黄芩愈伤组织诱导研究(简报)

以黄芩带节茎段为外植体,在含6-BA1．0mg／L和NAA0．2mg／L的MS培养基上培养,可直接分化出芽,分化芽的茎段在相同培养基及培养条件下能够诱导形成愈伤组织。     

何首乌愈伤组织的诱导

研究了外植体、光暗条件、植物激素等因子对何首乌愈伤组织诱导的影响 ,以及 6 -BA和何首乌组织提取液对愈伤组织增殖的影响。结果表明 :茎段的愈伤组织诱导优于带侧芽茎段和叶片 ;光照有利于愈伤组织的诱导 ;4因子 4水平的正交实验表明 ,对何首乌茎段愈伤组织诱导的影响 2 ,4 -D >6 -BA >IBA >IAA ,最佳激素搭配是 :MS +2 ,4 -D 2mg L +6 -BA 1mg L +IBA1mg L或MS +2 ,4 -D 2mg L +6 -BA 2mg L +IAA 1mg L ;MS培养基中附加 6 -BA或组织提取液均促进愈伤组织的增殖。     

黄芩愈伤组织诱导和细胞培养研究进展

黄芩是传统中药,近年来,由于其抗癌、抗氧化、抗HIV和清除自由基等功效而格外受到关注.本文综述了黄芩愈伤组织培养中的外植体选择、诱导条件及培养条件选择,以及悬浮细胞培养中次生代谢产物的调控等新进展,以期为大规模培养黄芩细胞生产次生代谢产物提供理论参考和技术借鉴.     

几种影响黄芩愈伤组织中黄芩苷含量的因素

研究碳源、生长调节物质、氮源、磷酸盐以及有机添加物对黄芩愈伤组织中黄芩苷含量和产量影响的结果表明,在(25±1)℃暗培养条件下,黄芩苷积累的最佳培养基为MS基本培养基,其中氮源浓度为60mmol·L-1(NH4+:NO3-为1:1),KH2PO4浓度为1.5mmol·L-1,附加80g·L-1蔗糖、0.3mg·L-1IAA、2mg·L-16-BA和200mg·L-1蛋白胨。在上述培养基中,黄芩愈伤组织培养40d后的黄芩苷含量达到167.4mg·g-1,产量达到4.8g·L-1,分别是对照的5.54倍和18.2倍。     

黄芩愈伤组织培养条件的研究

在暗培养条件下,黄芩愈伤组织生长和次级代谢物合成的最佳培养条件:在基本培养基MS中氮源浓度为60mmol/L(NH4 ∶NO3-为1∶1),KH2PO41.5mmol/L,附加80g/L蔗糖,0.3mg/LIAA、2mg/L6-BA和200mg/L蛋白胨,(25±1)℃。培养40d后收获愈伤组织生物量达28.7g/L,总黄酮的含量为354.6mg/g,黄芩苷的含量为167.4mg/g。并发现蔗糖作为一种最佳碳源,在黄芩次级代谢物合成过程中起着至关重要的作用。     

苦丁茶愈伤组织的诱导与褐变抑制

以叶片为材料,对苦丁茶愈伤组织的诱导,继代培养及褐变调控的研究表明：（１）苦丁茶愈伤组织的诱导及继代培养均以ＭＳ附加ＢＡ ２．０ｍｇＬ＾－１和ＮＡＡ ４．０ｍｇＬ＾－１的培养基效果最好;（２）０．１％的植酸可明显促进愈伤组织生长、抑制褐变,而硫代硫酸钠效果最差;（３）连续培养４０－５０ｄ愈伤组织增长倍数达到最大值;（４）继代２７次以后愈伤组织生长速度开始下降。这些条件为下一步细胞培养生产苦丁茶甙等     

连钱草愈伤组织诱导及增殖研究

对连钱草Glechoma longituba (Nakai) Kupr.愈伤组织培养作了初步的探索,以不同的培养条件,利用连钱草的顶芽、叶、叶柄为外植体,研究了连钱草愈伤组织的培养。结果表明：在以MS培养基和LS培养基为基本培养基附加不同外源激素2,4-D、NAA、KT、BA条件下,连钱草在一个较宽的生长范围内,均可诱导产生连钱草的愈伤组织,但不同外植体、不同类型植物激素及其不同浓度对愈伤组织发生均有一定影响：作为外植体,连钱草叶柄和叶都可顺利诱导出愈伤组织;生长素2,4-D对连钱草外植体的脱分化起促进作用,但NAA却抑制愈伤组织的形成;细胞分裂素KT和BA均能与2,4-D组合促进愈伤组织的诱导。MS+2,4-D在光暗交替条件下和LS+2,4-D在黑暗条件下有利于连钱草愈伤组织的诱导,最佳诱导和增殖条件是MS+2,4-D（1.5 mg·L^-1）+BA（1.0 mg·L^-1）光、暗交替（光照14 h·d^-1）。在此条件下, 30 d后,叶的诱导率达91.38%,叶柄的诱导率达100%;愈伤组织继代培养14 d后,平均增殖率达202.2%。     

蝴蝶兰愈伤组织诱导研究

对蝴蝶兰愈伤组织诱导试验结果表明,授粉后30d的蝴蝶兰子房适宜诱导愈伤组织,在1/4MS+2,4-D1.0mg/L+6-BA 0.1mg/L+蔗糖3.0%培养基上,蝴蝶兰子房切段愈伤组织的诱导率达到90.0%。     

均匀设计法优化黄芩愈伤组织培养基

目的:优化黄芩愈伤组织培养条件。方法:采用均匀设计法,以黄芩甙含量为主要考察指标,对黄芩愈伤组织生长的MS培养基成分进行多因素多水平考察。结果:最佳培养基为MS附加0.25mg/L NAA、0.5mg/L 6-BA、17g/L葡萄糖和35g/L蔗糖。最佳培养基黄芩甙含量为27.44mg/gDW。结论:用均匀设计法优化愈伤组织培养基省时、方便,且最佳培养基黄芩甙含量与预测值相近,且明显高于均匀设计实验方案中的黄芩甙含量。经SAS软件分析得出的优化方程拟合度很好。     

濒危植物翅果油树愈伤组织诱导中褐变问题的研究

针对翅果油树愈伤组织诱导的褐变问题,从外植体、碳源、抗氧剂的类型及浓度等的筛选进行了研究。结果表明;幼龄的茎段是诱导愈伤组织的最佳材料。葡萄糖为碳源的培养基能有效地防止褐变。抗氧化剂Vc和Na2S2O3能减轻褐变程度,其中0．15g／L的Vc效果最佳,其次为0．1g／L和0．2g／L。Na2S2O3对褐变的抑制作用不及Vc,3种浓度无明显区别。吸附剂AC不能防止外植体褐变,且抑制愈伤组织的诱导。     

黄芩的愈伤组织培养和黄酮类物质的积累

在暗培养条件下,黄芩愈伤组织生长和黄酮类物质积累的最佳培养条件为:基本培养基MS中的氮源浓度为60mmol·L-1(NH4+:NO3-为1:1),KH2PO4为1.5mmol·L-1,附加80g·L-1蔗糖、0.3mg·L-1IAA、2mg·L-16-BA和200mg·L-1蛋白胨,培养温度为(25±1)℃。培养40d后,愈伤组织生物量为28.7g·L-1,总黄酮产量达10.2g·L-1。     

bax基因调控下黄芩细胞凋亡的初步研究

bax是bcl-2家族中的一员, 其主要作用是促进细胞凋亡。在药用植物中细胞凋亡与其逆境防御机制的激活有着密切的关系,对于很多药用植物而言其防御性次生代谢产物往往是其主要药用成分。本实验以黄芩为材料,利用bax基因转化黄芩细胞,对转化后的黄芩细胞凋亡形态进行研究后发现25 μmol·L^-1,40 μmol·L^-1雌二醇均能诱导bax基因表达,且40 μmol·L^-1雌二醇诱导培养的转化细胞在培养5天后基本褐化死亡;利用Hoechst 33342和PI对经50 μmol·L^-1 EST诱导培养48 h后的转化细胞染色后发现,细胞核出现边缘化、染色质浓缩,DNA断裂形成核小体等典型凋亡特征。研究表明bax基因表达能够诱导转化后黄芩细胞凋亡,为进一步深入分析bax基因调控下黄芩细胞凋亡过程中的次生代谢机制提供了一定基础。     

黄芩的结构与黄芩苷含量的关系

应用解剖学、组织化学定位和植物化学技术,研究了一、二年生黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）营养器官的结构特征与黄芩苷积累的关系。结果表明：黄芩各营养器官的结构类似于一般草本双子叶植物,黄芩苷主要分布在各器官的薄壁组织细胞内,其中以维管组织的薄壁细胞为多。器官间含量的不同表现为根〉叶〉茎,这与其结构特征相对应,根中维管组织所占比例最大,其中薄壁组织细胞又占主要部分,故根中黄芩苷含量最高。说明根部是黄芩苷的主要贮存部位,符合黄芩以根入药的传统。不同生长期黄芩苷含量测定结果表明,两年生营养生长前期春季根内含量最高,所以春季采挖为好。     

不同理化因子对黄芩毛状根诱导的影响

目的:利用发根农杆菌1.2556诱导黄芩,得到毛状根.方法:采用共培养法诱导黄芩毛状根,研究不同外植体,不同预培养时间,不同菌液浓度,不同感染时间,乙酰丁香酮,抗生素浓度等条件对转化率的影响.结果:利用预培养2d后的茎段为转化材料,当发根农杆菌浓度在OD600值为0.5时感染10min,转化率最高.在菌液中或培养基中添加100umol/L,乙酰丁香酮可以提高黄芩毛状根的转化效率.培养基中加入250mg/L抗生素Cef能较好地抑制发根农杆菌生长.结论:用共培养法诱导出黄芩毛状根,并确定了最佳诱导条件,以提高黄芩外植体的诱导率.     

黄芩组织培养同源四倍体的诱导

应用组织培养技术对黄芩进行多倍体诱导,结果表明：组织培养条件下,在培养基中添加一定浓度和秋水仙素,或者把带有绿色芽点的黄芩愈伤组织经０．２％秋水仙素溶液浸泡一定时间后再进行培养,均可诱发黄芩多倍体的产生,但以后效果较好,诱导率可达４０．０％,通过试管苗根尖染色体显微观察,鉴定出５０多个黄芩同源四倍体,为今后优良品种的选育打下基础。     

黄芩的花粉母细胞减数分裂及核型分析

采用压片法,对黄芩花粉母细胞减数分裂及核型进行了研究。结果表明:黄芩的大多数花粉母细胞减数分裂中染色体的行为正常,在终变期同源染色体配对后可形成9个二价体,后期Ⅰ染色体以9∶9的方式向细胞两极分离,其减数分裂为同时型;在少数花粉母细胞减数分裂中观察到落后染色体、染色体桥等异常行为;其花粉粒育性为76.49%。黄芩的染色体数目为2n=2X=18,核型公式为K(2n)=2X=18=16m+2 sm,染色体相对长度组成为2n=1 s+4M1+3M2+1L,其核型为"1A"型。     

产黄芩苷内生真菌的筛选与鉴定

从药用植物黄芩根、茎、叶和花中分离得到17株内生真菌,其发酵液对10种指示菌进行抑菌活性测定,并通过薄层色谱(TLC)和高效液相色谱(HPLC)对所分离到的内生真菌代谢产物进行分析。结果显示,所分离到的内生真菌中12株至少对一种指示菌有抑菌活性,其中3株(G2、J4和J5)具有较广的抑菌作用。从黄芩茎和花中分离得到的2株内生真菌J1、H3可以在人工培养基中产生黄芩活性成分——黄芩苷,结合菌落形态特征、显微观察及ITS序列分析,初步鉴定这2株菌株均属于青霉菌属。     

黄芩过氧化物酶同工酶电泳和抗坏血酸过氧化物酶活性分析

对黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi)二倍体和同源四倍体过氧化物酶进行了同工酶电泳分析及抗坏血酸过氧化物酶活性测定。结果表明,黄芩二倍体与同源四倍体过氧化物酶同工酶酶谱一致,但后者的着色程度大于前者,二年生黄芩叶子在快速区Rf为0．494和0．512处出现新的谱带,不同发育阶段和不同组织器官的谱带存在明显差异;根和叶中谱带数最多,花其次,种子最少;试管苗谱带数先减少后增加,并在整个培养过程中出现特征性谱带C。各组织器官抗坏血酸过氧化物酶总活力差异明显,顶芽最高,叶子次之,花最低。黄芩一年生和二年生各个多倍体株系叶子抗坏血酸过氧酶总活力均高于二倍体叶子抗坏血酸过氧化酶总活力。试管苗生长过程中抗坏血酶过氧化物酶活活力的变化与生长趋势一致,表明该酶与植株生长发育紧密相关。