离体培养条件对人参不定根生长及其活性成分合成的影响

目的:对人参不定根的摇瓶培养条件进行系统的优化。方法:利用组织培养技术结合高效液相色谱法和紫外分光光度法,考察了接种量、蔗糖浓度以及无机盐浓度对人参不定根的生长、人参皂苷以及人参多糖合成的影响。结果:每1 L培养基接种的不定根鲜重为20 g时人参不定根的干重增殖倍数达到最大值;随着蔗糖浓度的升高,人参不定根干重增殖倍数呈先升高后降低的趋势,人参多糖含量增长趋势不明显,不同蔗糖浓度时各单体皂苷含量有显著区别,人参总皂苷含量随蔗糖浓度的升高而降低,单位体积培养基中的多糖和皂苷产量均在40 g.L-1蔗糖质量浓度下达到最大值;培养基中的无机盐浓度对不定根的生长以及多糖和皂苷的合成与积累都有较大影响,3/4MS最有利于不定根的生长以及皂苷的合成,而不定根中的多糖含量则随着盐浓度的升高而降低。结论:接种量、蔗糖浓度、无机盐浓度都会显著影响人参不定根的生长以及其活性成分的合成和积累。     

鼓泡式生物反应器培养人参不定根的研究

目的:研究鼓泡式生物反应器对人参不定根培养的影响.方法:利用组织培养技术结合高效液相色谱法和紫外分光光度法,考察不同角度的鼓泡式生物反应器对人参不定根生长及人参不定根有效成分皂苷和多糖合成的影响.结果:不同生物反应器培养人参不定根中,适合培养人参不定根生长的最佳反应器类型为120°圆锥型鼓泡式生物反应器.测定120°圆锥型反应器内的人参不定根生长呈典型的“S”型曲线.人参不定根在第40天得到最大的生物量,并且鲜重、干重、干重增殖倍数都达到了最大值,分别为113.15 g,9.62 g,63.13倍.人参不定根总皂苷和多糖质量分数为2.25 mg·g-1和2.73％.结论:适合培养人参不定根的最佳反应器为120°圆锥型鼓泡式生物反应器.该实验为工业化生产人参有效活性成分奠定基础.     

贯叶连翘不定根反应器培养的初步研究

目的:对贯叶连翘不定根进行反应器培养,寻找适合不定根生长的适宜条件,为大量生产贯叶连翘不定根提供理论依据.方法:利用5L气升式生物反应器研究了IBA浓度、糖种类和浓度、不定根的接种量和通气量等影响因子对贯叶连翘不定根培养的影响.结果:在MS培养基中培养贯叶连翘不定根,随着IBA浓度的增加,贯叶连翘不定根增殖系数呈增长趋势,当IBA质量浓度在1.25～1.75 mg·L-1时不定根生长良好;在糖种类和浓度试验中,发现以蔗糖为碳源培养的不定根生长最好,增殖系数达最大值22.15,当蔗糖质量浓度为30g·L-1时鲜物重、干物重和增殖系数均达最大值;在接种量试验中,结果表明当反应器的接种量为20 g时有利于不定根的生长;在通气量试验中,当反应器的通气量为0.075(空气体积/培养体/min)时,不定根的生长最旺盛,不定根的增殖系数显著增加;在不同大小反应器中培养不定根,发现不定根在5L反应器中的培养条件完全适用于10,20 L的反应器.结论:IBA浓度、糖种类和浓度、不定根的接种量和通气量对贯叶连翘不定根的生物反应器培养有显著影响.     

培养条件对西洋参悬浮细胞生物量和 活性成分的影响

目的:研究主要理化因子对西洋参细胞悬浮培养的影响.方法:利用组织培养技术结合高效液相色谱法和紫外分光光度法,考察接种量、培养基种类、基质pH和光照条件对西洋参悬浮细胞生长,人参皂苷Re,Rb1以及西洋参多糖含量的影响.结果:当接种量为25 g·L~(-1)时,西洋参细胞的干重增殖倍数显著增加;通过考察Ms,SH,B_5 3种培养基对西洋参细胞的影响,结果表明MS培养基最有利于西洋参细胞生长,B_5培养基最有利于人参皂苷和西洋参多糖的合成.3种培养基中西洋参细胞多糖含量均高于栽培西洋参;pH变化对西洋参细胞生长影响不大,pH 6.0时,最有利于人参皂苷Re和西洋参多糖的合成;光照培养显著促进西洋参细胞次生代谢物的合成,但对多糖合成没有太大影响.结论:接种量、培养基种类、基质pH和光照条件对西洋参悬浮细胞生长,人参皂苷Re,Rb_1以及西洋参多糖合成有显著影响.     

丹参不定根离体培养的研究

目的：对丹参不定根的离体培养进行系统研究。方法：考察了蔗糖质量浓度、培养基pH、接种、植物生长物质等影响因子对丹参不定根的生长及其次生代谢产物含量的影响。结果：随着蔗糖质量浓度的增加，丹参不定根增殖倍数呈增长趋势，丹参酮的含量呈递减趋势变化，原儿茶醛含量呈折线变化，其中以添加30 g·L^-1 的蔗糖最高；培养基pH为6.5, 5.5 (或6.0), 5.8时分别最有利于丹参不定根的生长、丹参酮ⅡA的合成和原儿茶醛的合成。当接种量为2.5%时，丹参不定根的增殖倍数显著增加；MS培养基中附加0.5 mg·L^-1 KT最有利于丹参酮ⅡA和原儿茶醛合成。结论：蔗糖质量浓度、培养基pH、接种量、植物生长物质显著影响丹参不定根的生长和次生代谢产物的合成。     

丹参不定根组织培养的研究(Ⅱ)碳源、氮源和磷源对丹参不定根培养的影响

目的研究碳源、氮源和磷源对丹参Salvia miltiorrhiza不定根生长及其有效成分丹参酮ⅡA和原儿茶醛量的影响。方法利用组织培养技术结合HPLC分析手段,通过改变培养基碳源种类和浓度、氮源和磷源浓度,研究其对丹参不定根生长和丹参酮ⅡA、原儿茶醛量的影响。结果碳源、氮源、磷源对于不定根培养是必需的。以蔗糖为碳源,添加30g/L蔗糖,培养20d,不定根增殖倍数最高,60g/L蔗糖最适合丹参酮ⅡA合成,低质量浓度蔗糖更利于原儿茶醛合成。间歇添加蔗糖至培养25d,不定根增殖率是对照的2.3倍,丹参酮ⅡA量是对照的2.4倍。培养基NH4 和NO3-总浓度保持60mmol/L,NH4 /NO3-为1∶4、1∶4、1∶1时分别得到最大的不定根增殖倍数、丹参酮ⅡA和原儿茶醛的量。改变培养基KH2PO4浓度时,丹参不定根生长均比对照组旺盛,但高浓度KH2PO4抑制了丹参酮ⅡA合成。结论本实验确定了丹参不定根悬浮培养的最佳碳源种类和浓度、氮源比例和磷源浓度,表明不同碳源、氮源和磷源对丹参不定根生长和次生代谢物合成有显著影响。     

白色紫锥菊不定根诱导及咖啡酸衍生物积累研究

以白色紫锥菊试管苗子叶为外植体,研究了植物生长素2,4-D,IAA,IBA,NAA对不定根诱导以及IBA浓度对液体悬浮培养中不定根的生长及咖啡酸衍生物积累的影响,并进行了生物反应器培养.结果表明,对白色紫锥不定根诱导最适合植物生长素是IBA1.0mg· L-1,不定根诱导数目达到22.5根/培养皿.液体悬浮培养中IBA 1.0 mg·L-1最适合不定根生长及咖啡酸衍生物的积累.白色紫锥菊不定根在5L气升式生物反应器中培养30 d后可获得8.98 g· L-1干重,是三角瓶悬浮培养干重4.38 g·L-1的2.05倍;生物反应器培养的不定根中紫锥菊苷质量分数为14.08 mg·g-1(干重),是栽培根的2.4倍;氯原酸,菊苣酸,总咖啡酸衍生物含量是栽培根的4.0 ～25.6倍.该研究为大量生产紫锥菊药品可提供富含紫锥菊苷等咖啡酸衍生物的高品质生物医学药材.     

碳源、氮源和磷源对西洋参悬浮细胞生物量和活性成分积累的影响

 目的研究碳源、氮源和磷源对西洋参悬浮细胞生长,人参皂苷Re,Rb1以及西洋参多糖合成的影响。方法利用组织培养技术结合高效液相色谱法和紫外分光光度法,通过改变培养基碳源种类、氮源和磷源浓度,研究其对西洋参悬浮细胞生长,人参皂苷Re,Rb1以及西洋参多糖含量的影响。结果添加40g·L^-1蔗糖的细胞干重生长率最大,加入30g·L^-1蔗糖得到的人参皂苷Re、Rb1和多糖的含量最高,分别为0.531%,0.145%和3.62%。本实验保持氮源浓度60mmol·L^-1,当培养基中全部为NO₃^-时,细胞干重生长率最低,而人参皂苷Re、Rb1和多糖含量最高,分别为对照组的2.40,1.96和4.41倍。添加5.00mmol·L^-1的KH₂PO₄,细胞干重生长率最大。当培养基中KH₂PO₄浓度为0.63mmol·L^-1时,人参皂苷Re、Rb1和多糖的含量最高。结论本实验确定了西洋参细胞悬浮培养的最佳碳源种类、氮源比例和磷源浓度,表明不同碳源、氮源和磷源对西洋参细胞生长和活性成分有显著影响。     

不同培养条件对铁皮石斛类原球茎生物反应器培养的影响

目的 研究不同培养条件对铁皮石斛类原球茎在生物反应器培养的影响。方法 采用接种量、通气量、蔗糖浓度、光照强度等单因素试验设计,烘干法测定生物量,苯酚-硫酸法测定多糖量,数据采用SPSS 16.0软件分析。结果 在生物反应器培养条件下,利于铁皮石斛类原球茎增殖和多糖积累的培养基组分为1/2 MS基本培养基添加1.0 mg/L NAA、5%椰乳、3%蔗糖,pH值为6.0;接种量为40 g/L,采用孔径为15 μm的多孔喷头,通气量用1.0 L/min和0. 5 L/min交替使用以及光照强度为2 000 lx等培养条件有效地提高3类原球茎增殖系数和多糖量。结论 不同的培养条件对铁皮石斛类原球茎的生长、多糖的变化有显著影响,适宜的培养条件对铁皮石斛类原球茎的生物量和主要药用成分的生产具有重要的实践意义。     

金铁锁不定根培养研究

目的:比较不同的培养基与碳源、激素及浓度对金铁锁不定根增殖的影响,建立金铁锁不定根快速增殖体系。方法:以培养的金铁锁不定根组织块为材料,分别接种在不同的培养基中,待40 d时,对其不定根的生长及生物量的积累进行测定与分析,从而筛选金铁锁不定根较优的离体培养条件。结果:金铁锁不定根在MS培养基中生长较好且生物量增长最多;在MS+1.0 mg/L IBA、MS+1.0 mg/L KT和MS+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L KT的3种培养基中培养金铁锁不定根,其效果较优。在MS基本培养基中加入30 g/L白砂糖,金铁锁不定根生物量的积累较为理想,而加入葡萄糖的MS培养基不利于金铁锁不定根的生长。结论:试验所得不定根培养技术条件,可在短期内获得大量金铁锁不定根,可为其工厂化生产提供理论依据及实践指导。     

利用气升式生物反应器培养铁皮石斛原球茎

目的:探明影响反应器内铁皮石斛原球茎生长及物质合成的因素,为铁皮石斛原材料的大量生产提供一种新方法.方法:利用3L气升式生物反应器,以组培原球茎为材料,研究了接种量、光照强度和通气量对原球茎增殖生长和多糖及石斛碱积累的影响.结果:当接种量为10g· L-1时,培养30 d后原球茎颜色深绿,生长健壮.多糖含量在接种量处理间无差异,但石斛碱含量有差异(接种量10g· L-1处理最高),多糖和石斛碱生产量在10g·L-1接种密度中最高.光照强度1600lx条件下原球茎生长最旺盛,光照对铁皮石斛原球茎多糖的积累起到促进作用,但对石斛碱的积累则有抑制作用,多糖含量和生产量在1 600,2 400 lx光照处理下好于暗条件处理;石斛碱的含量虽然在暗处理中最高,但因原球茎生长不佳,石斛碱的生产量在1 600 lx的光照强度处理中出现最大值.通气量为0.2(空气体积/培养体积/min)时原球茎生长健壮,颜色鲜绿,生长优于0.1,0.3处理,且多糖和石斛碱含量和产量均达最大值.结论:在工作体积为2L的气升式球型生物反应器内,接入10g·L-1原球茎外植体,光照强度调节为1 600 lx,通气量为0.2有利于原球茎生长和多糖及石斛碱的生产,铁皮石斛原球茎生物反应器培养是大量快速生产多糖和石斛碱的有效途径.     

贵州栽培太子参主要农艺性状比较及相互关系研究

目的:对贵州施秉地区主要的太子参栽培类型进行农艺性状观察与比较,为施秉太子参的选育工作提供指导.方法:对3种太子参栽培类型的13个农艺性状进行田间测定,采用SPSS 17.0软件进行多重比较、相关性、多元回归和通径分析.结果:结果表明,太子参的3种栽培类型间各农艺性状均存在不同程度的差异;多个农艺性状之间存在显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)的相关性;块根数、块根粗、一级分枝数、闭锁花数、叶长、叶宽和地上生物量是影响地下生物量的主要因子;块根数、地上生物量对地下生物量直接作用较大,同时全株长、叶长、叶宽、闭锁花数等性状对地下生物量亦有直接或间接作用.结论:地上生物量是太子参高产选育最佳的农艺性状间接指标,一级分枝数、叶宽和闭锁花数是太子参高产选育较好的农艺性状辅助指标.     

诱导子Ag+,La3+对杠柳不定根生长及杠柳毒苷积累影响的研究

目的:考察杠柳不定根牛长特性以及次生产物杠柳毒苷积累特性,并在此基础上考察Ag+,La3+2种诱导子对杠柳不定根生长与杠柳毒苷积累的影响.方法:每4 d对杠柳不定根进行取样,测量干重及杠柳毒苷含量,绘制杠柳不定根生长及杠柳毒苷积累曲线;在不定根生长稳定期加入不同浓度的诱导子Ag+,La3+以考察适宜杠柳毒苷牛物合成的最佳浓度,并将此浓度的诱导子添加到杠柳不定根不同生长阶段以考察诱导子对不定根生长以及对杠柳毒苷生物合成的影响.结果:杠柳不定根牛长特性旱典型S型牛长曲线,其与杠柳毒苷的代谢旱半偶联关系.诱导子Ag+,La3+诱导杠柳毒苷生物合成的最适浓度均为0.05 mmol.L-1,且在指数生长期末期加入这2种诱导子,诱导杠柳毒苷牛物合成效果最好.结论:杠柳不定根生长与其次生产物杠柳毒苷积累呈半偶联关系;诱导子Ag+和La3+的添加浓度与添加时间能明显的影响杠柳不定根生长与杠柳毒苷的生物合成.     

Comparative chemical characters of Pseudostellaria heterophylla from geographical origins of China

Objective: Pseudostellaria heterophylla has been paid more attention in recent years, mainly as a medicine food homology plant. The content determination of P. heterophylla is not specified in the Chinese Pharmacopoeia (version 2020). The environmental conditions in different production areas could exert an influence on the quality of P. heterophylla. The purpose of this study is to discriminate P. heterophylla collected from different geographical origins of China. Methods: In this study, the content of polysaccharide in 28 batches of P. heterophylla was determined using phenol-sulfuric acid. HPLC fingerprints were established under optimised HPLC-PDA methods. Subsequently, the similarity analysis (SA) and the quantification of heterophyllin B were analyzed. The metabolites of P. heterophylla were identified and evaluated using UHPLC-Q Exactive HF orbitrap MS system. Principal component analysis (PCA), partial least squares discriminant analysis (PLS-DA), hierarchical cluster analysis (HCA) and orthogonal PLS-DA (OPLS-DA) were performed based on all peak areas. Results: The polysaccharide content in Guizhou and Jiangsu was higher than that of other production areas, which varied significant from different origins. While the content of heterophyllin B in Anhui and Jiangsu was high. The correlation coefficients of HPLC fingerprints for 28 batches samples ranged from 0.877 to 0.990, and the characteristic map can be used to identify and evaluate the quality of P. heterophylla. The samples from Fujian, Guizhou, Jiangsu provinces can be relatively separated using multivariate statistical analysis including PCA, PLS-DA, HCA, OPLS-DA, indicating that their metabolic compositions were significantly different. Ultimately, a total of 15 metabolites which were filtrated by a VIP-value > 1 and a P-value ＜ 0.05 associated with the separation of different origins were identified. Conclusion: HPLC fingerprint was established to evaluate the quality and authenticity of P. heterophylla. The present work showed that the difference of geographic distributions had an influence on the internal chemical compositions. A sensitive and rapid untargeted metabolomics approach by UHPLC-Q Exactive HF orbitrap MS was utilized to evaluate P. heterophylla from different origins in China for the first time. Overall, this study provides insights to metabolomics of P. heterophylla and supplies important reference values for the development of functional foods.     

不同氨基酸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,通过在MS培养基中添加不同浓度的天冬氨酸,异亮氨酸,半胱氨酸和精氨酸,研究其对雷公藤不定根生长和次生代谢产物含量的影响。结果表明：第3周添加0.25 mmol·L^-1天冬氨酸时,虽然不定根增长量为对照的80%,但不定根及培养液中雷公藤内酯醇含量分别为对照的1.36,1.3倍,雷公藤吉碱含量分别为对照的1.16,1.37倍,雷公藤次碱的含量分别为对照的1.22,1.63倍。第3周添加0.05 mmol·L^-1的异亮氨酸时不定根增长量为对照的97.3%,不定根及培养液中雷公藤吉碱分别为对照的1.02,1.27倍,雷公藤次碱的含量分别为对照的1.36,1.15倍。第1周添加0.25 mmol·L^-1半胱氨酸时,不定根增长量仅为对照的77.5%,但不定根中雷公藤内酯醇含量为对照的1.87倍。第2周添加1.00 mmol·L^-1半胱氨酸时,培养液中雷公藤次碱含量为对照的2.97倍。在第3周精氨酸浓度为0.5 mmol·L^-1时,不定根增长量为对照124.2%,雷公藤吉碱和次碱的含量分别为对照的1.3,1.4倍。     

地黄叶片试管块根诱导体系优化的研究

目的:研究不同浓度蔗糖和植物生长物质对地黄叶片试管块根诱导的影响,建立从地黄叶片诱导试管块根的高效体系.方法:以85-5地黄试管苗的叶片作为外植体,先经生根诱导,后转接至正交设计的培养基中,诱导地黄试管块根.结果与结论:NAA对试管地黄诱导影响显著,其次分别为蔗糖和6-BA,以试管苗叶片为外植体诱导地黄试管块根的最佳培养基为MS+6-BA3 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1+蔗糖70g·L-1.该研究为今后利用地黄试管块根进行人工种子和次生代谢研究提供了高效的培养体系.