一种促进五味子中木脂素积累与抗病性的处理方法

摘要

本发明属于农业生物技术领域，涉及一种促进五味子中木脂素积累与抗病性的处理方法，该方法通过对五味子植株喷施由水杨酸和壳寡糖两种主成分制成的诱导子水溶液，提高五味子果实和叶片中木脂素的积累，并显著提高五味子植株对于常见两种病原菌的抵抗力。本方法于五味子收获前5～10月，尤其是1-2月喷施诱导子水溶液，所述的诱导子水溶液中，按每亩五味子使用60L使用量计算，水杨酸的浓度为0.2g/L～2.5g/L，壳寡糖的浓度为0.2g/L～2.5g/L。喷施间隔为3～9天，喷施时间点为早上或傍晚。明显提高了五味子中木脂素的含量，提高了其抗病能力。

说明书

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，涉及一种促进五味子中木脂素积累并提高抗 病性的方法。

背景技术

五味子(Schisandra chinensis)为木兰科多年生木质藤本药用植物，药用部 位为干燥成熟果实，其中辽宁省产五味子质量最佳，习称“北五味”或“辽五味”， 具有收敛固涩，益气生津，补肾宁心的功效。现代药理研究结果表明，五味子中 的木脂素具有较强的保肝、镇静和抗老年痴呆等作用，常被用作不同产地、不同 采收期、不同品系药材质量的主要评价指标。国内外五味子研究多集中在有效成 分提取分离和药理作用等方面，而对其中木脂素进行的代谢调控研究很少。

五味子属于大宗药材，其主要药材来源为人工种植，辽宁省人工五味子种植 基地主要在凤城大梨树、宽甸、岫岩、桓仁、本溪、新宾、清源和辽阳等地，各 栽培基地已经积累了一定的管理经验，形成了较为系统的管理规范，如水、肥、 除草、防虫、防病、修剪、采收、干燥、去杂等，但对如何提高五味子品质，特 别是提高五味子木脂素积累方面迄今尚无特异性的技术手段，这也是我国其它中 药材种植基地中普遍存在的现象。本发明旨在通过体外诱导子的使用提高五味子 中有效成分木脂素的积累，进而提高五味子药材品质，合理利用资源，扩大五味 子木脂素的原料来源。

诱导子属于代谢调节剂，分为生物诱导子和非生物诱导子两大类，它能特异 性在转录水平提高植物防卫基因的表达水平，进而提高众多药用细胞与组织培养 物中次生代谢产物积累，如三萜、黄酮、生物碱、木脂素等。植物之所以能够产 生次生代谢产物，是其与各种环境来源(干旱、过湿、低温、高温、盐碱、营养 缺乏等环境逆境)和生物来源(病毒、病原菌、食草动物、竞争性物种、昆虫取 食等)的胁迫相抗争的结果。对植物使用外源诱导子也可以激发植物自身的抗胁 迫能力，如增强抗环境胁迫、抗病毒、抗真菌、增加昆虫拒食性等。因此，对药 用植物使用外源诱导子将不仅可以促进其次生代谢以提高药材品质，还可以提高 药用植物的抗病性，进而减少杀虫和杀菌类农药的使用。

专利CN103202318A和CN102986391A分别公开了上述两种诱导子和其他 成分的组合分别对烟草和茅苍术中挥发性成分(多为倍半萜类化合物)的促进作 用；专利CN102127582A公开了水杨酸及稀有金属元素作为诱导子对喜树细胞 中的活性生物碱的促进作用；专利CN102599197A公布了水杨酸与香菇多糖联 用提高植物病毒抗性的作用。壳寡糖为制备自虾蟹壳中的一类寡糖，对植物具有 显著的诱导子作用，且能抑制真菌生长，并对多种害虫具有拒食性。但尚未见有 对喷施水杨酸和壳寡糖两种诱导子进行木脂素类化合物积累影响的公开报道，也 未见其在五味子植株上应用以降低真菌感染，增加抗病性的报道。

五味子为我国传统大宗中药材，其种植业已经成为道地产区农民提高收入的 重要途径，然而，由于药材生产环节中缺乏对其中有效成分木脂素类化合物进行 特异性代谢调控的手段，各产地药材质量参差不齐，且在生产过程中普遍使用杀 虫剂和灭菌剂，造成了一定的农药残留，进一步降低了药材品质。鉴于以上研究 现状与进展，急需开发一种能够特异性提高五味子中木脂素积累和抗病性的处理 方法，以提高五味子药材品质和降低农药残留。

发明内容：

本发明所解决的技术问题是：通过对五味子植株喷施由水杨酸和壳寡糖(所 用壳寡糖为市售，聚合度为2-20，平均分子量为2500～3000)两种主成分制成的 诱导子水溶液，提高五味子果实和叶片中木脂素的积累，并显著提高五味子植株 对于常见两种病原菌的抵抗力。喷施时期最佳为五味子采收前1～2个月，诱导子 的喷施时间以傍晚优于上午优于下午，喷施间隔为3～9天。

本发明涉及一种对五味子(Schisandra chinensis)植株进行处理以提高其中 有效成分木脂素积累并提高抗病性的方法，其特征在于：

(1)在五味子收获前5～10月中，喷施时期最佳为五味子采收前1～2个月。 在五味子叶片表面喷洒雾化诱导子溶液；

(2)诱导子溶液中含有两种主要成分：水杨酸和壳寡糖，两种成分的使用 浓度均为0.2g/L～2.5g/L(按每亩五味子使用60L使用量计算)；

(3)喷施诱导子的效果顺序为：傍晚优于上午优于中午。

本发明的具体试验方法为：

(1)配制含有0.2g/L～2.5g/L水杨酸与0.2g/L～2.5g/L壳寡糖混合溶液(按 每亩使用量为60L计)，于五味子果实采收前5～10月份喷施，喷施时期最佳为 五味子采收前1～2个月。1～2个月雾化喷洒于植株表面，在喷洒时应重点将叶片 上下表面都喷洒均匀；

(2)配制时，壳寡糖与水杨酸分别溶解后再混合定容。水杨酸先溶解于20 倍体积的浓度为75％～100％的乙醇中，后缓缓倒入搅拌中的水中混合；壳寡糖加 入适量水，使其溶解，将溶解水杨酸的溶液与壳寡糖的溶液混合，定容。

(3)喷施间隔可视人工成本与操作是否便利，设3～9天的喷施间隔，与采 收前1～2个月集中多次喷施，喷施具体时间以傍晚最佳，上午次之，下午最弱。

其中，混合诱导子溶液中含有水杨酸0.2g～2.5g/L，壳寡糖0.8g～2.5g/L；喷 施间隔为3～6天；喷施时间点为早上或傍晚。

具体实施方式：

实施例1：

称取壳寡糖48克，溶解于5L水中，得到溶液A；再称取12克水杨酸，溶 解于20倍体积(即240ml)75％乙醇中，缓缓倒入搅拌中的10L水中，充分搅 拌均匀后得溶液B。将溶液A和溶液B混合并搅拌均匀，定容至60L(约4喷 雾器)，于采收前一个月进行种植地喷施，喷施时间为17∶00，喷施间隔为6天， 对照组为喷同浓度乙醇水溶液组。至采收时收集样品进行HPLC分析、真菌感染 叶片数量和菌斑面积调查，结果表明，果实产量未有显著影响，但果实和叶片中 四种主要木脂素(五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素和五味子乙素)总含量 显著提高，其中对照组叶片和果实中木脂素含量为：0.27mg/g和6.6mg/g，处理 组的叶片和果实中木脂素含量分别为0.59mg/g和11.5mg/g，可见，本方法显著 提高了五味子叶片和果实中木脂素的积累。

此外，我们对处理组与对照组感染真菌叶片进行了统计，各组随机取20棵 五味子植株，调查明显感染真菌的叶片数量(主要为白粉病和枯叶病)，结果表 明，对照组染病叶片数量为89片(白粉病16片，感染菌斑半径平均为0.8cm， 总感染面积32.2cm²；枯叶病73片，菌斑半径平均为1.4cm，总感染面积449cm²)； 处理组染病叶片数量为21片(白粉病6片，感染菌斑半径平均为0.3cm，总感 染面积1.69cm²枯叶病15片，感染菌斑半径平均为0.6cm，总感染面积52.24 cm²)。上述结果表明，本实施例中处理组的木脂素积累及其对两种主要五味子病 害的抵抗力均显著提高，其中叶片和果实中总木脂素积累的提高幅度分别可达 118.3％和74.1％；对白粉病和枯叶病的抑制率分别可达94.7％和88.4％。

实施例2：

参考实施例1步骤，改变各变量进行诱导子喷施，其对有效成分木脂素和抑 菌活性的影响结果如下：

实施例3：

由于喷洒时间以傍晚优于上午优于下午，这可能与叶片表面所附着的喷施溶 液的蒸发速度与气孔开放的频率有关；此外，喷施间隔以3天优于6天优于9 天，这是由于喷施次数越多，喷洒的诱导子量越大。考虑到实施的便利性和科学 性，我们固定了喷施时间为8:00，喷施间隔为3天，在此基础上，考察了0.2g/L 和2.5g/L水杨酸单独使用与分别与三种浓度壳寡糖联合使用的效果，结果如下 表所示：