药用甘草组织培养生产黄酮的研究进展

甘草是驰名中外的中药材,有"十方九草"之称,甘草黄酮为其主要成分之一,不仅具有消炎保肝、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒和抗菌等药用功效,还可用于食品、化妆品等工业生产中。本文介绍了甘草黄酮的种类、组织化学定位,并着重总结了黄酮的组织培养获得途径及生物合成调控的影响因素,在此基础上,对今后的研究及应用进行了分析和展望,旨在为更好地开发利用甘草黄酮提供一定的依据。     

海巴戟(Morinda citrifolia L.)组织培养研究

以海巴戟（Morinda citrifolia L．）种子为试材,在不剥除种皮的情况下,在MS无激素培养基上播种1年内未见发芽,在剥除种皮的情况下,在MS无激素培养基上发芽率最高,50d内可达75％。海巴戟子叶和下胚轴均能单独由细胞分裂素BA0．7～2．0mg／L诱导不定芽发生,不定芽可直接从外植体发生,也可从愈伤组织发生,添加生长素NAA0．05～0．1mg／L则完全抑制不定芽发生,同时强烈促进愈伤组织生长和不定根发生。带芽茎段在BA1．5mg／L配合低浓度生长素时均能通过腋芽萌发和不定芽发生而增殖。芽梢在NAA0．1mg／L、IBA0．1mg／L或IAA0．1mg／L均有根群发生,但NAA0．1mg／L诱导生根时切口愈伤组织较多,部分不定根由愈伤组织发生。而IAA0．1mg／L诱导生根时根群欠发达,以IBA0．1mg／L最佳。     

茉莉酸甲酯对木豆不定根染料木素含量及抗氧化系统影响

为探讨茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,MJ)对木豆不定根影响,研究了茉莉酸甲酯的不同浓度及处理时间对木豆不定根中染料木素的含量及抗氧化系统的影响。研究结果表明,诱导子的浓度和处理时间对不定根中染料木素的含量有重要影响。在MJ浓度为100μmol·L^-1,处理时间为48 h时,染料木素的含量最高,为1.38 mg·g^-1,是对照组的4.03倍。在此基础上,研究了100μmol·L^-1的MJ处理对木豆不定根抗氧化系统的影响,结果表明,MJ处理的木豆不定根明显发生了氧化胁迫,O_2^-速率、H_2O_2和MDA含量明显升高,同时不定根中SOD和POD活性明显升高,但是抗氧化酶活性的提高并未消除不定根的氧化胁迫,这种氧化胁迫导致了木豆不定根次生代谢产物合成能力提高。     

摇瓶培养条件下雷公藤不定根生长及次生代谢产物含量的研究

以雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook. f.)不定根为材料,研究摇瓶悬浮培养条件下接种密度、装液比例、逐级放大、消泡剂、大孔吸附树脂种类及浓度对雷公藤不定根增长量、不定根及培养基中雷公藤内酯醇、雷公藤吉碱、雷公藤次碱含量的影响。结果显示,接种密度在15 g/L (FW)时较适合不定根的继代培养和次生代谢产物的积累。250 m L摇瓶中装入100 m L培养基,即装液量为2/5时,培养基利用率最高。随着摇瓶体积的逐渐放大,不定根增长量和3种次生代谢产物含量略有下降,5 L摇瓶中不定根增长量为对照的91.6%,内酯醇、吉碱和次碱的含量分别为对照的91.8%、91.7%和96.9%。6种大孔吸附树脂中,XAD-7处理对不定根的生长有明显促进作用,培养结束时,3种次生代谢产物产量显著提高,当XAD-7浓度为0.5 g/瓶时不定根增长量为对照的1.2倍,内酯醇、吉碱和次碱产量最高,分别为对照的2.9、2.4和2.2倍。培养基中添加消泡剂后不定根增长量、3种次生代谢产物总产量均不同程度下降,其中,LX-603处理后,虽然不定根增长量为对照的85%,内酯醇、吉碱和次碱产量分别为对照的78%、64%和87%,但明显抑制了培养过程中泡沫的产生。研究结果表明筛选的摇瓶逐级放大培养雷公藤不定根的方法效果较好,可为雷公藤不定根生物反应器放大培养奠定基础。     

海滨沙地单叶蔓荆匍匐茎对沙埋适应的生长对策

单叶蔓荆(Vitex trifolia var.simplicifoli)是一种耐盐、耐旱固沙地被植物。依据海滨沙地自然沙埋特点对单叶蔓荆匍匐茎进行了不同厚度(半埋和全埋)和不同长度交叉沙埋处理,研究探讨了单叶蔓荆沙埋适应生长对策,为其开发利用、科学管理和海滨环境修复提供指导。结果表明,正常情况下,单叶蔓荆匍匐茎基部和中部生长缓慢,顶部生长快。轻度(沙埋匍匐茎基部)和中度(沙埋匍匐茎基部和中部)半埋和全埋使匍匐茎顶部生长加速,茎长增长量较对照高出1.5到3.1倍;但重度(沙埋整个匍匐茎)半埋和全埋使匍匐茎顶部净增长量减少12%和13%。在20d沙埋中,对照整个匍匐茎各段均无不定根长出,但不同程度半埋和全埋沙埋处理下沙下匍匐茎上均长出不定根,重度半埋使不定根生长受抑;同时匍匐茎上各段茎生物量上升,枝叶生物量下降,且随着沙埋程度的增加而增减幅度提高,在重度半埋和全埋达到最大。在轻度和中度半埋和全埋下,匍匐茎上未沙埋部位枝条生长加速。研究表明,在自然环境中,单叶蔓荆匍匐茎顶端是一个对环境变化反应敏感的部位,并与沙埋后单叶蔓荆茎延伸生长和植株能否生存密切相关。当匍匐茎顶部没被沙埋时,沙埋促进沙埋部位匍匐茎和枝叶中物质转移,加速匍匐茎顶部快速生长和物质积累以弥补沙埋带来的损伤维持物质和能量的代谢平衡。沙埋后,单叶蔓荆以茎顶端快速生长、形成不定根、枝条生长维持茎水分平衡和能量和物质代谢平衡,以快速生长摆脱沙埋影响的生长方式为其对沙埋环境的重要适应对策。因此,在海岸沙地单叶蔓荆种群管理和维护中,在强风移沙引起的重度沙埋后,及时剥离匍匐茎顶部沙子对维护单叶蔓荆种群的延续生存和扩散均有重要作用。     

诱导子对雷公藤不定根生长和次生代谢产物含量的影响

为探讨真菌诱导子以及硝酸银等非生物诱导子对雷公藤不定根生长及次生代谢产物含量的影响。以雷公藤不定根为材料,通过向培养基中添加不同种类的真菌诱导子以及硝酸银等非生物诱导子,采用高效液相色谱检测不定根中雷公藤甲素和生物碱含量。结果表明:各种真菌诱导子不影响不定根的生长,但对次生代谢产物含量有显著影响,其中,苹果炭疽和柿子炭疽诱导子的加入不仅使不定根中雷公藤甲素的含量分别提高了2.24和1.93倍,生物碱的含量也各提高了2.02和2.07倍。苹果炭疽诱导子浓度为50μg/m L时比较适合雷公藤不定根生长及雷公藤甲素和生物碱的积累。硝酸银抑制不定根的生长和生物碱的积累,但促进雷公藤甲素的积累。硝酸银浓度为25μmol/L时雷公藤甲素含量为对照的1.71倍。茉莉酸甲酯浓度为50μmol/L时,不定根增长量为对照的1.04倍,雷公藤甲素和生物碱含量分别为对照的1.64倍和2.12倍。酵母提取物浓度为2 g/L时,雷公藤甲素含量为对照的1.48倍。表明培养基中添加硝酸银和酵母提取物对不定根中雷公藤甲素的合成具有明显的促进作用,苹果炭疽和茉莉酸甲酯的协同作用既能促进雷公藤甲素的合成又能促进雷公藤生物碱的合成。     

杨树试管苗嫩茎生根过程中内源IAA的免疫金银定位

生长素类物质在木本植物生根过程中发挥重要作用。杨树生根与生长素的关系及生根过程中内源激素的变化已有大量报道,而生根过程中生长素的组织定位分析则尚未见报道。该文应用免疫化学分析方法对741杨（Populus alba×（P.davidiana×P.simonii）×P.tomentosa）嫩茎生根过程中内源IAA在组织中的分布进行了研究。结果显示,741杨的嫩茎在无外源激素的1/2MS培养基上诱导10天后可生根,14天后生根率达100%。诱导前,嫩茎基部组织中几乎没有IAA信号;诱导8天后,嫩茎基部维管组织中有大量的IAA积累,而且中部的维管组织中也有明显的IAA信号（主要分布在韧皮部和维管形成层）;10天后,形成不定根原基,此时IAA主要分布在根原基;12天后,根原基分化成不定根并突破表皮,IAA在不定根中的分布主要集中在根尖和中柱。该文对741杨的嫩茎生根过程中IAA的组织分布特点及运输途径进行了讨论。     

绿豆插条生根过程中内源激素含量变化

绿豆插条离体后其IAA含量出现一个峰值,乙烯利处理的IAA峰值出现在第6小时,未经乙烯利处理的出现在第12小时,与插条生根峰出现时间相符.乙烯利处理与否的插条生根过程中,内源GA3含量在0～30h内呈下降趋势,随后略微上升;内源ABA含量先升后降;细胞分裂素ZT和ZR含量在总体上是下降的.     

NO和NADPH-黄递酶在绿豆下胚轴不定根发生和发育过程中的变化(英文)

研究了一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)、一氧化氮清除剂c-PTIO和一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-NAME对绿豆(Vigna radiata L.)下胚轴插条生根的影响,并对不定根发生期间插条基部NO和NADPH-黄递酶的时空变化进行了检测。所试浓度SNP均明显促进下胚轴不定根发生。分别在插条切取后24 h和36 h于其基部维管束之间检测到NADPH-黄递酶(NOS标记酶)阳性反应和NO荧光,根原基也于48 h在相同位置出现,并于60 h进一步伸长。48-60h期间,NADPH-黄递酶的阳性反应及NO荧光有增强趋势,并主要分布在不定根分生组织中。L-NAME既减弱NADPH-黄递酶的阳性反应和NO荧光,也延缓不定根发生;而c-PTIO对NO荧光及不定根发生均有抑制作用。上述结果证明:NO在不定根发生及发育过程中有重要作用,而且此过程中的NO很可能由类似的NOS催化产生。     

水氮处理下不同品种水稻根系生长分布特征

为明确不同栽培条件下水稻(Oryza sativa)根系生长分布特征, 通过不同水氮处理和不同品种的水稻桶栽试验, 采用内置根架法, 于拔节期和抽穗期取样, 获取根系总干重(TRW)、不定根数(ARN)以及各类根(不定根、细分枝根和粗分枝根)的形态指标(长度、表面积和体积), 并分析植株根系生长状况和根系分布特征。结果显示: (1)各试验条件下抽穗期各项根系指标较拔节期均呈增长趋势。同一时期, 各项根系指标在3个施氮水平间均差异显著, 且随施氮量的增加而增加。不同水分处理下, 两个时期的ARN在湿润灌溉(W2)与保持水层(W1)之间差异均不显著, 而其他指标上W2处理均显著最高; 干旱处理 (W3)下, 仅拔节期的TRW和粗分枝形态指标与W1处理接近, 而在其他指标上均显著最低。不同品种间, ‘扬稻6号’ (V3)的各项根系指标均最高, 而‘日本晴’ (V1)和‘武香粳14’ (V2)间差异不显著。(2)各试验条件下, 抽穗期较拔节期根系下扎生长比例增加, 多分布于表层(0-5 cm)土中; 减少氮素和水分供应可提高根系在5 cm以下土层中的分布比例, 且分枝根反应最为明显; 品种V1和V2的深扎根性较V3明显。结果表明, 合理施氮与控水可优化水稻不同类型根的生长与分布特征, 但需考虑不同品种之间的差异。