华南植物园自1962年引种檀香以来,已解决了种子贮藏、发芽、育苗和寄主选择等技术问题,目前已在广东、海南、广西等地大面积推广种植。檀香的经济价值取决于其心材,一般檀香在6龄之后才开始陆续形成心材(俗称“结香”),国内大规模种植檀香的时间不长,目前国外檀香的轮伐期为13-15年,这么长的投资回收期,一般林场和生产单位无此长期投资能力,在不能近期获得直接经济利益的情况下,不易被接受,所以探究人工促成檀香心材形成的有效方法意义重大;檀香树极其珍贵,若直接以檀香树为材料,则需耗费大量檀香植株,探究替代性的研究体系可以为开展树体试验提供指导,而且替代性的研究体系(如愈伤组织)将会利于檀香“结香”的分子机理研究。所以,本研究定位于外源物对檀香关键倍半萜成分形成的影响,主要目的包括:(1)建立促进檀香主要倍半萜成分形成的外源物筛选体系,(2)获得有效的促进檀香“结香”的技术方法。主要结果如下:1.檀香茎段可望作为替代性的研究材料。以容易获取且易处理的叶片、茎段(直径约1 cm,2年生)和愈伤组织为材料,利用石油醚浸渍法提取叶片、茎段和胚性组织的挥发油,同时也采用水蒸馏法提取叶片的挥发油,提取的挥发油(石油醚浸渍法和水蒸馏法)用气相色谱-质谱联用仪进行检测。GC-MS结果表明:檀香叶片的挥发油(石油醚浸渍法和水蒸馏法)不含檀香心材主要倍半萜成分,且叶片含有较多的色素及其他物质,不利于进样检测,不宜用作替代性材料;檀香茎段含有主要的心材倍半萜烯醇,有望作为替代性研究材料;愈伤组织受微生物污染后表现出檀香烯和没药烯的合成和积累,可为进一步研究檀香烯醇合成的信号通路提供基础。2.确定了高效可靠的愈伤组织诱导和增殖培养基。MS+0.2-1.0 mg/l噻苯隆(TDZ)能有效诱导檀香茎段形成愈伤组织,在此诱导培养基上,愈伤组织的诱导达82-89%,愈伤组织呈亮黄色、结节状,致密,不易分散。当以继代7-10 d的愈伤组织进行液体培养(培养基为MS+TDZ 1.0 mg/l,不加琼脂)时,接种量为0.3 g/25 ml,每7-10 d继代一次,一个月后愈伤组织的鲜重可达6-10 g,足够用于检测檀香关键成分的存在与否。3.胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)(Genebank accession number:MF070491)可以促进檀香愈伤组织内关键倍半萜组分的合成和积累。正常愈伤组织不含心材主要倍半萜成分,但受感染的(或接种胶孢炭疽菌的)愈伤组织挥发油成分中检测到主要的倍半萜烯(未检测到檀香醇类),这表明,愈伤组织可以被某种真菌诱导而产生关键倍半萜烯,表明这些关键倍半萜成分可能在防御方面起重要作用。4.BA和过氧化氢能诱导幼龄檀香关键倍半萜组分的合成。供试5种物质(6-苄基腺嘌呤、乙烯利、茉莉酸甲酯、过氧化氢、氯化钙)的2种处理浓度(2 m M和4 m M)中,4 m M BA能有效促进心材的纵向扩展,年施药四次心材纵向扩展可达150 cm,远高于其他处理和对照;经4 m M BA和4 m M过氧化氢处理形成的心材,精油含量较高,分别为2.75%和2.85%,为对照(0.65%)的4.2倍和4.4倍;在精油质量方面,2 m M乙烯利、4 m M氯化钙和两个浓度的过氧化氢处理所得檀香油符合国际标准,4m M BA和2 m M茉莉酸甲酯处理所得檀香油中α-santalol也比较接近国际标准。综合考虑心材的纵向扩展以及檀香油含量和质量,4 m M BA可用于人工促进檀香“结香”技术。