粉葛悬浮细胞团培养体系建立与异黄酮类产物积累

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本研究以粉葛幼嫩茎段为试验材料,研究了外植体类型、培养条件、激素水平、继代周期、继代次数对粉葛疏松愈伤组织诱导的影响,用得到的疏松愈伤组织建立了粉葛悬浮细胞团培养体系。并研究了高盐、低渗透等胁迫处理对粉葛悬浮细胞生长与总黄酮、可溶性糖、可溶性蛋白含量的影响。其主要结果如下:1.粉葛疏松愈伤组织诱导。以粉葛幼嫩植株为试验材料,研究了不同外植体部位、培养条件、继代周期、激素水平、继代次数对粉葛疏松愈伤组织诱导的影响。结果表明:适合粉葛愈伤组织诱导的外植体部位为茎段,适合粉葛愈伤组织培养的条件为前20天遮光,后10天光照,粉葛的最佳继代次数为4次,最佳继代周期为7天,激素水平条件为0.4 mg?L-1IBA+0.5 mg?L-16-BA。2.粉葛悬浮细胞团培养体系的建立。以继代3-4次的粉葛疏松愈伤组织为材料,研究了基本培养基、蔗糖浓度、三种物理处理方法(碾碎、搅拌、碾碎加搅拌)及酶处理对粉葛悬浮细胞鲜重及总黄酮的影响。结果表明MS培养基较适合粉葛悬浮细胞团的生长,蔗糖浓度为30 g·L-1时,最适合粉葛悬浮细胞团的生长与总黄酮的积累,碾碎处理较有利于粉葛悬浮细胞团的分散。3.低营养胁迫对粉葛悬浮细胞鲜重、可溶性糖、可溶性蛋白及悬浮细胞内外积累总黄酮的影响。结果表明,在此胁迫下,粉葛悬浮细胞鲜重整体呈先上升再下降的趋势,细胞中可溶性糖含量基本呈先下降再上升的趋势,但其含量均低于同时期对照,细胞中可溶性蛋白含量呈下降的趋势,在前期(3-5天)其含量高于同期对照,后期(7-11天)粉葛悬浮细胞中可溶性蛋白含量低于同期对照中可溶性蛋白含量。粉葛悬浮细胞中总黄酮含量呈下降的趋势,悬浮液中总黄酮含量呈先下降再上升的趋势。4.盐胁迫对粉葛悬浮细胞鲜重、可溶性糖、可溶性蛋白及悬浮细胞内外积累总黄酮的影响。结果表明,在此胁迫下,随着盐浓度的上升,粉葛悬浮细胞鲜重整体呈下降的趋势,盐浓度为100 mmol·L-1和150 mmol·L-1时,其细胞鲜重均低于同时期的对照,在盐浓度为50 mmol·L-1时,其细胞鲜重在第3-5天高于同期对照含量,第7-11天低于同期对照含量。在不同盐浓度胁迫处理下,其可溶性糖含量均比同期对照的低,粉葛悬浮细胞中可溶性蛋白含量随着盐浓度的上升也基本呈下降的趋势,且其含量基本低于同期对照含量。悬浮细胞中总黄酮含量随着盐浓度的上升,其含量呈上升的趋势,当盐浓度为150 mmol·L-1时,悬浮培养至第5天时其细胞中总黄酮含量最高,悬浮培养至第7天时悬浮液中总黄酮含量最高。5.低渗透胁迫对粉葛悬浮细胞鲜重、可溶性糖、可溶性蛋白及悬浮细胞内外总黄酮含量积累的影响。结果表明,随着聚乙二醇(PEG-6000)浓度的升高,其悬浮细胞鲜重整体基本呈下降的趋势,聚乙二醇浓度为5%时,悬浮培养至第11天其细胞鲜重最大。在不同浓度聚乙二醇胁迫处理下,粉葛悬浮细胞中可溶性糖含量均低于同期对照中可溶性糖含量。在不同浓度PEG胁迫处理下,粉葛悬浮细胞中可溶性蛋白含量均高于同期对照中可溶性蛋白含量,当PEG浓度为5%悬浮培养至第9天时,其细胞中可溶性蛋白含量与可溶性糖含量均达到最大值。粉葛悬浮细胞中总黄酮含量随PEG浓度的升高基本呈先下降再上升的趋势。其悬浮液中总黄酮含量随着PEG浓度的上升基本呈上升的趋势,当PEG浓度为10%悬浮培养至第5天时,粉葛悬浮细胞中总黄酮含量与悬浮液中总黄酮含量均达到最大值。
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