū)云木香的同一塊地連續(xù)多年大規(guī)模栽培，病蟲害嚴(yán)重、入藥品質(zhì)不穩(wěn)定等[4-6]生產(chǎn)實(shí)際問題迫切需要解決，否則將嚴(yán)重影響到云木香的可持續(xù)性發(fā)展。叢枝菌根（AM）真菌侵染藥用植物根系形成的植物根系與真菌的互惠共生體，能參與藥用植物的許多生理代謝過程，研究表明，AM真菌在增強(qiáng)藥用植物抗病能力、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)等方面發(fā)揮著重要作用[7-9]。本課題組對AM真菌參與云木香的人工栽培方法進(jìn)行了多年研究，已證明AM真菌對云木香的光合生理指標(biāo)的影響有顯著促進(jìn)作用[10]。而人工栽培條件下AM真菌對云木香根產(chǎn)量及有效成分的影響未見報(bào)道。為此，本試驗(yàn)以接種AM真菌后收獲的人工栽培云木香為材料，研究AM真菌對云木香根產(chǎn)量及其木香烴內(nèi)酯、去氫木香烴內(nèi)酯含量的影響，為云木香人工栽培工作提供參考。

1 材料

1.1 儀器

1100型高效液相色譜儀（美國Agilent公司）；DMBA300-B型生物顯微鏡、SMZ-168型體視顯微鏡、Motic VM V1型顯微圖像采集與分析系統(tǒng)均為廈門麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司提供；KQ-250B型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；W 2018型恒溫水浴鍋（上海申生科技有限公司）；AE240型電子分析天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]；LDZX-50KBS型立式壓力蒸汽滅菌器（上海申安醫(yī)療器械廠）。

1.2 藥材與試劑

阿密蔻菌根（以Funneliformismosseae為主的菌根化商品）由上海弘升科技發(fā)展有限公司惠贈；云木香的新鮮種子采集于云南省大理市花甸壩藥材種植場種植基地苗圃的同一批健康植株，經(jīng)重慶三峽學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院周濃教授鑒定為菊科植物木香（Aucklandia lappa Decne.）的成熟新鮮種子；木香烴內(nèi)酯對照品（批號：110795-200806，純度：≥98%）、去氫木香烴內(nèi)酯對照品（批號：110757-200206，純度：≥98%）均購自中國食品藥品檢定研究院；蔗糖、氫氧化鉀、鹽酸、過氧化氫、無水乙醇、冰醋酸、甲醛、乳酸、甘油、曲利苯藍(lán)、苯酚、甲醇均為分析純，水為超純水。

2 方法

2.1 接種方法及栽培管理

供試土壤購買于大理市花鳥市場的林下腐殖土，與當(dāng)?shù)厣叭劳涟凑?∶1體積比混合（過2mm篩，121高壓滅菌鍋內(nèi)滅菌2 h，每盆裝土壤2.0 kg）。采用室溫盆栽方法，設(shè)不種接AM真菌組為CK組、接種阿密蔻菌根組為AM組，每組5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1盆，共5盆，每盆栽種云木香3株。2010年2月14日，選擇大小一致的云木香幼苗，AM組每盆層施AM菌劑15 g。生長期間按常規(guī)管理，定期澆水、護(hù)理。2010年12月12日收獲云木香植株的根，須根用蒸餾水洗凈后剪成約1 cm長的根段置于福爾馬林-醋酸-70%乙醇（FAA）固定液中固定；根于室內(nèi)35烘干，粉碎過篩，備用。

2.2 指標(biāo)測定

2.2.1 AM真菌的生態(tài)特征檢測 隨機(jī)選取浸泡于FAA中的云木香根系30條，采用文獻(xiàn)[11-12]方法計(jì)算菌根侵染率和侵染強(qiáng)度。

2.2.2 云木香根產(chǎn)量測定 采用稱重法測定云木香根產(chǎn)量。2010年12月收獲云木香后，測定不同處理方法下單株云木香根鮮質(zhì)量，烘干至恒質(zhì)量后分別測定其質(zhì)量作為根干質(zhì)量，并用以上相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算個(gè)體平均根鮮質(zhì)量、根干質(zhì)量、根含水量[（根鮮質(zhì)量－根干質(zhì)量）/根鮮質(zhì)量×100%]、折干率（根干質(zhì)量/根鮮質(zhì)量×100%）和根增質(zhì)量率[（AM組根鮮質(zhì)量－CK組根鮮質(zhì)量）/CK組根鮮質(zhì)量×100%]。

2.2.3 云木香根的品質(zhì)分析 采用高效液相色譜法[1]對云木香根的木香烴內(nèi)酯和去氫木香烴內(nèi)酯進(jìn)行測定。

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

3 結(jié)果

3.1 AM真菌對云木香根系A(chǔ)M真菌生態(tài)特征的影響

兩組云木香根系A(chǔ)M真菌生態(tài)特征比較結(jié)果見表1。注：與CK組比較，＊P＜0.05 Note：vs.CK group，＊P＜0.05

表1 兩組云木香根系A(chǔ)M真菌生態(tài)特征比較（±s，n＝5）Tab 1 Com parison of ecological characteristics ofrootAM fungibetween 2 groups（±s，n＝5）

表1 兩組云木香根系A(chǔ)M真菌生態(tài)特征比較（±s，n＝5）Tab 1 Com parison of ecological characteristics ofrootAM fungibetween 2 groups（±s，n＝5）

侵染強(qiáng)度，% 52.12±2.14＊0組別AM組CK組侵染率，% 86.22±3.28＊0

從表1可見，侵染率和侵染強(qiáng)度兩組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），說明人工栽培條件下是否施用AM真菌對云木香的侵染具有顯著的影響。

3.2 AM真菌對云木香根產(chǎn)量的影響

兩組云木香根產(chǎn)量比較結(jié)果見表2。

表2 兩組云木香根產(chǎn)量比較（±s，n＝5）Tab 2 Com parison of root yield of S.costus between 2 groups（±s，n＝5）

表2 兩組云木香根產(chǎn)量比較（±s，n＝5）Tab 2 Com parison of root yield of S.costus between 2 groups（±s，n＝5）

注：與CK組比較，＊P＜0.05Note：vs.CK group，＊P＜0.05

組別AM組CK組根鮮質(zhì)量，g 9.4150±0.1696 6.1957±0.1175根干質(zhì)量，g 2.1949±0.1256 1.5554±0.2371根含水量，% 76.37±0.02 75.53±0.04折干率，% 23.33±0.04 25.12±0.03根增質(zhì)量率，% 50.96±2.12＊

從表2可見，AM組根含水量略高于CK組，但二者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。因AM真菌可促進(jìn)云木香根對水分的吸收，故略降低了云木香根的折干率。兩組根增質(zhì)量率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），AM組根增質(zhì)量率比CK組提高了（50.96±2.12）%，說明接種AM真菌能明顯促進(jìn)云木香根產(chǎn)量的積累。

3.3 AM真菌對云木香根內(nèi)酯類含量和成分比的影響

兩組云木香根內(nèi)酯類含量和成分比比較結(jié)果見表3。注：與CK組比較，＊P＜0.05 Note：vs.CK group，＊P＜0.05

表3 兩組云木香根內(nèi)酯類含量和成分比比較（±s，n＝5）Tab 3 Com parison of root costuslactone contents and ratio of constituents between 2 groups（±s，n＝5）

表3 兩組云木香根內(nèi)酯類含量和成分比比較（±s，n＝5）Tab 3 Com parison of root costuslactone contents and ratio of constituents between 2 groups（±s，n＝5）

木香烴內(nèi)酯與去氫木香烴內(nèi)酯含量之比1∶1.97 1∶1.65組別AM組CK組木香烴內(nèi)酯，mg/g 0.9324±0.0321＊0.5632±0.0610去氫木香烴內(nèi)酯，mg/g 1.8392±0.0159＊0.9316±0.1552總內(nèi)酯，mg/g 2.7716±0.0214＊1.4948±0.0886

從表3可見，接種AM真菌不同程度地影響了云木香根中木香烴內(nèi)酯和去氫木香烴內(nèi)酯的代謝過程。接種AM真菌處理與非接種處理其木香內(nèi)酯類成分量及成分比均存在較大的差異，AM組云木香根中木香烴內(nèi)酯、去氫木香烴內(nèi)酯及總內(nèi)酯量平均值與CK組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），AM組木香烴內(nèi)酯、去氫木香烴內(nèi)酯及總內(nèi)酯量平均值分別比CK組提高65.55%、97.42%、85.42%，同時(shí)成分比有所改變。以上結(jié)果表明，AM真菌誘導(dǎo)處理刺激了云木香根的次生代謝，改變了根中化學(xué)成分的含量，從而提高了根的內(nèi)在品質(zhì)。

4 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在室溫人工栽培條件下，云木香能與AM真菌形成良好的互惠共生關(guān)系，接種AM真菌能明顯提高菌根侵染率和侵染強(qiáng)度，促進(jìn)了云木香根的生長發(fā)育，與潘興嬌等[10]研究結(jié)果一致。AM組根增質(zhì)量率比CK組提高了（50.96±2.12）%，AM組木香烴內(nèi)酯、去氫木香烴內(nèi)酯及總內(nèi)酯量平均值分別比CK組提高65.55%、97.42%、85.42%，說明外源性AM真菌的加入可使人工栽培的云木香品質(zhì)更佳，優(yōu)化了其產(chǎn)量及入藥品質(zhì)。

因不同植株同一采收期的化學(xué)成分有所差異[13]，為減少試驗(yàn)誤差，本試驗(yàn)采用單株云木香采樣與分析。值得注意的是，云木香為多年生藥用植物，其產(chǎn)量和活性成分的積累是一個(gè)漫長的動態(tài)過程。雖然在短期試驗(yàn)中，供試AM真菌表現(xiàn)出良好的促進(jìn)云木香植株生長發(fā)育的作用，但未能體現(xiàn)不同處理方法下云木香的內(nèi)酯類成分積累的差異。而在長期且不再接種AM真菌的情況下，云木香植株是否能繼續(xù)保持較好的生長狀態(tài)，還有待于進(jìn)一步研究。

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[S].2015年版.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015：62-63.

[2] 魏華，彭勇，馬國需，等.木香有效成分及藥理作用研究進(jìn)展[J].中草藥，2012，43（3）：613-620.

[3] 楊穎，楊曉莉，周平，等.大理花甸壩藥材場5種藥材中重金屬含量的測定[J].大理學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，9（6）：10-12.

[4] 楊麗英，楊斌，李林玉，等.6種云南道地中藥材病害發(fā)生及抗病育種研究進(jìn)展[J].中藥材，2010，33（7）：1186-1188.

[5] 劉正清.不同產(chǎn)地和采收時(shí)間木香藥材中木香烴內(nèi)酯和去氫木香內(nèi)酯的測定[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2012，18（16）：116-118.

[6] 陳飛龍，譚曉梅，湯慶發(fā)，等.不同產(chǎn)地木香揮發(fā)油成分的GC-MS分析比較[J].中國藥房，2011，22（23）：2187-2189.

[7]周濃，丁博，馮源，等.接種不同AM真菌對滇重樓菌根侵染率和入藥品質(zhì)的影響[J].中國中藥雜志，2015，40（16）：3158-3167.

[8] 肖文娟，楊光，陳美蘭，等.叢枝菌根真菌在中藥栽培病害防治研究中的應(yīng)用[J].中國中藥雜志，2011，36（3）：252-257.

[9] 潘興嬌，張杰，路風(fēng)中，等.重樓屬植物根莖有效成分與菌根侵染率、土壤營養(yǎng)成分之間的相關(guān)性[J].中國藥房，2016，27（22）：3037-3040.

[10] 潘興嬌，張杰，黃興容，等.接種AM真菌對木香幼苗生長及光合特性的影響[J].中藥材，2016，39（10）：2178-2184.

[11] Phillips JM，Hayman DS.Improved procedures for clearing and attaining parasitic and vesicular-arbuscularmycorrhizal fungi for rapid assessment of infection[J].Trans BrMycolSoc，1970，55（1）：158-161.

[12] Gianinazzi-Pearson V，GianinazziS.Physiologicaland genetical aspects ofmycorrhizae[M].Paris：INRA Publications，1986：217-224.

[13] 周濃，張德全，孫琴，等.真菌誘導(dǎo)子對滇重樓中次生代謝產(chǎn)物甾體皂苷的影響[J].藥學(xué)學(xué)報(bào)，2012，47（9）：1237-1242.

Effects of Arbuscular mycorrhizal Fungi on the Yield and Contents of Costunolide and Dehyd rocostuslactone in Root of Saussurea costus

ZHANG Jie1，2，PAN Xingjiao2，LUO Jing3，ZHOU Nong1，2，XIE E1，YANG M in2（1.College of Life Science and Engineering，Chongqing Three Gorges University，Chongqing 404000，China；2.College of Pharmacy and Chemistry，Dali University，Yunnan Dali 671000，China；3.Chongqing Institute for Food and Drug Control/Chongqing Engineering Research Center for Pharmaceutical Process and Quality Control，Chongqing 401121，China）

OBJECTIVE：To study the effects of Arbuscular mycorrhizal（AM）fungi on yield and its active ingredients contents of Saussurea costus in artificial cultivation.METHODS：Through the potmethod at room temperature，not inoculated AM fungi group was regarded as CK group，inoculated AMykor mycorrhiza group as AM group，5 repeated in each group，one pot in each repeated，there were 5 pots in all，3 strains of S.costus in each pot.Literature establishmentmethod was used to calculate the mycorrhizal colonization rate and colonization intensity.Weighing method was adopted to determine the yield and HPLC was conducted to determ ine the content of costunolide and dehydrocostuslactone.RESULTS：Colonization rates of AM group and CK group were（86.22±3.28）%，0（P＜0.05）；colonization intensities were（52.12±2.14）%，0（P＜0.05）.There were statistical significances in weighing rate of root，contents of costunolide，dehydrocostuslactone and total lactones in 2 groups（P＜0.05）.Compared w ith CK group，the yield increase in AM group（50.96±2.12）%，contents of costunolide，dehydrocostus lactone and total lactones increased 65.55%，97.42%，85.42%，respectively.And there was a certain change on the structure ratio of lactones.CONCLUSIONS：Inoculating exogenous AM fungi can significantly improve the root quality of S.costus.

Saussurea costus；Arbuscularmycorrhizal fungi；Yield；Costunolide；Dehydrocostuslactone

R932

A

1001-0408（2017）16-2179-04

2016-12-12

2017-02-04）

（編輯：余慶華）

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No.81260622）

＊碩士研究生。研究方向：藥用植物栽培與生態(tài)環(huán)境調(diào)控。電話：023-58102522。E-mail：806202815@qq.com

#通信作者：碩士，講師。研究方向：中藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化研究。電話：0872-2219936。E-mail：yang_min_0302@163.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.16.05