植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法；將長春花種子于泥炭蛭石珍珠巖培養(yǎng)基質(zhì)中發(fā)苗并生長，在長春花進入花期后，將不同的植物生長調(diào)節(jié)劑(乙烯利、甲基茉莉酸)混合制成濃度皆為0.1mM的混合劑對長春花植株進行噴灑處理，處理后1～2天長春花中的文多靈、長春質(zhì)堿以及長春堿含量普遍得到提高，采收處理后的長春花植株將有效提高長春花生物堿類的產(chǎn)量，并降低其生產(chǎn)成本，對滿足長春花抗癌生物堿產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義。
【專利說明】植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物【技術(shù)領(lǐng)域】的提高長春花生物堿含量的方法，具體涉及一種植 物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為藥用和觀賞植物，夾竹桃科的長春花（Catharanthus roseus(L. )G. Don)體內(nèi) 含有130多種具有生物活性的廠類Π 引哚生物堿（Terpenoid indole alkaloid, TIA)，如能抗 多種惡性腫瘤和癌癥的長春堿（Vinblastine)和長春新堿（Vincristine)、它們的前體物 文多靈（Vindoline)和長春質(zhì)堿（Catharanthine),降血壓的阿嗎堿以及對老年癡呆癥（阿 爾茨海默?。┯袧撛诏熜У纳吒鶋A等等。但是TIA在野生型長春花中的含量都很低，僅為 植株干重的萬分之一到千分之一，并且受組織特異性、生長周期和外界環(huán)境的影響，野生長 春花每克干葉僅能產(chǎn)長春堿〇. 02毫克，產(chǎn)量低下，遠不能滿足市場需求。目前市場上利用 從長春花中提取的文多靈和長春質(zhì)堿半合成長春堿或長春瑞濱等抗癌藥物。但TIA本身復(fù) 雜的化學結(jié)構(gòu)局限了化學合成在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。這些原因?qū)е麻L春花藥用成分的供需 矛盾相當嚴重，使其價格極為昂貴。
[0003] 已有多種技術(shù)策略應(yīng)用于長春花生物堿的研究和生產(chǎn)中?；蚬こ淘诜肿铀缴?對長春花細胞系、發(fā)根以及植株中生物堿的合成途徑進行人為改造，可以起到一定的代謝 調(diào)控作用，并加強部分生物堿的代謝合成。但是長春花細胞系或發(fā)根生產(chǎn)系統(tǒng)無法合成文 多靈，從而也無法生成抗癌類生物堿長春堿和長春新堿。通過生物技術(shù)對植株進行基因改 造極有開發(fā)和應(yīng)用前景，但由于植株本身具有的細胞及組織結(jié)構(gòu)多樣性，對生物堿合成途 徑的調(diào)控也更為復(fù)雜，目前雖有報道，但仍在初步試驗階段。利用外界因素（化學、生物、物 理）也可以對長春花生物堿的合成起到誘導和調(diào)控作用。其中應(yīng)用較為廣泛的是植物生長 調(diào)節(jié)劑。不同的植物生長調(diào)節(jié)劑對長春花生物堿合成的誘導作用也大為不同。大多數(shù)研究 是通過對長春花進行單種植物生長調(diào)節(jié)劑處理來達到誘導生物堿合成的目的，對于大幅度 提高生物堿在長春花植株內(nèi)含量的影響有限。為了降低長春花生物堿類藥物的市場價格， 需要對現(xiàn)有的技術(shù)策略作進一步的突破和創(chuàng)新，以期提高長春花中生物堿的產(chǎn)量、加速其 大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。目前未有任何與本專利申請中所提及的長春花下胚軸再生植株相關(guān)專 利和文獻報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種植物生長調(diào)節(jié)劑處理 提高長春花中生物堿含量的方法；使其有效提高了長春花中重要生物堿文多靈、長春質(zhì)堿 及長春堿的含量，并且無需高昂的前期投入，操作簡便，有利于規(guī)模化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明涉及一種植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法，在采收前 用植物生長調(diào)節(jié)劑處理長春花成年植株；所述植物生長調(diào)節(jié)劑為乙烯利和甲基茉莉酸的混 合制劑。采用該方案即能提高長春花中重要生物堿文多靈、長春質(zhì)堿和長春堿含量。
[0007] 優(yōu)選的，所述植物生長調(diào)節(jié)劑中乙烯利的工作濃度為0. 1?0. 2mM，甲基茉莉酸的 工作濃度為〇· 1?〇· 2mM。
[0008] 優(yōu)選的，所述植物生長調(diào)節(jié)劑中乙烯利和甲基茉莉酸的工作濃度均為0. ImM。
[0009] 優(yōu)選的，所述植物生長調(diào)節(jié)劑的配制方法為：先將乙烯利和甲基茉莉酸分別溶于 20%的乙醇溶液中，配制成濃度為1M的母液，隨后共同加入水中，用水稀釋至所述工作濃 度。
[0010] 優(yōu)選的，所述處理具體為：當長春花植株進入花期，株高大于50cm時，用植物生長 調(diào)節(jié)劑噴灑長春花植株的地上部分，一至兩天后采收。此時可獲得生物堿含量較高的植株。
[0011] 優(yōu)選的，所述噴灑具體為：每棵植株的噴灑量為250ml?500ml，噴灑1?2次。噴 灑量低于250ml不能有效提高長春花中生物堿的含量，噴灑量大于500ml對于長春堿含量 的提高沒有進一步的作用，導致藥液的浪費，成本的增加。
[0012] 優(yōu)選的，所述長春花成年植株是將長春花種子種植于泥炭蛭石珍珠巖培養(yǎng)基質(zhì)中 發(fā)苗生長而成的。
[0013] 優(yōu)選的，所述泥炭蛭石珍珠巖培養(yǎng)基質(zhì)中，泥炭、蛭石和珍珠巖比例為6 : 3 : 1。
[0014] 優(yōu)選的，生長于泥炭蛭石珍珠巖培養(yǎng)基質(zhì)中的長春花植株，用水每周澆灌一次。
[0015] 本發(fā)明的原理在于，長春花體內(nèi)生物堿的合成是一個受植物生長及外界環(huán)境影響 的復(fù)雜機制，受一系列內(nèi)源或外源的植物生長調(diào)節(jié)劑或誘導劑的調(diào)控。甲基茉莉酸信號通 路能誘導生物堿在長春花體內(nèi)的合成。對長春花發(fā)根進行甲基茉莉酸誘導，會導致阿嗎堿、 長春質(zhì)堿及蛇根堿含量發(fā)生變化，此外也會讓發(fā)根釋放出更多的分泌物；對長春花幼苗進 行誘導，能提高阿嗎堿、蛇根堿、長春質(zhì)堿等生物堿的含量。乙烯利誘導能提高長春質(zhì)堿在 長春花發(fā)根中的含量，在細胞系中能提高阿嗎堿的含量，而在幼苗中能提高文多靈的含量。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0017] 1、本發(fā)明建立了通過乙烯利和甲基茉莉酸混合處理提高長春花生物堿含量的方 法，有效地提高了長春花植株中三種重要生物堿的含量，文多靈含量比對照提高了 65%? 85%，長春質(zhì)堿含量比對照提高了 70 %?80%，長春堿含量提高了 25 %?50%。
[0018] 2、本發(fā)明的方法不需要利用基因工程等生物技術(shù)提高生物堿含量所需要的較高 的前期投入，也突破了植物生長調(diào)節(jié)劑單處理對生物堿合成影響的局限性，操作簡單，有利 于降低長春花生物堿的生產(chǎn)成本，對抗癌生物堿類的規(guī)?；a(chǎn)具有重大意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0020] 圖1為植物生長調(diào)節(jié)劑甲基茉莉酸單處理（M)、乙烯利單處理（E)、甲基茉莉酸+ 乙烯利混合處理（H)以及對照水處理（C)后長春花中文多靈的含量變化示意圖；
[0021] 圖2為植物生長調(diào)節(jié)劑甲基茉莉酸單處理（M)、乙烯利單處理（E)、甲基茉莉酸+ 乙烯利混合處理（H)以及對照水處理（C)后長春花中長春質(zhì)堿的含量變化示意圖；
[0022] 圖3為植物生長調(diào)節(jié)劑甲基茉莉酸單處理（M)、乙烯利單處理（E)、甲基茉莉酸+ 乙烯利混合處理（H)以及對照水處理（C)后長春花中長春堿的含量變化示意圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明 的保護范圍。
[0024] 實施例1
[0025] 將長春花種子（購自于美國保爾種子公司的太平洋櫻桃紅光環(huán)品種）種植于泥炭 蛭石珍珠巖培養(yǎng)基質(zhì)（泥炭、蛭石和珍珠巖比例為6 : 3 : 1)中，用水每周澆灌一次。當 植株進入花期，株高大于50cm時，用不同植物生長調(diào)節(jié)劑或混合劑處理長春花植株，噴灑 量為250ml，重復(fù)噴灑2次，同時用水處理的長春花植株作為對照。處理一天及兩天后，收獲 植株的葉片，用高效液相色譜測定文多靈、長春質(zhì)堿和長春堿的含量。
[0026] 在上述相同的條件下，分別用0. ImM乙烯利、0. ImM甲基茉莉酸、以及0. ImM乙烯利 +0. ImM甲基茉莉酸的混合制劑（混合制劑的配置：先將乙烯利和甲基茉莉酸分別溶于20% 的乙醇溶液中，配制成濃度為1M的母液，隨后共同加入水中，用水稀釋至所述工作濃度）處 理長春花植株，3個實施例的結(jié)果如圖1、2、3所示。甲基茉莉酸單處理48小時后，文多靈 和長春質(zhì)堿的含量達到最大值，分別為1. 87mg/g和2. 95mg/g，比未處理前提高了 54%和 56%。乙烯利單處理后24小時，文多靈和長春質(zhì)堿分別達到最高含量，分別為2. 04mg/g和 3. 28mg/g，比未處理前提高了 68. 41 %和73. 28%，處理48小時后各生物堿含量開始回落。 混合處理可以增強單處理對文多靈和長春質(zhì)堿含量的提高作用，在處理24小時后，文多靈 達到的最高含量比MeJA單處理后的最高含量高出36%，比乙烯利單處理后的高出14%;長 春質(zhì)堿的最高含量比MeJA單處理后的高出24%?；旌咸幚?4小時后，長春堿含量比對照 提聞了 53 。
[0027] 實施例2
[0028] 將長春花種子（購自于美國保爾種子公司的太平洋櫻桃紅光環(huán)品種）種植于泥炭 蛭石珍珠巖培養(yǎng)基質(zhì)（泥炭、蛭石和珍珠巖比例為6 : 3 : 1)中，用水每周澆灌一次。當 植株進入花期，株高大于50cm時，用不同植物生長調(diào)節(jié)劑或混合劑處理長春花植株，噴灑 量為300ml，重復(fù)噴灑2次，處理48小時后，收獲植株的葉片，用高效液相色譜測定文多靈、 長春質(zhì)堿和長春堿的含量。
[0029] 在上述相同的條件下，分別用A組（0. ImM乙烯利+0. ImM甲基茉莉酸），B組（0. ImM 乙烯利+0. 2mM甲基茉莉酸），C組（0. 2mM乙烯利+0. ImM甲基茉莉酸），D組（0. 2mM乙烯利 +0. 2mM甲基茉莉酸）的混合制劑處理長春花植株；4個實驗組的結(jié)果如表1所示：
[0030] 表 1
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 一種植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法，其特征在于，在采收前 用植物生長調(diào)節(jié)劑處理長春花成年植株；所述植物生長調(diào)節(jié)劑為乙烯利和甲基茉莉酸的混 合制劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法，其特 征在于，所述植物生長調(diào)節(jié)劑中乙烯利的工作濃度為0. 1?0. 2mM，甲基茉莉酸的工作濃度 為 0· 1 ?0· 2mM。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法，其特 征在于，所述植物生長調(diào)節(jié)劑中乙烯利和甲基茉莉酸的工作濃度均為0. ImM。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法，其特 征在于，所述植物生長調(diào)節(jié)劑的配制方法為：先將乙烯利和甲基茉莉酸分別溶于20%的乙 醇溶液中，配制成濃度為1M的母液，隨后共同加入水中，用水稀釋至所述工作濃度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法，其特 征在于，所述處理具體為：當長春花植株進入花期，株高大于50cm時，用植物生長調(diào)節(jié)劑噴 灑長春花植株的地上部分，一至兩天后采收。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法，其特 征在于，所述噴灑具體為：噴灑量為250ml?500ml/棵，噴灑1?2次。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量 的方法，其特征在于，所述長春花成年植株是將長春花種子種植于泥炭蛭石珍珠巖培養(yǎng)基 質(zhì)中發(fā)苗生長而成的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法，其特 征在于，所述泥炭蛭石珍珠巖培養(yǎng)基質(zhì)中，泥炭、蛭石和珍珠巖比例為6 : 3 : 1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的植物生長調(diào)節(jié)劑處理提高長春花中生物堿含量的方法，其特 征在于，生長于泥炭蛭石珍珠巖培養(yǎng)基質(zhì)中的長春花植株，每周用水澆灌一次。
【文檔編號】A01P21/00GK104186223SQ201410403658
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】唐克軒, 潘琪芳, 王玉亮, 孫光新, 劉品 申請人:上海交通大學