蔗糖浓度对三裂叶野葛毛状根生长及其次生物质产生的影响

本文研究了蔗糖浓度对发根农杆菌ATCC15834诱导产生的三裂叶野葛毛状根生长及其葛根素和异黄酮类化合物产生的影响以及液体培养基中蔗糖的消耗变化.结果表明毛状根在含5%、4%、3%和2%蔗糖的MS培养基中培养16天后的干重增殖倍数分别为11.7、11.9、10.1和5.9;其中尤以3%的蔗糖浓度最有利于毛状根中异黄酮类化合物及葛根素的积累;培养12天后,毛状根的葛根素含量达到最高,约5.147mg/g DW;而其异黄酮类化合物的含量则在培养16天后达到最高,约27.76mg/g DW.在毛状根液体培养过程中培养基的蔗糖浓度随着毛状根的生长而降低,其消耗速率与毛状根的生长速度及其可溶性总糖含量成正比.毛状根的可溶性总糖含量在培养12天时达到最高,而培养16天后培养基中的蔗糖消耗完毕.     

三裂叶野葛毛状根的培养及其葛根素的产生

发根农杆菌ATCC15834感染三裂叶野葛叶片外植体20天后,从其切口叶脉处产生的愈伤组织上产生毛状根。感染35天后约85％的叶片外植体产生毛状根。毛状根能在无外源生长调节剂的MS固体和液体培养基上自主生长,但在液体培养基中培养的毛状根生长更迅速,也不会形成愈伤组织。毛状根线粒体膜电势的荧光染色结果表明,液体培养的毛状根细胞线粒体的膜电势比固体培养的毛状根高11．8倍。PCR结果证实,发根农杆菌Ri质粒的rolB和rolC基因已在三裂叶野葛毛状根基因组中整合并得到表达。HPLC测定结果表明,三裂叶野葛毛状根中的葛根素含量约为对照根(种子萌发产生的幼苗根)的2．5倍,达1．190mg/g．dry．wt;并比多年生葛根生药片的葛根素含量高6．7％。     

三裂叶野葛毛状根的培养及其葛根素的产生

发根农杆菌ATCC15834感染三裂叶野葛叶片外植体20天后,从其切口叶脉处产生的愈伤组织上产生毛状根。感染35天后约85%的叶片外植体产生毛状根。毛状根能在无外源生长调节剂的MS固体和液体培养基上自主生长,但在液体培养基中培养的毛状根生长更迅速,也不会形成愈伤组织。毛状根线粒体膜电势的荧光染色结果表明,液体培养的毛状根细胞线粒体的膜电势比固体培养的毛状根高11.8倍。PCR结果证实,发根农杆菌Ri质粒的rolB和rolC基因已在三裂叶野葛毛状根基因组中整合并得到表达。HPLC测定结果表明,三裂叶野葛毛状根中的葛根素含量约为对照根(种子萌发产生的幼苗根)的2.5倍,达1.190 mg/g.dry.wt;并比多年生葛根生药片的葛根素含量高6.7%。     

硒对三裂叶野葛毛状根生长及抗氧化酶活性的影响

本文研究硒(Se)对三裂叶野葛毛状根生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明,低浓度亚硒酸钠(0~0.5 mg/L)可促进毛状根生长及异黄酮的生物合成,而高浓度亚硒酸钠抑制其生长和异黄酮的积累,且浓度愈高抑制作用愈强。此外,硒可促进可溶性蛋白的生物合成,亚硒酸钠浓度愈高促进作用愈明显;硒还可降低毛状根中SOD活性,提高POD活性,降低MDA含量。说明硒对三裂叶野葛毛状根生长和抗氧化酶活性有重要的调节作用。     

蔗糖和光对三裂叶野葛毛状根生长及次生物质产生的影响

研究了蔗糖浓度和光对固体培养的三裂叶野葛毛状根生长及其总异黄酮和葛根素产生的影响。结果表明：在供试的分别添加1%、3%、5%、7%和9%蔗糖的MS固体培养基中,3%蔗糖能促进三裂叶野葛毛状根的生长及其异黄酮类化合物和葛根素的积累;培养20d后,其生物量达到0.48g(DW,干重)/瓶,总异黄酮和葛根素含量分别为25.44mg/g(DW)和11.64mg/g(DW)。与添加3%蔗糖的MS培养基培养的三裂叶野葛毛状根相比,含5%蔗糖的培养基培养的毛状根干重增殖倍数提高了7.0％,而含1％、7％和9％蔗糖的培养基培养的毛状根干重增殖倍数分别下降62.4％、42.8％和65.3％;其总异黄酮含量分别降低574％、13％和33.4％,葛根素含量分别下降47.9％、15.8％和35.1％,但其毛状根培养物的可溶性糖含量则分别增加了0.52、1.45和1.54倍。暗培养30d的毛状根的生物量达到0.83g(DW)/瓶,分别比蓝光和白光培养的毛状根提高37.1%和23.3%。在蓝光和白光下培养的部分毛状根的表面呈淡绿色;但白光处理的毛状根中总异黄酮含量比蓝光和暗培养处理的分别提高了14.7%和19.2%;蓝光抑制毛状根中葛根素含量的积累,白光和暗培养的毛状根培养物中的葛根素含量分别是蓝光处理的1.61倍和1.52倍。     

三裂叶野葛毛状根的诱导及其固体培养和液体培养

发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）ATCC15834感染三裂叶野葛(Pueraria phaseoloides)叶片外植体20 d后产生毛状根,毛状根可直接从叶片外植体叶脉处或从叶脉处产生的愈伤组织上产生。感染35d后,约85%的叶片外植体产生毛状根。毛状根能在无外源生长调节剂的 MS固体和液体培养基上自主生长。PCR扩增结果表明,发根农杆菌Ri质粒的rolB和rolC基因已在三裂叶野葛毛状根基因组中整合并得到表达。与固体培养的毛状根相比,在液体培养基中培养的毛状根不仅生长迅速,也不会形成愈伤组织。在无外源生长调节剂的液体MS培养基中培养15d的三裂叶野葛毛状根的鲜重、干重、可溶性总糖含量及细胞内活性氧(ROS)含量分别为固体培养毛状根的1.59倍、1.18倍、5.25倍和1.16倍。     

蔗糖浓度对三裂叶野葛毛状根生长及其次生物质产生的影响

本文研究了蔗糖浓度对发根农杆菌ATCC15834诱导产生的三裂叶野葛毛状根生长及其葛根素和异黄酮类化合物产生的影响以及液体培养基中蔗糖的消耗变化。结果表明：毛状根在含5％、4％、3％和2％蔗糖的MS培养基中培养16天后的干重增殖倍数分别为11．7、11．9、10．1和5．9;其中尤以3％的蔗糖浓度最有利于毛状根中异黄酮类化合物及葛根素的积累;培养12天后,毛状根的葛根素含量达到最高,约5．147mg／gDW;而其异黄酮类化合物的含量则在培养16天后达到最高,约27．76mg／gDW。在毛状根液体培养过程中培养基的蔗糖浓度随着毛状根的生长而降低,其消耗速率与毛状根的生长速度及其可溶性总糖含量成正比。毛状根的可溶性总糖含量在培养12天时达到最高,而培养16天后培养基中的蔗糖消耗完毕。     

6-苄氨基腺嘌呤和萘乙酸对三裂叶野葛毛状根生长和异黄酮含量的影响

为了探讨植物激素对三裂叶野葛毛状根生长和异黄酮化合物含量的影响,采用不同浓度的6-苄氨基腺嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)或6-BA和萘乙酸(α-Naphthaleneacetic,NAA)结合处理三裂叶野葛毛状根,观察其对毛状根生长的影响,然后利用分光光度计测定毛状根中异黄酮化合物含量及抗氧化酶活性。结果表明:6-BA抑制三裂叶野葛毛状根的生长,降低三裂叶野葛毛状根的生物量,且随着6-BA浓度的增加,其抑制效果愈明显;同时降低其总异黄酮化合物的含量。与对照相比,不同浓度6-BA和NAA 2.0 mg/L结合抑制毛状根的生长,降低毛状根中总异黄酮化合物含量。6-BA和NAA结合能显著提高毛状根可溶性蛋白质含量和过氧化物酶活性,但降低其超氧化物歧化酶活性;单独6-BA处理的毛状根培养至30 d时,可以检测到典型的DNA ladder带,而6-BA和NAA结合处理的毛状根培养至20 d时就可以检测到DNA ladder带,表明6-BA或6-BA和NAA结合都可以促进细胞程序性死亡的发生,且NAA具有协同作用。     

野葛毛状根离体培养与异黄酮生产

用发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）R1601菌株感染野葛（Pueraria lobata(Willd.)Ohwi）叶片外植体后获得的毛状根,经连续4次继代培养,鲜重增加到最初的6.2倍。PH为5.5的1/2SH液体培养基较适合野葛毛状根的生长。与自然根相比,毛状根在无激素的1/2SH液体培养基中离体培养20d后,鲜重增加22.6倍,释放入培养液中的异黄酮量增加10.6倍。毛状根生产异黄酮的量略高于自然根,且根中含量明显高于愈伤组织及茎中异黄酮的含量。培养液体积影响毛状根的离体生长及异黄酮的释放。     

吐温-80对野葛毛状根生长及异黄酮含量的影响

将不同浓度的吐温-80添加到野葛毛状根悬浮培养液中,研究在一定的作用时间内其对毛状根生长及次生代谢物合成与分泌的影响。结果表明,采用2％浓度处理较为适宜,不仅可以提高毛状根内葛根素的含量,而且有利于培养液中葛根素、大豆甙元及总异黄酮的积累,与对照相比,其含量可分别提高24．2％、50％和46．7％。在该浓度下连续处理毛状根72h后,发现毛状根仍生长旺盛,其生长量已是对照的1．5倍。但不同时间的连续处理对毛状根及培养液中几种异黄酮物质的积累与释放作用不同,其中以处理48h最有利于培养液中总异黄酮的累积,其含量是毛状根中的38倍。     

人参发根的诱导及其适宜培养条件的研究

利用发根农杆菌A₄菌株在人参根外植体上直接诱导产生发根。在1/2MS固体培养基上建立起发根离体培养系,经连续多代的培养,发根仍保持旺盛生长状态。PCR扩增结果表明,发根农杆菌R_I质粒的rolC基因已在人参发根基因组中整合并得到表达。液体培养基中发根生长速度约为固体培养的2倍。经对发根中人参皂苷含量及比生长速率的测定,筛选出高产发根系R9923。利用HPLC法测定了R9923发根系中单体皂苷Rg1、Re、Rf、Rb1、Rc、Rb2和Rd的含量,人参总皂苷含量达15.2mg/g。确定1/2MS培养液（30g/L蔗糖）、摇床转速110r/min、每２周更换一次培养液、继代培养时间4周,为人参发根生长适宜条件。探讨了培养容积、发根初始接种量以及分级放大培养工艺对发根大规模生产过程中生物产量和皂苷含量的影响。     

培养条件对新疆紫草毛状根生长及紫草素含量的影响

以发根农杆菌诱导的新疆紫草毛状根为试验材料,采用二阶段液体培养法,首次建立了新疆紫草毛状根培养技术体系。结果显示:采用SH无铵培养基、pH 5.8时有利于毛状根的生长。培养12d时毛状根的增殖倍数达最高,平均10.26倍;毛状根生产的继代周期为25～30d;4种树脂吸附的紫草素及其衍生物含量均较对照(不添加树脂)高,以NKA-9所吸附的紫草素及其衍生物含量最高,为2.38%,较对照提高0.97倍。培养10d时添加NKA-9树脂,紫草素及其衍生物含量平均为3.64%,是对照的3.08倍。研究表明,生长阶段采用液体培养可以使新疆紫草毛状根快速增殖,生产阶段添加大孔吸附树脂能够提高紫草素及其衍生物含量。     

蔗糖酶活力与甜菜块根贮藏质量的关系

可溶性酸性蔗糖酶是决定甜菜块根贮藏质量的关键酶。贮藏期间其活力的提高是由于蛋白质重新合成所致。不良的贮藏条件使块根汁液pH降低,膜透性增加,这两种因素与可溶性酸性蔗糖酶活力成正相关,与贮藏质量成负相关。     

茉莉酸甲酯和ABA对野葛毛状根中异黄酮含量的影响

10～ 10 0 μmol·L-1茉莉酸甲酯 (MJ)可提高野葛毛状根培养液中葛根素和大豆甙元的水平 ,促进毛状根内总异黄酮含量的增加。而用 0 .5～ 2 .0mg·L-1ABA处理后 ,无论对野葛毛状根还是培养液中葛根素、大豆甙元的含量仅略有提高 ,但对总异黄酮的合成与分泌等则有显著的促进。 10 0 μmol·L-1MJ和 1mg·L-1ABA处理 2 4～ 72h ,可促进毛状根内葛根素和培养液中总异黄酮的水平 ,以处理 4 8h的增加量最大     

钙与植物乙烯反应的关系研究

研究了Ca2+ 对番茄(Lycopersicon esculentum Mill cv. Lichun)黄化幼苗乙烯反应的影响.通过测定不同Ca2+ 浓度条件下番茄黄化幼苗的"三重反应"、内源乙烯释放量、乙烯受体基因NEVER-RIPE(NR)表达量及胞内CaM含量的变化,结果发现,随着培养基中Ca2+ 浓度从0 mmol/L增加到3.8 mmol/L,番茄黄化幼苗的"三重反应"表型明显增强,内源乙烯释放量、NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有不同程度的增加;当Ca2+ 浓度由3.8 mmol/L进一步增加到10 mmol/L时,番茄黄化幼苗"三重反应"表型受到抑制,内源乙烯释放量、 NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有所下降.因此,Ca2+ 对番茄黄化幼苗"三重反应"的影响与Ca2+ 调节内源乙烯合成和乙烯受体基因的表达有关,而且Ca2+ 可能是通过CaM含量的变化来调节乙烯作用的.