油菜硫甙的农业生态学意义与研究进展s{f

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第6卷第3期生态农业研究Vo1．6No．31998年9月EC0一AGRICULTURERESEARCHSep．，l998／1～5f1三V-、]油菜硫甙的农业生态学意义与研究进展s{f王庆仁^-。—^_'—一(中国科学院生态环境研究中心北京100085)摘要论述了油菜琉甙(即琉代葡萄糖甙)的组分、主要生理功能及其音量过高对家膏的不利影响以及引种国际油菜导致的生态问题，指出了影响油菜硫甙音量的主要因素、油菜琉甙对维护十字花科植物抗性的自身保护功能、生态学意义及其发展应用潜力。关键调苎兰芈2Agro-ccologlcal

2、intport~ceandrq-pl8s％ofrapeseedglucoslaolntes-WangQingren(ResearchCenterforEco-environmentalSciences．CAS，Beijing100085)，EAR，1998,6(3)t17～20-AlmtractTheessentialcomposition。mainDhysinlogicalfunctionofglucosinolateanditsad-ver8eeffeCtSusedasstockfoodwlthexcessecontentinoilseedrape(B．拍业

3、)，aI1dsomeecologicalproblemscausedbybreedingarediscussed．Majorfactorsaffectingglucosinolatelevels，self-protectlontodiseasesorpests，agro-ecologicalsignificanceanddevelopmentalpotentialsof窖1ucosinolateincruci

4、erousarealsoputforward．KeywordsOilseedrape，Glucosinolates。Ecologyl油菜硫甙的组分与基本功

5、能1．1油菜麓甙的组分硫甙是十字花科植物中特有的含硫(s)化合物，由一个糖甙部分和不同的侧链(R)所组成。目前自然界已辨识7O多种，其中十字花科植物鉴别出27种。芸苔属植物中硫甙大致分为脂肪酸基、吲哚基及芳香基硫甙，分别由蛋氨酸、色氨酸和苯丙氨酸经一系列过程在某些含S、N中间产物的参与下发展而来[口]。目前对其生物合成的许多机理、过程及中间产物类型、结构等还不清楚。不同芸苔属植物种间硫甙组分不同，白菜型油莱以3-丁烯基和4一戊烯基硫甙为主，甘蓝型油菜以2一羟基一3_丁烯基硫甙为主，而芥菜型油莱则以烯丙基硫甙为主。1．2油菜麓甙的基本功能硫甙水解产物因具有芳香或刺

6、激性气味可作引诱剂，刺激某些昆虫的注意力，特别是刺激或抑制其产卵与摄食或作为昆虫及哺乳动物等的驱散剂。据研究，田鼠、野兔、鹿及鸽子等对油莱幼苗的啃食或啄食程度与油莱叶片中的硫甙含量呈负相关。．，主要是消化后由其本身的毒性及其叶片中的甲硫半胱氨酸亚砜(SMCO)经水解后可引起溶血性贫血收稿日期t1997·07·18改回日期：1997·09·09维普资讯http://www.cqvip.com18生态农业研究第6卷(Haemo1ytieanaemia)或称“油菜病”(Rapesickness)所致0]。硫甙还可作杀虫剂、杀菌剂或抗微生物制剂]。油菜硫甙的另一重要生理

7、功能是作为缓解S胁迫时S的有效贮藏形态。据研究，作物短暂缺S时，硫甙含量下降，同时芥子酶活性相应增加。芥子酶是硫甙水解的必要条件，其水解产物中的so}和SCN可供植物进行含硫氨基酸合成的有机代谢过程口，而缓解S素胁迫。1．3油菜硫甙含量过高的不利影响硫甙本身并无多大害处，但其水解产物即异硫氰酸盐、嚼唑烷硫酮及腈等毒性很高。其水解过程如下：S—CI-I,Q}LO／S，R—C⋯———一(R—C]+葡萄糖+Ⅺ西q轩_＼R—N—C—SR—eN+SR—S—e；N其中，R—N—c=S为嘿唑烷硫酮，R—cN为腈，S为硫，R—S—c；N为异硫氰酸盐。研究表明，芥子酶是硫甙水解形

8、成有毒物质的关键，葡萄糖配基的水解可在弱酸性条件下进行，而芥子酶共存于植物同一器官的不同细胞中，如独立存在于异细胞、气孔的保卫细胞或内质网泡(潴泡)及线粒体中。当研磨植物体，破坏细胞，在有水分存在下硫甙与芥子酶即可发生上述反应。另有研究表明，家禽胃肠中某些细菌亦可产生这种酶。油菜籽脱油后其副产物菜籽饼因蛋白质含量丰富(为36～39)，且含1．5～2．0脂肪及ll～13粗纤维，其代谢能对家禽为8．5MJ／k宴，对猪为12MJ／kg，仅略低于豆饼(对家禽和猪分别为11．0MJ／kg及14．5MJ／kg)，是优质的家畜禽饲料]。然而，因普通栽培油菜品种硫甙含量过高，在

9、芥子酶作用下水解后会产生