Induction of Phytoalexins by Uptake of Naphthoquinones in Cell Cultures of Petunia

Naphthoquinone류 화합물 흡수에 의한 페튜니아 배양세포내의 Phytoalexin 유도

To induce the phytoalexins in plant cell culture systems, we surveyed the antimicrobial activity following the feeding of five naphthoquinones in cell cultures of petunia. Among naphthoquinones treated, 2,5,7-trihydroxy-3-(5'-hydroxyhexyl)-1,4-naphthoquinone (3-OH NQ ) was most efficiently absorbed into the cells within 48 hr. The crude extracts of cells treated with 3-OH NQ showed a strong inhibition activity on spore germination of Aspergillus candidus $(MIC:\;32\;{\mu}g/ml)$, whereas the untreated cells showed no activity. The two active compounds, 4,2',4',${\beta}$-tetrahydroxychalcone and 4',7-dihydroxyflavone, were isolated from petunia cells treated with 3-OH NQ. The major phytoalexin, 4,2',4',${\beta}$-tetrahydroxychalcone, inhibited strongly the spore germination of A. candidus $(MIC:\;16\;{\mu}g/ml)$.

식물배양세포계에서 유용 phytoalexin의 생산여부를 검토하기 위하여 페튜니아 배양세포주에 5종의 naphthoquinone류 화합물을 첨가하였을 때 유도되는 항미생물활성을 조사하였다. 처리한 naphthoquinone류 화합물 중 토양 방선균으로부터 페튜니아 세포생장억제물질로 분리한 2,5,7-trihydroxy-3-(5'-hydroxyhexyl)-1,4-naphthoquinone (3-OH NQ)이 48시간 이내에 90% 이상 효율적으로 배양세포내로 흡수되었다. 3-OH NQ를 처리한 페튜니아 캘러스 추출물은 Aspergillus candidus의 포자발아를 강하게 억제하였다$(MIC:\;32\;{\mu}g/ml)$. 3-OH NQ를 처리한 페튜니아 배양세포로부터 2종의 항미생물 활성물질 4,2',4',${\beta}$-tetrahydroxychalcone과 4',7-dihydroxyflavone을 분리하였다. 주로 유도되는 phytoalexin인 4,2',4',${\beta}$-tetrahydroxychalcone은 A. candidus의 포자발아를 강하게 억제하였다$(MIC:\;16\;{\mu}g/ml)$.