丛枝菌根真菌对云木香根产量及其木香烃内酯和去氢木香烃内酯含量的影响Δ

张 杰，潘兴娇，罗 静，周 浓，，谢 娥，杨 敏#（.重庆三峡学院生命科学与工程学院，重庆404000；.大理大学药学与化学学院，云南大理 67000；.重庆市食品药品检验检测研究院/重庆市药物过程与质量控制工程技术研究中心，重庆 40）

丛枝菌根真菌对云木香根产量及其木香烃内酯和去氢木香烃内酯含量的影响Δ

张 杰1，2＊，潘兴娇2，罗 静3，周 浓1，2，谢 娥1，杨 敏2#（1.重庆三峡学院生命科学与工程学院，重庆404000；2.大理大学药学与化学学院，云南大理 671000；3.重庆市食品药品检验检测研究院/重庆市药物过程与质量控制工程技术研究中心，重庆 401121）

目的：研究丛枝菌根（AM）真菌在人工栽培条件下对云木香根产量及其有效成分含量的影响。方法：采用室温盆栽方法，设不种接AM真菌组为CK组，设接种阿密蔻菌根组为AM组，每组5个重复，每个重复1盆，共5盆，每盆栽种云木香3株。采用文献方法计算菌根侵染率和侵染强度，采用称重法测定云木香根产量，采用高效液相色谱法测定木香烃内酯、去氢木香烃内酯的含量。结果：AM组与CK组的侵染率分别为（86.22±3.28）%、0（P＜0.05），侵染强度分别为（52.12±2.14）%、0（P＜0.05）；两组间根增质量率和木香烃内酯、去氢木香烃内酯及总内酯的含量比较差异有统计学意义（P＜0.05）。与CK组比较，AM组云木香根产量提高了（50.96±2.12）%，云木香根中木香烃内酯、去氢木香烃内酯及总内酯的含量分别增加了65.55%、97.42%、85.42%，内酯类成分间的结构比有所改变。结论：外源性AM真菌的加入能明显提高云木香根的品质。

云木香；丛枝菌根真菌；产量；木香烃内酯；去氢木香烃内酯

云木香是我国传统常用中药品种及国际应用广泛的天然药物之一，为菊科植物木香（Aucklandia lappa Decne.），具有行气止痛、健脾消食的功效[1]，其主要有效成分为内酯类，具有较强的抗菌、抗病毒、抗炎、抗肿瘤、保肝、利胆等生物活性[2]。

云木香在我国有多年的栽培历史，其中大理市花甸坝地方国营药材场种植云木香面积已达数千亩[3]。伴随着道地产区云木香的同一块地连续多年大规模栽培，病虫害严重、入药品质不稳定等[4-6]生产实际问题迫切需要解决，否则将严重影响到云木香的可持续性发展。丛枝菌根（AM）真菌侵染药用植物根系形成的植物根系与真菌的互惠共生体，能参与药用植物的许多生理代谢过程，研究表明，AM真菌在增强药用植物抗病能力、提高产量和改善品质等方面发挥着重要作用[7-9]。本课题组对AM真菌参与云木香的人工栽培方法进行了多年研究，已证明AM真菌对云木香的光合生理指标的影响有显著促进作用[10]。而人工栽培条件下AM真菌对云木香根产量及有效成分的影响未见报道。为此，本试验以接种AM真菌后收获的人工栽培云木香为材料，研究AM真菌对云木香根产量及其木香烃内酯、去氢木香烃内酯含量的影响，为云木香人工栽培工作提供参考。

1 材料

1.1 仪器

1100型高效液相色谱仪（美国Agilent公司）；DMBA300-B型生物显微镜、SMZ-168型体视显微镜、Motic VM V1型显微图像采集与分析系统均为厦门麦克奥迪实业集团有限公司提供；KQ-250B型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；W 2018型恒温水浴锅（上海申生科技有限公司）；AE240型电子分析天平[梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司]；LDZX-50KBS型立式压力蒸汽灭菌器（上海申安医疗器械厂）。

1.2 药材与试剂

阿密蔻菌根（以Funneliformismosseae为主的菌根化商品）由上海弘升科技发展有限公司惠赠；云木香的新鲜种子采集于云南省大理市花甸坝药材种植场种植基地苗圃的同一批健康植株，经重庆三峡学院生命科学与工程学院周浓教授鉴定为菊科植物木香（Aucklandia lappa Decne.）的成熟新鲜种子；木香烃内酯对照品（批号：110795-200806，纯度：≥98%）、去氢木香烃内酯对照品（批号：110757-200206，纯度：≥98%）均购自中国食品药品检定研究院；蔗糖、氢氧化钾、盐酸、过氧化氢、无水乙醇、冰醋酸、甲醛、乳酸、甘油、曲利苯蓝、苯酚、甲醇均为分析纯，水为超纯水。

2 方法

2.1 接种方法及栽培管理

供试土壤购买于大理市花鸟市场的林下腐殖土，与当地砂壤土按照3∶1体积比混合（过2mm筛，121高压灭菌锅内灭菌2 h，每盆装土壤2.0 kg）。采用室温盆栽方法，设不种接AM真菌组为CK组、接种阿密蔻菌根组为AM组，每组5个重复，每个重复1盆，共5盆，每盆栽种云木香3株。2010年2月14日，选择大小一致的云木香幼苗，AM组每盆层施AM菌剂15 g。生长期间按常规管理，定期浇水、护理。2010年12月12日收获云木香植株的根，须根用蒸馏水洗净后剪成约1 cm长的根段置于福尔马林-醋酸-70%乙醇（FAA）固定液中固定；根于室内35烘干，粉碎过筛，备用。

2.2 指标测定

2.2.1 AM真菌的生态特征检测 随机选取浸泡于FAA中的云木香根系30条，采用文献[11-12]方法计算菌根侵染率和侵染强度。

2.2.2 云木香根产量测定 采用称重法测定云木香根产量。2010年12月收获云木香后，测定不同处理方法下单株云木香根鲜质量，烘干至恒质量后分别测定其质量作为根干质量，并用以上相关数据计算个体平均根鲜质量、根干质量、根含水量[（根鲜质量－根干质量）/根鲜质量×100%]、折干率（根干质量/根鲜质量×100%）和根增质量率[（AM组根鲜质量－CK组根鲜质量）/CK组根鲜质量×100%]。

2.2.3 云木香根的品质分析 采用高效液相色谱法[1]对云木香根的木香烃内酯和去氢木香烃内酯进行测定。

2.3 统计学方法

3 结果

3.1 AM真菌对云木香根系AM真菌生态特征的影响

两组云木香根系AM真菌生态特征比较结果见表1。注：与CK组比较，＊P＜0.05 Note：vs.CK group，＊P＜0.05

表1 两组云木香根系AM真菌生态特征比较（±s，n＝5）Tab 1 Com parison of ecological characteristics ofrootAM fungibetween 2 groups（±s，n＝5）

表1 两组云木香根系AM真菌生态特征比较（±s，n＝5）Tab 1 Com parison of ecological characteristics ofrootAM fungibetween 2 groups（±s，n＝5）

侵染强度，% 52.12±2.14＊0组别AM组CK组侵染率，% 86.22±3.28＊0

从表1可见，侵染率和侵染强度两组间比较差异均有统计学意义（P＜0.05），说明人工栽培条件下是否施用AM真菌对云木香的侵染具有显著的影响。

3.2 AM真菌对云木香根产量的影响

两组云木香根产量比较结果见表2。

表2 两组云木香根产量比较（±s，n＝5）Tab 2 Com parison of root yield of S.costus between 2 groups（±s，n＝5）

表2 两组云木香根产量比较（±s，n＝5）Tab 2 Com parison of root yield of S.costus between 2 groups（±s，n＝5）

注：与CK组比较，＊P＜0.05Note：vs.CK group，＊P＜0.05

组别AM组CK组根鲜质量，g 9.4150±0.1696 6.1957±0.1175根干质量，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根增质量率，% 50.96±2.12＊

从表2可见，AM组根含水量略高于CK组，但二者差异无统计学意义（P＞0.05）。因AM真菌可促进云木香根对水分的吸收，故略降低了云木香根的折干率。两组根增质量率比较，差异有统计学意义（P＜0.05），AM组根增质量率比CK组提高了（50.96±2.12）%，说明接种AM真菌能明显促进云木香根产量的积累。

3.3 AM真菌对云木香根内酯类含量和成分比的影响

两组云木香根内酯类含量和成分比比较结果见表3。注：与CK组比较，＊P＜0.05 Note：vs.CK group，＊P＜0.05

表3 两组云木香根内酯类含量和成分比比较（±s，n＝5）Tab 3 Com parison of root costuslactone contents and ratio of constituents between 2 groups（±s，n＝5）

表3 两组云木香根内酯类含量和成分比比较（±s，n＝5）Tab 3 Com parison of root costuslactone contents and ratio of constituents between 2 groups（±s，n＝5）

木香烃内酯与去氢木香烃内酯含量之比1∶1.97 1∶1.65组别AM组CK组木香烃内酯，mg/g 0.9324±0.0321＊0.5632±0.0610去氢木香烃内酯，mg/g 1.8392±0.0159＊0.9316±0.1552总内酯，mg/g 2.7716±0.0214＊1.4948±0.0886

从表3可见，接种AM真菌不同程度地影响了云木香根中木香烃内酯和去氢木香烃内酯的代谢过程。接种AM真菌处理与非接种处理其木香内酯类成分量及成分比均存在较大的差异，AM组云木香根中木香烃内酯、去氢木香烃内酯及总内酯量平均值与CK组比较差异有统计学意义（P＜0.05），AM组木香烃内酯、去氢木香烃内酯及总内酯量平均值分别比CK组提高65.55%、97.42%、85.42%，同时成分比有所改变。以上结果表明，AM真菌诱导处理刺激了云木香根的次生代谢，改变了根中化学成分的含量，从而提高了根的内在品质。

4 讨论

本试验结果表明，在室温人工栽培条件下，云木香能与AM真菌形成良好的互惠共生关系，接种AM真菌能明显提高菌根侵染率和侵染强度，促进了云木香根的生长发育，与潘兴娇等[10]研究结果一致。AM组根增质量率比CK组提高了（50.96±2.12）%，AM组木香烃内酯、去氢木香烃内酯及总内酯量平均值分别比CK组提高65.55%、97.42%、85.42%，说明外源性AM真菌的加入可使人工栽培的云木香品质更佳，优化了其产量及入药品质。

因不同植株同一采收期的化学成分有所差异[13]，为减少试验误差，本试验采用单株云木香采样与分析。值得注意的是，云木香为多年生药用植物，其产量和活性成分的积累是一个漫长的动态过程。虽然在短期试验中，供试AM真菌表现出良好的促进云木香植株生长发育的作用，但未能体现不同处理方法下云木香的内酯类成分积累的差异。而在长期且不再接种AM真菌的情况下，云木香植株是否能继续保持较好的生长状态，还有待于进一步研究。

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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）

（编辑：余庆华）

国家自然科学基金资助项目（No.81260622）

＊硕士研究生。研究方向：药用植物栽培与生态环境调控。电话：023-58102522。E-mail：806202815@qq.com

#通信作者：硕士，讲师。研究方向：中药材质量标准化研究。电话：0872-2219936。E-mail：yang_min_0302@163.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.16.05