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瓦松属植物具有很高的药用价值,市场需求量较大。但由于自然环境和人工栽培方面的种种原因,有效成分的含量也不稳定、产量低,难以满足市场需求。所以,探寻一种获得可靠原材料的途径对于瓦松属植物产品生产和开发具有重要的意义。因此,本研究通过培养富含有效物质的瓦松愈伤组织,旨在为其产品生产提供大量愈伤组织作为另一种原材料打下理论基础。因此,本试验以长白山地区狼爪瓦松的种子为试验材料进行愈伤组织诱导,研究影响愈伤组织生物量和有效物质积累的多种因素,同时利用生物反应器进行了愈伤组织大量培养的研究。 为了探明MS培养基浓度和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)及萘乙酸(NAA)浓度组合对狼爪瓦松愈伤组织的生物量和有效物质积累(多糖、酚、黄酮)的影响,本研究采用均匀设计法进行试验设计,结果发现,在1倍MS培养基与6-BA3.5mg·L-1和NAA0.1mg·L-1的组合处理中愈伤组织生物量有效物质含量最高。通过研究培养基中蔗糖的影响,发现30g·L-1的蔗糖明显好于其他蔗糖浓度处理。另外,MS培养基中总氮浓度、铵态氮和硝态氮浓度及磷浓度的也有显著的影响,当培养基中总氮浓度调节为60mM时,愈伤组织生物量及黄酮和多糖含量最大,而多酚含量在氮浓度为30mM时最高;当培养基中铵态氮和硝态氮的浓度均调节为30mM时,愈伤组织生长最旺盛,有效物质含量也最高;培养基中磷浓度调节为2mM时,最适宜愈伤组织的生物量积累。 本研究利用3L气球型气升式反应器进行了愈伤组织培养。为确定愈伤组织反应器培养的最佳时期,研究了愈伤组织生物量和有效物质积累的动态,发现20d时生物量达最大,20~30d时无明显变化,30d时下降;有效物质的生产量在25d时最高,因此,狼爪瓦松愈伤组织反应器培养时期以25d为最佳。对反应器培养中通气量的影响进行研究的结果,通气量为0.15vvm时,最利于愈伤组织生物量和有效物质的积累,可获得634.2mg·L-1的多糖,129.0mg·L-1的酚和112.5mg·L-1的黄酮。本研究表明利用植物细胞培养手段,通过培养基的调控及生物反应器应用,可获得含较高有效物质的大量愈伤组织,这些愈伤组织基本能够满足作为瓦松产品开发和生产的原材料条件。