【正文】 ? 如在紫草的培養(yǎng)體系中，經(jīng)過(guò)對(duì)無(wú)性繁殖系廣泛的篩選最終使紫草寧的產(chǎn)量增加 13～ 20倍。同時(shí)探索出了懸浮培養(yǎng)、兩相培養(yǎng)、固定化培養(yǎng)、毛狀根培養(yǎng)、冠癭培養(yǎng)、反義技術(shù)等先進(jìn)的培養(yǎng)方法。 ? 1984年日本的 Mitsui (三井 )公司利用紫草生產(chǎn)紫草寧規(guī)模達(dá)到 750L,產(chǎn)物最終濃度達(dá)到 1 400mg/L。 與其它的方法相比，應(yīng)用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 4）有利于細(xì)胞篩選、生物轉(zhuǎn)化，合成新的有效成分 。植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)源于德國(guó)著名植物學(xué)家 Haberlandt 1902 提出的細(xì)胞全能性學(xué)說(shuō)。 六、植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)合成次生代謝物質(zhì)研究進(jìn)展 在人類已知的 30 000種天然產(chǎn)物中 80%來(lái)源于植物，已知化學(xué)結(jié)構(gòu)的植物源次生代謝物數(shù)量是微生物源的 4倍。據(jù)報(bào)道，印楝素至少對(duì) 71種昆蟲(chóng)具有拒食、忌避、生長(zhǎng)發(fā)育抑制作用，是目前國(guó)際上公認(rèn)的最具潛力的植物性殺蟲(chóng)劑。當(dāng)今農(nóng)藥市場(chǎng)中的兩大殺蟲(chóng)劑品種 —— 氨基甲酸酯類和擬除蟲(chóng)菊酯類的開(kāi)發(fā)成功就是從毒扁豆和除蟲(chóng)菊這 2種殺蟲(chóng)植物的研究開(kāi)始的。從簡(jiǎn)單的芳香化合物到香豆素類、黃酮、蒽酮、蒽醌、甾醇、單萜、二萜以及復(fù)雜的三萜化合物等，植物來(lái)源不同，化學(xué)成分差異很大。這些活性成分作用的主要方式有：使害蟲(chóng)對(duì)植物產(chǎn)生厭惡和排斥感；阻止或降低雌蟲(chóng)產(chǎn)卵；阻礙害蟲(chóng)取食與正常發(fā)育；使昆蟲(chóng)成蟲(chóng)產(chǎn)卵下降，并使卵不育。隨著化學(xué)合成殺蟲(chóng)劑在使用中產(chǎn)生的 “ 3R”問(wèn)題，即殘留（ Residue）、抗性（ Resistance）及害蟲(chóng)再猖獗（ Resurgence）日益突出，人們高度重視開(kāi)發(fā)避免產(chǎn)生“ 3R”問(wèn)題的殺蟲(chóng)劑。這些方法存在一些不足之處，如需要耗費(fèi)大量有機(jī)溶劑、易引起人員中毒等。當(dāng)超臨界氣體壓力下降時(shí)，萃取的有機(jī)化合物很容易從氣態(tài)中分離出來(lái)。這種萃取技術(shù)，將裝有植物材料的流動(dòng)床放在多孔的支持物上，隨著蒸汽連續(xù)流動(dòng)，植物材料中的揮發(fā)性有機(jī)化合物由于用低的分配蒸汽氣壓作用于氣態(tài)中被帶走，而后，被這種蒸汽流攜帶的化合物，通過(guò)降低溶解度而很容易分離出來(lái)。萃取的完成需要使用食用油及一些有機(jī)溶劑 (如正乙烷、醚、氯仿、苯、醇類 )。 四、植物次生物質(zhì)的提取技術(shù) 1. 溶劑萃取技術(shù) 2. 蒸汽萃取技術(shù) 3. 超臨界萃取技術(shù) ? 目前，在植物次生物質(zhì)的提取中，應(yīng)用得較多的是以下 3種萃取技術(shù)： 1. 溶劑萃取技術(shù) ? 借助液體萃取技術(shù)，從植物材料中分離出次生物質(zhì)。研究結(jié)果表明：在同一煙堿濃度下，東方粉蝶幼蟲(chóng)對(duì) 4種蔬菜覓食行為及毒害致死時(shí)間差異不顯著；不同煙堿濃度顯著影響東方粉蝶幼蟲(chóng)對(duì) 4種蔬菜的覓食量和存活時(shí)間；煙堿濃度與東方粉蝶幼蟲(chóng)的覓食數(shù)量和對(duì)東方粉蝶幼蟲(chóng)的存活時(shí)間呈顯著的負(fù)相關(guān)。此外，一些多糖、生氰物質(zhì)、皂苷、特異氨基酸、不飽和異干基酰胺類，也都是常見(jiàn)的對(duì)昆蟲(chóng)有毒殺作用的物質(zhì)。胡美英和 Ali AlBashari等人試驗(yàn)表明，苦檻藍(lán)萃取物對(duì)菜青蟲(chóng)子的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著的影響。 ? 用 苦檻藍(lán)氯仿萃取物 處理菜粉蝶 4齡幼蟲(chóng)后，試蟲(chóng)平均體重的增長(zhǎng)顯著低于對(duì)照，處理后 4d，經(jīng)質(zhì)量濃度 1%氯仿萃取物處理的平均體重僅為對(duì)照的 %。同樣劑量條件下， 2種生物堿均能使桑天牛的產(chǎn)卵量和孵化率顯著下降，但沒(méi)有引起死亡。許多植物精油成分是合成保幼激素的重要中間體，例如 橙花醇和香葉醇 是合成 17個(gè)碳原子的保幼激素的中間體。 ? 番茄枝葉的甲醇和水溶性乙醇提取物對(duì)菜粉蝶有顯著的產(chǎn)卵忌避作用，其中第 1天的忌避率分別為、%、 %、 %，均達(dá)到差異顯著水平；番茄枝葉乙醇提取物不僅能顯著地忌避菜粉蝶產(chǎn)卵，而且還強(qiáng)烈地干擾其產(chǎn)卵行為。這 5種植物乙醇提取物和精油對(duì)小菜蛾產(chǎn)卵有顯著的驅(qū)避作用。 唐古特瑞香 甲醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、苯的抽提物，具有明顯的拒食和胃毒活性，對(duì)斜紋夜蛾 3齡幼蟲(chóng)的拒食率均在 80%以上；其中，苯抽提物拒食活性最高，其次是氯仿抽提物。 粗提物對(duì)玉米叩甲有強(qiáng)烈拒食作用。 黃鈴杜鵑 紫背金盤(pán)甲醇提取物對(duì)菜青蟲(chóng)、斜紋夜蛾和粘蟲(chóng)均表現(xiàn)顯著的拒食作用，其中對(duì)菜青蟲(chóng) 5齡幼蟲(chóng)的非選擇性拒食率為 %。 （ 1）拒食作用 楝科植物的提取物及印楝素、川楝素等對(duì)褐稻虱具有拒食和忌避作用，對(duì)斜紋夜蛾大齡幼蟲(chóng)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的拒食作用， 5%的苦楝種核乙醇提取物對(duì)水稻葉夜蛾 5齡幼蟲(chóng)拒食率高達(dá) %， 2%印楝油對(duì)白脈粘蟲(chóng) 5齡幼蟲(chóng)拒食率達(dá) 92% 。 如廣泛存在于植物界的含氰苷本身無(wú)毒，但植物破碎后就會(huì)釋放出有揮發(fā)性的毒物氰化氫 HCN ，植食性動(dòng)物如蛇、蛞蝓取食后，產(chǎn)生 HCN，呼吸就會(huì)被抑制。大豆、黃瓜的某些品系分泌的次生物質(zhì)能抑制其周圍雜草的生長(zhǎng)。非洲山毛豆、飛機(jī)草、大桉的乙醇提取物對(duì)荔枝蒂蛀蟲(chóng)產(chǎn)卵的驅(qū)避作用效果在 80%～ 90%之間。 生物堿、非蛋白氨基酸、類黃酮、多炔和強(qiáng)心甙 等是大多數(shù)昆蟲(chóng)的拒食劑。 植物感染病原微生物后，木質(zhì)化作用加強(qiáng)，增加木質(zhì)素以阻止病原菌進(jìn)一步擴(kuò)展。 其中種 類繁多的是生物堿、黃酮類、萜類 等。 植物體內(nèi)含有大量無(wú)明顯生理功能的次生代謝產(chǎn)物，但在調(diào)節(jié)植物本身適應(yīng)其生態(tài)環(huán)境方面卻起著重要作用。還有一些有機(jī)物質(zhì)，如：?jiǎn)螌帯④疹?、有機(jī)酸、生物堿、香豆素、木質(zhì)素、蒽醌等，這些物質(zhì)與植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育沒(méi)有直接關(guān)系，通常認(rèn)為是 次生代謝產(chǎn)物 (secondary metabolites)，稱之為植物次生物質(zhì)。 植物次生物質(zhì)的種類主要有： 萜類 terpene 或類萜 terpenoid （單萜、倍半萜、雙萜、三萜、四萜、多萜）， 酚類 phenol（簡(jiǎn)單苯丙酸類、苯丙酸內(nèi)酯、苯甲酸衍生物類、木質(zhì)素、類黃酮類、鞣質(zhì)）， 含氮次生化合物 （生物堿、含氰苷、非蛋白氨基酸）以及 聚乙炔類 等。 水楊酸 能誘導(dǎo)植物對(duì)病毒、真菌及細(xì)菌等病原物的抗性，還能誘導(dǎo)植物抗熱、抗冷、抗旱以及抗紫外線輻射等。 目前許多國(guó)家研制和開(kāi)發(fā)的以 煙堿、苦參堿、魚(yú)藤酮、苦皮藤素為代表的植物次生物質(zhì)已成功地應(yīng)用于農(nóng)林害蟲(chóng)的防治，毒芹、狼毒大戟、北烏頭等植物莖葉的丙酮提取物對(duì)食葉害蟲(chóng)楊扇舟蛾、舞毒蛾、黃褐天幕毛蟲(chóng)都有毒殺作用。 羊蹄甲、細(xì)葉桉、飛楊草、假連翹、花椒、荷花玉蘭、煙草的乙醇提取物對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵有較好的驅(qū)避效果，驅(qū)避率達(dá) 80%以上，一品紅、構(gòu)樹(shù)、艾蒿、茶枯垂柳、飛楊草、羊蹄、狗尾草的乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)有較好的拒食作用，48小時(shí)拒食率達(dá) 80%以上。黑胡桃分泌的 胡桃醌 能將生長(zhǎng)于鄰近或其樹(shù)冠下的番茄和苜蓿毒殺，白葉鼠尾草分泌的 桉樹(shù)腦和樟腦 等，能抑制雀麥、狐茅的生長(zhǎng)。 植物的次生物質(zhì)不僅能防治病、蟲(chóng)、雜草的危害，還能防治其他植食性動(dòng)物的危害。植物體內(nèi)對(duì)昆蟲(chóng)具有拒食作用的次生物質(zhì)較多，其中 常見(jiàn)的有生物堿、類黃酮和萜內(nèi)脂 等。 花中此物是西施，芙蓉芍藥皆嫫母 杜鵑花被稱作為殺蟲(chóng)植物，存在于黃杜鵑花中的鬧羊花素 Ⅲ （ rhodojaponinⅢ ）、grayantotoxinI、 Ⅲ 和 kalmanol等成分對(duì)馬鈴薯甲蟲(chóng)、草地夜蛾、雜擬谷盜、菜粉蝶幼蟲(chóng)和斜紋夜蛾等害蟲(chóng)均有顯著的拒食作用；其中，鬧羊花素 Ⅲ 的拒食作用最強(qiáng)，它對(duì)馬鈴薯甲蟲(chóng) 4齡幼蟲(chóng)和草地夜蛾 3齡幼蟲(chóng)的PC50分別為 。 蘿藦科馬利筋屬馬利筋 提取物用作催吐劑及瀉藥，葉乳汁可治腸內(nèi)寄生蟲(chóng)，果乳汁可止血。 苦檻藍(lán)病蟲(chóng)害極少，適應(yīng)性和抗逆性都很強(qiáng)。 將柳薄荷、迷迭香、撒爾維亞、亞里香等唇形科植物和豆科植物白荷藍(lán)翹搖間作到蔬菜地內(nèi)，可以減輕小菜蛾的為害。 ? 萬(wàn)壽菊粗提物對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵有強(qiáng)烈的忌避作用，在室內(nèi)的非選擇性產(chǎn)卵忌避率為 %，室外為 %。 ? 昆蟲(chóng)的保幼激素起著調(diào)節(jié)昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育的作用。 ? 有人用 理的構(gòu)樹(shù)枝分別喂飼桑天牛，黃華堿不表現(xiàn)拒食作用，但野靛堿表現(xiàn)出顯著的拒食作用。結(jié)果表明， 3種有機(jī)溶劑提取液不同濃度飼喂試蟲(chóng)，隨濃度增高，其取食逐漸減少，生長(zhǎng)速率減慢，存活率顯著下降，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù) 50%的乙醚提取液作用最強(qiáng)。質(zhì)量濃度 10g/L的苦檻藍(lán)葉氯仿萃取物處理菜粉蝶 5齡幼蟲(chóng) 4d 后，試蟲(chóng)平均體重為對(duì)照的 %、羽化率為 %、發(fā)育抑制率達(dá) %。 3. 植物次生物質(zhì)對(duì)昆蟲(chóng)的毒殺作用 ? 植物中 含氮次生物質(zhì) 多能引起昆蟲(chóng)中毒，概括起來(lái)主要有 生物堿 （如番茄苷、尼古丁等）、