高温对喜树生长及叶片喜树碱含量的影响

doi:10.3969/j.issn.1000-2006.2016.03.004

国家林草科技领军期刊
中国精品科技期刊
中国高校百佳科技期刊
江苏省新闻出版政府奖期刊奖
RCCSE林学权威期刊（A+）
CSCD核心期刊
Scopus数据库收录期刊
中文核心期刊
SCD核心期刊

作者加群：102861116

微信公众号：南京林业大学学报

高级检索

南京林业大学学报（自然科学版） ›› 2016, Vol. 40 ›› Issue (03): 21-25.doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.2016.03.004

高温对喜树生长及叶片喜树碱含量的影响

汪贵斌¹,周昕¹,刘琳¹,曹福亮¹,祖元刚²

1. 南方现代林业协同创新中心,南京林业大学林学院,江苏南京 210037;
2. 东北林业大学林学院,森林植物生态学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨 150040

出版日期:2016-06-18 发布日期:2016-06-18
基金资助:
收稿日期:2015-12-25 修回日期:2016-03-16
基金项目:“十二五”国家科技支撑计划(2012BAD21B05); 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
第一作者:汪贵斌(gbwang@njfu.edu.cn),教授,博士。
引文格式:汪贵斌,周昕,刘琳,等. 高温对喜树生长及叶片喜树碱含量的影响[J]. 南京林业大学学报(自然科学版),2016,40(3):21-25.

Effects of temperature on the growth and camptothecin contents of Camptotheca acuminata

WANG Guibin¹, ZHOU Xin¹, LIU Lin¹, CAO Fuliang¹, ZU Yuangang²

1. Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China, College of Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China;
2. Key Laboratory of Forest Plant Ecology Ministry of Education, College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China

Online:2016-06-18 Published:2016-06-18

摘要/Abstract

摘要： 喜树碱是喜树(Camptotheca acuminata)的一种次生代谢物,有良好的抗肿瘤活性,在喜树体内的合成和积累受遗传和环境因子的影响。笔者在人工气候室中研究了温度对当年生喜树苗生长及叶片喜树碱合成的影响。试验设置了3种昼/夜(白天6:00至18:00,夜间18:00至次日6:00)温度处理,分别为30 ℃/25℃(T1)、35 ℃/30 ℃(T2)和40 ℃/35 ℃(T3)。结果表明:T3温度条件下,喜树有最高的生物量,T2处理有利于喜树苗高和地径的生长,而T3处理则有利于喜树根和茎的生物量积累。T2处理促进了喜树叶片内可溶性糖的积累,降低了可溶性蛋白质的含量,而T1和T3处理则提高了叶片色氨酸脱羧酶(TDC)的活性; T2处理下喜树碱含量和单株叶片喜树碱产量最高。试验期间喜树碱含量(产量)的变化趋势与TDC活性的变化不一致。综合认为,适宜的温度条件(T2)有利于喜树体内喜树碱的生物合成与积累,喜树碱在喜树体内的生物合成和积累是多种因素综合作用的结果。

Abstract: Camptothecin(CPT)is an important secondary metabolite in Camptotheca acuminata, and it can be used as an anticancer drug. The biosynthesis and accumulation of CPT in C. acuminata are affected by heredity and environment. In this paper, the effect of temperature on the growth and CPT biosynthesis of one year old C. acuminata was studied in phytotron. Three temperature day/night(day time 6:00-18:00,night time18:00-6:00), 30 ℃/25 ℃(T1), 35 ℃/30 ℃(T2)and 40 ℃/30 ℃(T3)were designed. We found that C. acuminata presented the highest biomass at T3, and T2 was beneficial to the height and caliper of seedlings, and T3 was favorable to the accumulation of stem and root biomass. T2 treatment presented the highest soluble sugar content, but the lowest soluble protein content and the activity of tryptophan decarboxylas(TDC). At T2 condition, the highest CPT content and CPT yield per plant in the leaves were observed. The changing regulation of CPT content was not in accordance with the activity of TDC. So appropriate temperature T2 is very important to the biosynthesis and accumulation of CPT, and the biosynthesis and accumulation of CPT is a comprehensive result of enzymes and environmental factors.

中图分类号:

S718
S792.99

汪贵斌,周昕,刘琳,等. 高温对喜树生长及叶片喜树碱含量的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2016, 40(03): 21-25.

WANG Guibin, ZHOU Xin, LIU Lin, CAO Fuliang, ZU Yuangang. Effects of temperature on the growth and camptothecin contents of Camptotheca acuminata[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2016, 40(03): 21-25.DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.2016.03.004.

参考文献

[1] 阎秀峰,戴绍军,王洋,等. 喜树碱代谢的研究进展[C]// 植物科学进展:4卷.北京:高等教育出版社,2001:221-232.
[2] 沈少华, 刘姬艳, 胡江琴, 等. 喜树碱生物合成途径及其相关酶的研究进展[J]. 中草药, 2011, 42(9):1862-1868. Shen S H, Liu J Y, Hu J Q, et al. Advances in studies on biosynthetic pathways of camptothecin and their synthases[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2011, 42(9):1862-1868.
[3] 皮妍, 蒋科技, 乔守怡, 等. 喜树碱的生物合成途径和代谢调控[J]. 植物生理学通讯, 2009, 45(11):1051-1059.Doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2009.11.001. Pi Y, Jiang K J, Qiao S Y, et al. Biosynthesis pathway and metabolic regulation of camptothecin[J]. Plant Physiology Journal, 2009, 45(11):1051-1059.
[4] 王玲丽, 刘文哲. 不同种源喜树幼枝中喜树碱的含量[J]. 植物学通报, 2005, 22(5):584-589. Doi:10.3969/j.issn.1674-3466.2005.05.011. Wang L L, Liu W Z. Contents of camptothecinin Camptotheca acuminata from different provenances[J]. Chinese Bulletin of Botany, 2005, 22(5):584-589.
[5] Monotoro P, Maldini M, Pianente S, et al. Metabolite fingerprinting of Camptotheca acuminata and the HPLC-ESI-MS/MS analysis of camptothecin and related alkaloids[J]. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2010, 51(2):405-415.Doi:10.1016/j.jpba.2009.05.013.
[6] Wang G B, Cao F L, Chang L, et al. Temperature has more effects than soil moisture on biosynthesis of flavonoids in Ginkgo(Ginkgo biloba L.)leaves [J]. New Forests, 2014, 45:797-812.Doi:10.1007/s11056-014-9437-5.
[7] 唐中华, 焦琰, 张学科. 等.高温对长春花生活史型形成和生理代谢的影响[J]. 生态学报, 2006, 26(11):3641-3646.Doi:10.3321/j.issn:1000-0933.2006.11.016. Tang Z H, Jiao Y, Zhang X K, et al.Effect of high temperature on life cycle forms and physiological metabolisms of Catharanthus roseus[J]. Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(11):3641-3646.
[8] 杨慧芹, 王莎莎, 金云峰, 等. 生长温度对不同生育期烟草多酚物质代谢的影响[J]. 基因组学与应用生物学, 2015, 34(9): 1957-1974.Doi:10.13417/j.gab.034.001957. Yang H Q, Wang S S, Jin Y F, et al.Effects of different growth temperature on polyphenols metabolism in Tobacco(Nicotiana tobacum L.)leaves at different growth stages[J]. Genonics and Applied Biology, 2015, 34(9): 1957-1974.
[9] 刘永军,郭守华,杨晓玲.植物生理生化实验[M].北京:中国农业科技出版社,2002:128-129.
[10] 张立军, 樊金娟. 植物生理学实验教程[M]. 北京:中国农业大学出版社, 2007:57-72.
[11] 牧文. 诱导子对喜树幼苗中喜树碱含量及色氨酸脱羧酶活性的影响[D]. 西安:西北大学, 2007:31. Mu W. Effect of elicitors on the content of camptothecin and the activity of tryptophan decarboxylase(TDC)in Camptotheca acuminata seedlings[D]. Xi'an:Northwest University, 2007:31.
[12] 阎秀峰, 王洋, 于涛, 等. 喜树叶中喜树碱含量的高效液相色谱分析[J]. 分析测试学报, 2002, 21(2):15-18.Doi:10.3969/j.issn.1004-4957.2002.02.005. Yan X F, Wang Y, Yu T,et al. Determination of camptothecin in leaves of Camptotheca acuminata Decne. by HPLC[J]. Journal of Instrumental Analysis, 2002, 21(2):15-18.
[13] 粟君, 尚旭岚, 方升佐, 等. 栽培温度及种源对青钱柳β-谷甾醇含量的影响[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2011, 35(3):1-5.Doi:10.3969/j.issn.1000-2006.2011.03.001. Su J, Shang X L, Fang S Z, et al.Effects of cultivation temperatures and provenances on β-sitosterol content of Cyclocarya paliurus seedlings[J]. Journal of Nanjing Forestry University(Natural Sciences Edition), 2011, 35(3):1-5.
[14] Ibrahim M H, Jaafar H Z E, Karimi E, et al. Primary, secondary metabolites, photosynthetic capacity and antioxidant activity of the Malaysian herb Kacip Fatimah(Labisia pumila Benth.)exposed to potassium fertilization under greenhouse conditions [J]. Int J Mol Sci, 2012, 13:15321-15342.Doi:10.3390/ijms131115321.
[15] 王志和,于丽艳,曹德航,等.短期高温处理对大白菜几个生理指标的影响[J].西北农业学报,2005,14(3):82-85.
[16] 张向飞, 张荣涛, 曹岚, 等. 不同因子对长春花愈伤组织中药用成分积累的影响[J]. 中国药学杂志, 2004, 39: 817-819.Doi:10.3321/j.issn:1001-2494.2004.11.006. Zhang X F, Zhang R T, Cao L, et al. Effects of different factors on accumulation of indole alkaloids in Catharanthus roseus Calli[J]. Chinese Pharmaceutical Journal, 2004, 39: 817-819.
[17] Steyn W J, Wand S J, Jacobs G, et al. Evidence for a photoprotective function of low-temperature-induced anthocyanin accumulation in apple and pear peel[J]. Physiol Plant, 2009, 136:461-472. Doi:10.1111/j.1399-3054.2009.01246.x.
[18] Wang G B, Cao F L, Wang G Y, et al. Role of temperature and soil moisture conditions on flavonoid production and biosynthesis-related genes in ginkgo(Ginkgo biloba L.)leaves[J]. Nat Prod Chem Res, 2015,3: 162.Doi:10.4172/2329-6836.1000162.

相关文章 15

[1]	杨永. 裸子植物的系统分类:历史、现状和展望[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 14-26.
[2]	张瑞, 周正虎, 王传宽, 金鹰. 东北温带森林不同材性树种木质部解剖和水力性状[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 229-236.
[3]	黄永健, 荀航, 张保, 尤俊昊, 姚曦, 汤锋. HPLC同时测定竹笋中8种酚酸类物质含量的方法研究及其应用[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 237-244.
[4]	邓云飞. 安息香科的系统学研究进展[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 27-35.
[5]	李家亮, 巫大宇, 毛康珊. 柏木属的分类地位和物种多样性研究现状与建议[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 36-45.
[6]	李涌福, 杨庆华, 陈林, 张敏, 向其柏, 王贤荣, 段一凡. 木犀属内分组关系的分类修订[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 58-62.
[7]	杨皓, 刘超, 庄家尧, 张树同, 张文韬, 毛国豪. 不同载体菌肥对紫穗槐生长和光合特性及土壤养分的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 81-89.
[8]	丁咏, 刘鑫, 张金池, 王宇浩, 陈美玲, 李涛, 刘孝武, 周悦湘, 孙连浩, 廖艺. 酸雨类型转变对杉木林地土壤和细根生长的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 90-98.
[9]	武燕, 黄青, 刘讯, 郑睿, 岑佳宝, 丁波, 张运林, 符裕红. 西南喀斯特地区马尾松人工林林龄对土壤理化性质的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 99-107.
[10]	卜晓婷, 付威, 李淑娴, 徐志标, 彭大庆, 徐林桥. 幼化和外源激素对娜塔栎嫩枝扦插生根的影响及其生根解剖学观察[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(2): 129-136.
[11]	杜晋城, 李欣欣, 王泽亮, 刘偲, 钟毅, 王丽华. 聚乙二醇胁迫下3个油橄榄品种生理指标响应[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(2): 137-143.
[12]	方静, 张书曼, 严善春, 武帅, 赵佳齐, 孟昭军. 两种丛枝菌根真菌复合接种对青山杨叶片抗美国白蛾的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(2): 144-154.
[13]	张馨方, 王广鹏, 张树航, 李颖, 郭燕. 不同抗螨性板栗差异次生代谢物筛选与分析[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(2): 234-240.
[14]	杨宏, 伊贤贵, 王贤荣, 吴桐, 周华近, 陈洁, 李蒙, 朱兆青. 樱花新品种‘元春’[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(2): 275-276.
[15]	田梦阳, 朱树林, 窦全琴, 季艳红. 薄壳山核桃-茶间作对‘安吉白茶’速生期光合特性的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(2): 86-96.

高温对喜树生长及叶片喜树碱含量的影响

Effects of temperature on the growth and camptothecin contents of Camptotheca acuminata

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

作者

读者

审稿