红豆杉组织培养体系建立与优化

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红豆杉是珍稀药用裸子植物,其内含物紫杉醇对癌症有显著治疗效果,实现工业化生产紫杉醇是解决紫杉醇药源需求的最佳途径。利用红豆杉组织培养技术,在人工环境中对红豆杉组织细胞进行培养,筛选高产紫杉醇细胞系,可以实现大量、连续地生产目的产物紫杉醇。红豆杉组织培养体系建立是组织培养技术生产紫杉醇中的关键,通过这个阶段对红豆杉组织器官培养,获得稳定生长、增殖的细胞,为筛选高产紫杉醇细胞系建立基础。本试验对红豆杉组织培养条件中的各影响因素进行比较、筛选,对红豆杉组织培养过程中外植体选择、外植体接种方法、外植体消毒、愈伤组织诱导中的培养基类型、pH值、激素水平、抗褐化条件等方面进行了优化。在此基础上诱导了20个稳定生长、增殖的红豆杉细胞系,初步建立了红豆杉组织培养体系,为今后筛选高产细胞系奠定了基础,试验结果表明:1、红豆杉中的内生菌有真菌、细菌,某些红豆杉组织材料在组织培养过程受内生菌污染,本试验研究了组织培养过程中红豆杉内生菌的抑制方法。试验结果表明,该红豆杉内生菌为真菌,抗真菌类抗生素对红豆杉中内生菌有显著抑制作用,其中500mg·L-1氟康唑对该内生菌的抑制率最高,且组织成活率为100%2、消毒剂类别及消毒时长对红豆杉愈伤组织诱导存在影响,试验证明单独使用0.1%升汞消毒12min对外植体消毒时,污染率最低,愈伤组织诱导率为100%联合使用两种低浓度消毒剂对材料进行消毒,0.1%氯化汞+300mg·L-1抗生素分别使用6min、20min消毒效果最佳,愈伤组织诱导率为100%。对生长环境复杂的组织材料可选用联合使用两种消毒剂对组织材料消毒从而降低污染率,对表面较为洁净、生长环境简单的材料可选择使用一种消毒剂对材料进行消毒。3、对红豆杉愈伤组织诱导、增殖阶段培养基类型及成分、组织细胞培养环境进行筛选,试验结果证明红豆杉愈伤组织诱导最佳培养基为:改良B5+TDZ0.002+NAA1.0+2,4-D10+100mg·L-1抗坏血酸,pH=6,温度25℃,避光培养;红豆杉组织细胞增殖最佳培养基为:改良B5+TDZ0.002+NAAo.5+2,4-Do.5+300mg·L-1抗坏血酸,pH=6,环境温度为25℃,避光培养。4、建立了20个基因型稳定诱导、生长增殖的红豆杉细胞系。结果证明红豆杉细胞颜色呈黄色、淡黄色,细胞较为蓬松,呈沙粒状的细胞其可继代率较高,单位时间内细胞鲜重增加多。
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