人参根际土壤中化感物质鉴定
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一
中图分 类号 ：５７ ５ ｓ ６ ． １
文献标识码 ： Ａ
人参 （ ａａ ｉｓ ｇＣ Ａ． ｙ ） Ｐ ｎ．ｇｎｅ ． Ｍｅ．是忌连作植物 ， ｚ ｎ 栽过人参 以后的土壤俗称 “ 老参地” 王 ， 韵秋ｕ 将连作障碍概括为“ ｊ 烧须 、 病多、 产量低” 。人参连作 ， 植株须根减少 ， 影响根部对营养
２０ 年第２ ０６ 期
人 参 根 际 土 壤 中 化 感 物 质 鉴 定
陈长 宝 ， 王艳艳２刘继永２ 焉石２许世泉２张连学 ， ， ，
（． １ 吉林 农业大学 ， 吉林 长春 １０ １ ； ． ３ １８ ２ 中国农业科学 院特产研究所 ， 吉林 吉林 １２ ０ ） ３ １９
摘 要： 通过 甲醇提取人参根 际土壤的生物活性 实验 ， 表明人参土壤化 感物质分布 Ｉ、 和Ⅳ组分。利 用 Ｇ ＭＳ 甲醇洗脱部分进行 物质组成分析 ， Ⅱ Ｃ— 对 初步确 定人参 部 分化 感物 质组 成为 ： 榈 酸 甲酯等 酯类 、 ，２一十 八 （ ） （ Ｚ 一、 棕 ９１ 烷 酸 Ｚ， ） 十五 （ ） 烷 基 酸 等酸 类 、 双环 （ｏ ８０ 二 十烷 ，Ｚ 、 十三 烷 、 ，， １ ， ，） （ ）二 ５６ 一四 亚 甲基 四氢 一１３一嗪 一２ ， 硫 一４一环 己烷和二 十 五烷等 烷类 ｌ 物质 。 ８种 关键词 ： 人参化感物质； 生物活性； Ｃ—ＭＳ Ｇ
１ 材 料 与 方 法
１ １ 根际土壤化感物质分离 采集吉林省抚松县一参场 ２年生移栽 ３年的参后 床土 ５ ． ～ ３ｃ ０ｍ处的土壤 ， 采用甲醇提取法 。用甲醇 ５ 倍量提取 ５０ 土壤 ， ０ｇ 旋转蒸发仪浓缩 ， Ｘ Ｄ一 上 Ａ ４ 大孔吸附树脂。用水及 ２ ％、０ ５ ５ ％和 １０ ０ ％甲醇洗脱 ， 分别收集各个 浓度 甲醇的洗脱液浓 缩， 甲醇溶解定容至 ５０ ， ０ｍＬ 置于 ４ ℃冰箱内备用 。 １２ 生物活性实验 中国农业科学院特产研究所提供通过低温休眠裂 口的种子。在直径 ． ４ 为 １ｃ 的培养皿 内铺 １ ２ｒ ｎ 层滤纸 ， 放入 ３ ０粒已经裂 口通过低温休眠的人参种子 ， 分别取上述 甲醇稀释液 １０ 倍加入培养皿中， ００ 以加入 ５ Ｌ蒸馏水为对照 （ Ｋ ， ｍ Ｃ ） 然后置于 ｌ℃的培养箱 ５ 中 １ｈ ｄ ２ ／ 光照条件下发芽 ， ２ ｈ １ 每 ４ 换 次滤纸和稀释液并统计一次发芽率 ， 待对照全部发 芽 后， 分别测根长、 根鲜重 ， 每个处理重复 ６ 。 次 １３ 化感物质 组成 鉴定 Ｇ ． Ｃ—ＭＳ Ｈ ６８ （ Ｐ ８ｏ Ｈ ５７ ＭＳ 气化 温度 ２ ０ 检 测温 度 Ｐ９３ ） ８ ℃、
及水分吸收， 地上部光合化合生物量减少 ， 根部生长缓慢 ， 根系活力与参根抗病能力降低 ， 致使 根病严重。窦森等国内、 外研究者主要集中从土壤理化变化 及其微生态探讨其忌连作障碍 ２ 问题 王今堆等报道人参种子皮化感物质是根皮酚 。本研究将通过根际土壤化感物质活 ３， ５ 性物质分析 ， 探讨其忌连作原 因， 以此为解决连作障碍提供参考。
其结果 ： 棕榈酸 甲酯 、 硬脂酸邻苯二甲酸酯 、 ，２ ９ １ 一十八 （ 酸（ ， ） 十五（ ） 烷） Ｚ Ｚ 一、 烷 基酸 、 １ 一氧 一甲酯 、 ４ 二十烷酸、 双环（０ ８ｏ － 十烷 ，Ｚ 、 １ ， ，） （ ）二十三烷 、 ，， ５６ 一四亚甲基 四氢 一１３ ，一 嗪 一２ 一硫 一４ 一环己烷 、 十七烷酸双（ 一乙基 己基 ） 、 ２ 酯 二十五烷 、 ， 一苯二羧 酸、 １２ 双异辛酯 、 １２ 二 甲基环己二烯 、 ，一 苯基脱水乙缩醛 、， 一二甲氧基 一 一（ 一 ３４ ａ ２ 丙烯基氧） 一肟 、， ， 三 ４ ６７一 甲基色氨酸 一 一（ ， 一（ 氧亚甲基） ９ ３４ － 苯基） ２ ３ Ｃ 呋喃 一１３ 一酮、 萘（ ， 一 ） （Ｈ） 弗瑞德齐墩果 一３ 酮 、 甾 一７ 豆 一烯 一３ 一醇 （ ）（ｐ５ ，４ ）３ ７ １ 一三 甲基 色 氨 酸 一２ ４ ６ １ 酚 ，３ ，ａ２ Ｓ 、 ， ，１ ， ， ，０一四烯 、 豆 甾 一 一 一３ 酮 、 ４ 烯 一 软木三萜酮 、 十五（ 基酸 一１ 一甲基 甲酯 、 烷） ４ 二丁基邻苯二 甲酸盐 、 十七烷 酸 一１ 一甲基 一甲酯 、 ４ 甲基 一１ ７一甲基对 苯二 酚 、 一十八 （ ） （ ） ９ 烷 酸 Ｚ 一甲酯 、５一十八 （ ） １ 烷 酸 （） Ｚ 甲酯、 十八烷酸 一１ 一甲基 一甲酯 、 ０ 环丙烯辛酸 一 一 ２ 辛基 甲酯 、 邻苯二 甲酸二丁酯、 ， 一 ９７ 十八烷基 ，Ｚ 一、 （ ） 硬脂酸 甲酯 、 氯甲基 一 一氯化癸酸、 ８ 己二酸二异辛脂 、 环己烷 、 一（ １ 环己烷 ） ２一乙基 一顺 式 、３ １ 一二 十二烯 酸 甲酯 、 ，，０ １ ，８ ２ ６ １ ，４ １ 一五 甲基 一２ ６ １ ，４ １ ，，０ １ ，８一二 十五 碳 五烯 、 一（ ， 一 甲氧苯亚基 ） 一（ 一硝基苯） 一苯基 一２ ４ ３４ 二 一１ ４ 一３ 一吡唑啉 一５ 一酮 、 △一蛇床 烯、 芳壬并硅氧烷 、 十八甲基、 胆甾基 一 一 一３ 酮 、， 一二甲基 、 ， 一 ５ 烯 一 ４４ ７８ 双去氧 一 ， 一环氧 ４５ １ 一甲基 一 ， ７ ３６双（三 甲基硅烷基 ） 一， ａ 一 、 （ 氧 ５ ） 二苯 甲酮 一 ，， 一三羧基 ， 甲酯、 ２４５ 三 五 氯硝基苯、 二十烷、 二十四烷 、 － 十四烷、 ｉ Ｅ 二十六 （ 酸 、 烷） 二十七烷 、 二十二烷 、 一二十六烷 、 ９ 二十九烷 、 二十烷 ，０ １ 一庚基 一１ 一辛基、 一二十碳烯 （ ） 三十烷 、 十二烷 、 ０ ３ Ｅ、 三 二十－ （ ） － 烷 基 邻苯二甲酸盐、 一 ２ 丁烯醇腈 ， 一 ４ 苯基 一 一（ ２ 甲氧基吡咯烷 一２ 酮 一５ 、 一 一）二异丙基 己二酸、
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垦 塑 塑刊— ＳｅａＷｉ Ｅｏｏ ｉＡ ｉａａｄ ｌ ｔ ｅａ ｈ — ｐ ｉ ｌ ｃ ｍｃ ｎ ｌｎ Ｐ Ｒｓ ｒ ｃｌ ｄ ｎ ｍ ｎ ａ ｅｃ
文章 编号 ：０ １ ７ １２ ０ ）２—０ １ 一Ｏ １ ０ —４ ２ ｛０６ ０ ０２ ３
注 ： 、、、 代表差异水平级别 （ ａｂ ｃｄ Ｐ＜Ｏ ０ ） ．１ 。
根据 生物 活性 实验 ， 对根 际 土壤活性 组分 进行 物 质组 成 分析 检 测 ， 纯洗 脱 甲醇 部 分用 Ｇ Ｃ
—ＭＳ进行 组成 分析来自， 图 １ 见 。图 １ 人参 根 际 土壤 化 合 物 的 Ｇ Ｃ—ＭＳ鉴 定 图 谱
收稿 日期 ：０６—０ —１ ２０ ２ ８
基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（０７ １９ ； ３３０５ ）吉林省 自然科学基金项 目（０６５ ） ２２０２ 作者简介 ： 陈长宝 （９７ ， ， １６ 一）男 吉林省桦 甸人， 研究员 ， 在读博士研究生 ， 中药学研究。 从事
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第２ 期
陈长宝等 ： 人参根 际土壤 中化感物质鉴定
长被全部抑制 ，０ ２ ％甲醇洗脱液抑制率达显著水平 ，０ ５ ％甲醇洗脱部分抑制效果不显著 。由此 可知人参根 际土壤甲醇提取物的 Ｉ、 Ⅱ和Ⅳ组分为人参化感作用组分。
表１ 根 际 土 壤 各 组 分 对 人 参 胚 根 生 长 的 影 响 （ｒ ｃ） ｎ
２０ 初始化温度 ５℃ ， ５＂ Ｃ、 ０ 载气为氦气。质谱库检索 ， 国 Ｎ Ｓ ９ ． 。 美 ＩＴ ８Ｌ
２ 结果 与讨 论
通过将土壤甲醇提取物分离得到 ４ 个组分 ， 对总组分和各个组分进行生物活性检测结果 见表 １ 从表 １ 。 可知 ， 总提取物及分离的 ４ 个组分以总提取物 、Ｉ 和Ⅳ组分对人参胚根的抑制 率达极显著水平 ， 并随着添加量增加 ， 人参胚根发育受抑制效果加强 ， 当添加达到 １ｍＬ时生 ０
中图分 类号 ：５７ ５ ｓ ６ ． １
文献标识码 ： Ａ
人参 （ ａａ ｉｓ ｇＣ Ａ． ｙ ） Ｐ ｎ．ｇｎｅ ． Ｍｅ．是忌连作植物 ， ｚ ｎ 栽过人参 以后的土壤俗称 “ 老参地” 王 ， 韵秋ｕ 将连作障碍概括为“ ｊ 烧须 、 病多、 产量低” 。人参连作 ， 植株须根减少 ， 影响根部对营养
２０ 年第２ ０６ 期
人 参 根 际 土 壤 中 化 感 物 质 鉴 定
陈长 宝 ， 王艳艳２刘继永２ 焉石２许世泉２张连学 ， ， ，
（． １ 吉林 农业大学 ， 吉林 长春 １０ １ ； ． ３ １８ ２ 中国农业科学 院特产研究所 ， 吉林 吉林 １２ ０ ） ３ １９
摘 要： 通过 甲醇提取人参根 际土壤的生物活性 实验 ， 表明人参土壤化 感物质分布 Ｉ、 和Ⅳ组分。利 用 Ｇ ＭＳ 甲醇洗脱部分进行 物质组成分析 ， Ⅱ Ｃ— 对 初步确 定人参 部 分化 感物 质组 成为 ： 榈 酸 甲酯等 酯类 、 ，２一十 八 （ ） （ Ｚ 一、 棕 ９１ 烷 酸 Ｚ， ） 十五 （ ） 烷 基 酸 等酸 类 、 双环 （ｏ ８０ 二 十烷 ，Ｚ 、 十三 烷 、 ，， １ ， ，） （ ）二 ５６ 一四 亚 甲基 四氢 一１３一嗪 一２ ， 硫 一４一环 己烷和二 十 五烷等 烷类 ｌ 物质 。 ８种 关键词 ： 人参化感物质； 生物活性； Ｃ—ＭＳ Ｇ
１ 材 料 与 方 法
１ １ 根际土壤化感物质分离 采集吉林省抚松县一参场 ２年生移栽 ３年的参后 床土 ５ ． ～ ３ｃ ０ｍ处的土壤 ， 采用甲醇提取法 。用甲醇 ５ 倍量提取 ５０ 土壤 ， ０ｇ 旋转蒸发仪浓缩 ， Ｘ Ｄ一 上 Ａ ４ 大孔吸附树脂。用水及 ２ ％、０ ５ ５ ％和 １０ ０ ％甲醇洗脱 ， 分别收集各个 浓度 甲醇的洗脱液浓 缩， 甲醇溶解定容至 ５０ ， ０ｍＬ 置于 ４ ℃冰箱内备用 。 １２ 生物活性实验 中国农业科学院特产研究所提供通过低温休眠裂 口的种子。在直径 ． ４ 为 １ｃ 的培养皿 内铺 １ ２ｒ ｎ 层滤纸 ， 放入 ３ ０粒已经裂 口通过低温休眠的人参种子 ， 分别取上述 甲醇稀释液 １０ 倍加入培养皿中， ００ 以加入 ５ Ｌ蒸馏水为对照 （ Ｋ ， ｍ Ｃ ） 然后置于 ｌ℃的培养箱 ５ 中 １ｈ ｄ ２ ／ 光照条件下发芽 ， ２ ｈ １ 每 ４ 换 次滤纸和稀释液并统计一次发芽率 ， 待对照全部发 芽 后， 分别测根长、 根鲜重 ， 每个处理重复 ６ 。 次 １３ 化感物质 组成 鉴定 Ｇ ． Ｃ—ＭＳ Ｈ ６８ （ Ｐ ８ｏ Ｈ ５７ ＭＳ 气化 温度 ２ ０ 检 测温 度 Ｐ９３ ） ８ ℃、
及水分吸收， 地上部光合化合生物量减少 ， 根部生长缓慢 ， 根系活力与参根抗病能力降低 ， 致使 根病严重。窦森等国内、 外研究者主要集中从土壤理化变化 及其微生态探讨其忌连作障碍 ２ 问题 王今堆等报道人参种子皮化感物质是根皮酚 。本研究将通过根际土壤化感物质活 ３， ５ 性物质分析 ， 探讨其忌连作原 因， 以此为解决连作障碍提供参考。
其结果 ： 棕榈酸 甲酯 、 硬脂酸邻苯二甲酸酯 、 ，２ ９ １ 一十八 （ 酸（ ， ） 十五（ ） 烷） Ｚ Ｚ 一、 烷 基酸 、 １ 一氧 一甲酯 、 ４ 二十烷酸、 双环（０ ８ｏ － 十烷 ，Ｚ 、 １ ， ，） （ ）二十三烷 、 ，， ５６ 一四亚甲基 四氢 一１３ ，一 嗪 一２ 一硫 一４ 一环己烷 、 十七烷酸双（ 一乙基 己基 ） 、 ２ 酯 二十五烷 、 ， 一苯二羧 酸、 １２ 双异辛酯 、 １２ 二 甲基环己二烯 、 ，一 苯基脱水乙缩醛 、， 一二甲氧基 一 一（ 一 ３４ ａ ２ 丙烯基氧） 一肟 、， ， 三 ４ ６７一 甲基色氨酸 一 一（ ， 一（ 氧亚甲基） ９ ３４ － 苯基） ２ ３ Ｃ 呋喃 一１３ 一酮、 萘（ ， 一 ） （Ｈ） 弗瑞德齐墩果 一３ 酮 、 甾 一７ 豆 一烯 一３ 一醇 （ ）（ｐ５ ，４ ）３ ７ １ 一三 甲基 色 氨 酸 一２ ４ ６ １ 酚 ，３ ，ａ２ Ｓ 、 ， ，１ ， ， ，０一四烯 、 豆 甾 一 一 一３ 酮 、 ４ 烯 一 软木三萜酮 、 十五（ 基酸 一１ 一甲基 甲酯 、 烷） ４ 二丁基邻苯二 甲酸盐 、 十七烷 酸 一１ 一甲基 一甲酯 、 ４ 甲基 一１ ７一甲基对 苯二 酚 、 一十八 （ ） （ ） ９ 烷 酸 Ｚ 一甲酯 、５一十八 （ ） １ 烷 酸 （） Ｚ 甲酯、 十八烷酸 一１ 一甲基 一甲酯 、 ０ 环丙烯辛酸 一 一 ２ 辛基 甲酯 、 邻苯二 甲酸二丁酯、 ， 一 ９７ 十八烷基 ，Ｚ 一、 （ ） 硬脂酸 甲酯 、 氯甲基 一 一氯化癸酸、 ８ 己二酸二异辛脂 、 环己烷 、 一（ １ 环己烷 ） ２一乙基 一顺 式 、３ １ 一二 十二烯 酸 甲酯 、 ，，０ １ ，８ ２ ６ １ ，４ １ 一五 甲基 一２ ６ １ ，４ １ ，，０ １ ，８一二 十五 碳 五烯 、 一（ ， 一 甲氧苯亚基 ） 一（ 一硝基苯） 一苯基 一２ ４ ３４ 二 一１ ４ 一３ 一吡唑啉 一５ 一酮 、 △一蛇床 烯、 芳壬并硅氧烷 、 十八甲基、 胆甾基 一 一 一３ 酮 、， 一二甲基 、 ， 一 ５ 烯 一 ４４ ７８ 双去氧 一 ， 一环氧 ４５ １ 一甲基 一 ， ７ ３６双（三 甲基硅烷基 ） 一， ａ 一 、 （ 氧 ５ ） 二苯 甲酮 一 ，， 一三羧基 ， 甲酯、 ２４５ 三 五 氯硝基苯、 二十烷、 二十四烷 、 － 十四烷、 ｉ Ｅ 二十六 （ 酸 、 烷） 二十七烷 、 二十二烷 、 一二十六烷 、 ９ 二十九烷 、 二十烷 ，０ １ 一庚基 一１ 一辛基、 一二十碳烯 （ ） 三十烷 、 十二烷 、 ０ ３ Ｅ、 三 二十－ （ ） － 烷 基 邻苯二甲酸盐、 一 ２ 丁烯醇腈 ， 一 ４ 苯基 一 一（ ２ 甲氧基吡咯烷 一２ 酮 一５ 、 一 一）二异丙基 己二酸、
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文章 编号 ：０ １ ７ １２ ０ ）２—０ １ 一Ｏ １ ０ —４ ２ ｛０６ ０ ０２ ３
注 ： 、、、 代表差异水平级别 （ ａｂ ｃｄ Ｐ＜Ｏ ０ ） ．１ 。
根据 生物 活性 实验 ， 对根 际 土壤活性 组分 进行 物 质组 成 分析 检 测 ， 纯洗 脱 甲醇 部 分用 Ｇ Ｃ
—ＭＳ进行 组成 分析来自， 图 １ 见 。图 １ 人参 根 际 土壤 化 合 物 的 Ｇ Ｃ—ＭＳ鉴 定 图 谱
收稿 日期 ：０６—０ —１ ２０ ２ ８
基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（０７ １９ ； ３３０５ ）吉林省 自然科学基金项 目（０６５ ） ２２０２ 作者简介 ： 陈长宝 （９７ ， ， １６ 一）男 吉林省桦 甸人， 研究员 ， 在读博士研究生 ， 中药学研究。 从事
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第２ 期
陈长宝等 ： 人参根 际土壤 中化感物质鉴定
长被全部抑制 ，０ ２ ％甲醇洗脱液抑制率达显著水平 ，０ ５ ％甲醇洗脱部分抑制效果不显著 。由此 可知人参根 际土壤甲醇提取物的 Ｉ、 Ⅱ和Ⅳ组分为人参化感作用组分。
表１ 根 际 土 壤 各 组 分 对 人 参 胚 根 生 长 的 影 响 （ｒ ｃ） ｎ
２０ 初始化温度 ５℃ ， ５＂ Ｃ、 ０ 载气为氦气。质谱库检索 ， 国 Ｎ Ｓ ９ ． 。 美 ＩＴ ８Ｌ
２ 结果 与讨 论
通过将土壤甲醇提取物分离得到 ４ 个组分 ， 对总组分和各个组分进行生物活性检测结果 见表 １ 从表 １ 。 可知 ， 总提取物及分离的 ４ 个组分以总提取物 、Ｉ 和Ⅳ组分对人参胚根的抑制 率达极显著水平 ， 并随着添加量增加 ， 人参胚根发育受抑制效果加强 ， 当添加达到 １ｍＬ时生 ０