王枣子愈伤组织诱导条件优化及茉莉酸甲酯对愈伤组织中萜类化合物累积的影响

来源 :淮北师范大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:dashanLau
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王枣子(Isodon amethystoides Cy Wu et Hsuan)为唇形科香茶菜属多年生直立草本植物,其植株可全草入药且在全国多个地方均有分布。王枣子植物细胞内含有多种具有极高药用价值的化合物,如二萜类的王枣子甲素和三萜类的齐墩果酸、熊果酸等。本文通过不同培养基类型和有无光照来优化愈伤组织的诱导条件,探究了疏松愈伤组织增殖的激素条件和控制愈伤组织的褐化因素;通过培养基中添加不同浓度的外源诱导子,探究对愈伤组织萜类化合物含量、生长增殖、褐化以及相关生理生化特性的影响,为王枣子组织培养提供试验基础,并为进一步利用细胞培养大规模生产王枣子特有的药用成分提供参考。本文的主要研究结果如下:(1)选择当年采集的王枣子饱满种子,在无菌环境下培养15 d获得无菌苗,取健康且生长状态相同的无菌苗幼叶作为外植体,采用单因素试验设计,研究了不同培养基类型(MS、1/2MS和B5培养基)对愈伤组织诱导的影响,并研究了光照或遮光培养条件下对愈伤组织诱导的影响。结果表明,在B5培养基中王枣子的愈伤组织出愈时间、诱导率和生长状态最佳,1/2MS培养基效果次之、MS的诱导效果较前两种稍差;光照培养条件下愈伤组织中产生大量的叶绿素,且愈伤组织的质地较硬,遮光培养条件下的愈伤组织呈淡黄色且质地较软。故王枣子的诱导培养选择B5培养基作为基本培养基为宜,采取遮光培养诱导愈伤组织的效果最佳。(2)以B5+NAA 0.5 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1作为诱导王枣子愈伤组织的基本培养基,以王枣子健康愈伤组织为培养材料,采用L9(32)正交试验设计研究2,4-D和KT的不同浓度配比对疏松愈伤组织形成的影响。结果表明,在不同浓度2,4-D和KT处理下的愈伤组织均能不同程度生长,其中2,4-D具有显著的影响效果,KT的影响作用不显著。综合方差分析和极差分析结果,适合王枣子疏松愈伤组织的增殖最适培养基为B5+2,4-D 1.5 mg·L-1+KT 0.5 mg·L-1。(3)以王枣子健康愈伤组织为试验材料,研究不同浓度抗褐化剂(活性炭、柠檬酸和聚乙烯吡咯烷酮)处理对愈伤组织褐化状况的影响。结果表明,适宜浓度的抗褐化剂能抑制愈伤组织褐化程度,促进愈伤组织的生长。综合分析了愈伤组织的增殖率、褐化状况和相关生理生化特性等指标,培养基中添加0.5 g·L-11 PVP控制王枣子愈伤组褐化程度的效果最佳,其次为添加50 mg·L-1的柠檬酸,设置的活性炭浓度总体抗褐化效果不理想。(4)以王枣子健康愈伤组织为试验材料,研究外源添加不同浓度的茉莉酸甲酯(MeJA)处理对其二萜类成分(王枣子甲素)和三萜类成分(熊果酸和齐墩果酸)含量的影响,同时分析其不同浓度处理对愈伤组织的生长增殖、褐化状况以及相关生理生化特性的影响。结果表明,随着MeJA浓度的增大,三萜类成分熊果酸和齐墩果酸的含量总体呈现增大趋势,在浓度为300μmol·L-1时二者均达到最大值;增殖率和褐化率总体表现为上升趋势,相关的保护酶(如过氧化物酶和过氧化氢酶)的活力和保护成分(如可溶性糖和可溶性蛋白)含量的增大,丙二醛含量基本呈现增大趋势。以冬凌草甲素作为王枣子甲素对照品,但在王枣子愈伤组织中并未检测出王枣子甲素成分,初步认为可能是由于王枣子中二萜类化合物的种类丰富、多变且缺乏特征成分致使无法检测出。
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