怀牛膝细胞悬浮培养及细胞中多糖含量的调控

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本文首次对怀牛膝的细胞悬浮培养及细胞中多糖含量的调控进行了系统的研究。结果表明:(1)通过怀牛膝种子形成的试管苗可以通过腋生枝型和多芽体发生型两条途径进行繁殖,适宜的培养基分别为MS+0.01 mg·L<-1>NAA+0.5 mg·L<-1>6-BA和MS+0.01 mg·L<-1>TDZ;适宜于试管苗生根的培养基为MS+0.05mg·L<-1>NAA+1 mg·L<-1>PP<,333>;(2)试管苗的叶片在B<,5>+2 mg·L<-1>2,4-D+0.5 mg·L<-1>6-BA+30g/L葡萄糖+1g/LCH的培养基上诱导形成的愈伤组织,经过3-5次继代后可以得到四种不同类型的愈伤组织,选择淡黄色,小颗粒,结构疏松,生长迅速的愈伤组织(Ⅰ型)可以建立细胞悬浮培养体系;(3)细胞的生长曲线呈“S”型,可分为延迟期(0-6 d)、指数生长期(6-15 d)和缓慢生长期(15-21 d)三个阶段;多糖含量在6 d时达到第一个高峰后即呈现下降趋势,在15d时达到第二个高峰(比第一个峰值低);可溶性蛋白质含量在9 d时达到峰值,比细胞生长高峰提前6 d,之后呈下降趋势,15 d以后基本稳定;POD活性3-6 d呈小幅增长,经短暂的平稳期后于9 d时开始迅速上升,15 d时达到高峰,之后持续下降,在一定程度上可以反映细胞的生长状况;SOD活性在12 d时达到峰值,比POD活性峰早,之后下降并维持在一定的水平;悬浮培养液的pH值先下降后趋于平缓,维持在3.7-3.9之间,最终又回复到初始水平,反映细胞适宜在酸性环境中生长,同时具有自我调节pH的能力;培养液的电导率在0-12 d一直呈下降趋势,在12 d时降至最低点,随即有所回升,后渐趋于平缓,与细胞生长呈现一定的相关性;(4)LS+30g/L蔗糖+0.5 mg·L<-1>6-BA+0.5g/LCH培养基有利于怀牛膝细胞中多糖含量的提高,50g/L的接种量、14 d的继代周期,60 mol/LNO<,3><->的单一氮源、45g/L的混合碳源(蔗糖:葡萄糖为1:1)、pH值5-6、光照培养以及较大的培养瓶体积都可以使细胞保持良好的生长状态和多糖合成能力;(5)采用食用菌类榆黄蘑作为真菌诱导子,在培养9 d时添加5 mgGE·L<-1>,收获时细胞中多糖含量可以达到6.56 nag·g<-1>,但对细胞生长影响较大,最终细胞干重较小;在培养12 d时添加2.5%(v/v)的酵母诱导子,细胞干重最大,可达46.75g/L,多糖含量仅次于前者;添加50μmol/LCu<2+>,细胞干重和多糖含量都次于酵母诱导子;水杨酸的诱导效果不如以上三种诱导子明显。 本文研究结果为怀牛膝有效药用成分——多糖的工厂化生产奠定了基础。
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