二倍体半枝莲愈伤组织诱导与继代培养研究

摘要

本研究以二倍体半枝莲（Scutellaria barbata D.Don.）茎段作外植体诱导产生愈伤组织，初步探讨了不同光照条件、生长素、细胞分裂素、赤霉素和精胺等因素对半枝莲愈伤组织诱导、继代培养及黄酮类化合物积累的影响，为半枝莲进行进一步悬浮培养提供了实验的可行性，为优化提高总黄酮含量的生产体系奠定了技术实践基础。取得的主要研究成果如下:
　　(1)在探究光照条件（黑暗4周、黑暗2周+光照2周、光照4周）对二倍体半枝莲愈伤组织诱导实验中，光照（16 h/8 h光周期培养4周）条件下，对照组测得的愈伤组织诱导率为0，总黄酮含量为0.107％;当NAA和6-BA浓度分别为0.0080 mmol/L和0.0090 mmol/L时，测得的愈伤组织诱导率为96.67％，总黄酮含量为3.064％，且总黄酮含量为最高值。在此条件下，愈伤组织颜色呈黄绿色，质地疏松，含水量较大，无褐化现象产生。相对于光照2周+黑暗2周交替处理和黑暗4周条件下，愈伤组织的长势更好，总黄酮含量更高。
　　(2)在探究不同生长素和细胞分裂素组合处理对愈伤组织诱导影响实验中:①2，4-D和6-BA浓度为0.0070 mmol/L和0.0025 mmol/L时，愈伤组织诱导率为79.17％，总黄酮含量最高为3.096％;对照组诱导率为0，总黄酮含量为0.194％。②IBA和6-BA浓度为0.0025 mmol/L2，4-D和0 mmol/L时，愈伤组织诱导率为41.67％，总黄酮含量最高为2.639％;对照组诱导率为0，总黄酮含量为1.367％。③IBA和KT组合处理时，诱导率均为0，总黄酮含量最高值是2.981％(0.0045 mmol/L KT+0 mmol/L IBA);对照组诱导率为0，总黄酮含量为2.212％。④IBA和TDZ浓度分别为0 mmol/L和0.0045 mmol/L时，愈伤组织诱导率为70.83％，总黄酮含量最高为3.056％;对照组诱导率为0，总黄酮含量为0.827％。⑤2，4-D和KT浓度为0.0045 mmol/L和0.0045 mmol/L时，愈伤组织诱导率为41.67％，总黄酮含量最高为3.070％;对照组诱导率为0，总黄酮含量为0.925％。⑥2，4-D和TDZ浓度为0.0065 mmol/L和0.0065 mmol/L时，愈伤组织诱导率为91.67％，而总黄酮含量最高为2.931％;对照组诱导率为0，总黄酮含量为0.410％。⑦NAA和TDZ浓度为0.0080 mmol/L和0.0025 mmol/L时，愈伤组织诱导率为95.83％，总黄酮含量最高为3.402％;对照组诱导率为0，总黄酮含量为1.275％。⑧NAA和KT浓度为0.0080 mmol/L和0.0025 mmol/L时，愈伤组织诱导率为41.67％，总黄酮含量最高为2.873％;对照组诱导率为0，总黄酮含量为1.876％。将NAA(0.0080 mmol/L)和6-BA(0.0090 mmol/L)激素组合处理组合作为继代培养的最佳培养基。
　　(3)在探究赤霉素或者精胺对半枝莲愈伤组织诱导的影响实验中，当赤霉素浓度为0.005 mmol/L，诱导率最高为100.00％，总黄酮含量最高为3.332％，且愈伤组织长势最好。当精胺浓度为0.5 mmol/L时，愈伤组织诱导率为93.33％，而总黄酮含量最高为3.086％。表明精胺在半枝莲愈伤组织诱导方面没有明显的促进作用，各处理组之间的黄酮含量无显著性差异。
　　(4)本研究比较了二倍体半枝莲和秋水仙素诱导的四倍体半枝莲愈伤组织中总黄酮成分含量方面的差异性。在NAA和6-BA组合处理下，二倍体和四倍体半枝莲的愈伤组织诱导率都达到最高值，分别是96.67％和97.92％;在NAA和TDZ组合处理下，二倍体半枝莲的愈伤组织总黄酮含量达到最高为3.402％;在IBA和TDZ组合处理下，四倍体半枝莲的愈伤组织总黄酮含量达到最高为5.622％;结果表明，四倍体半枝莲愈伤组织总黄酮含量普遍高于二倍体半枝莲。
　　(5)利用正交实验设计探究NAA、6-BA和TDZ三种激素组合处理对半枝莲愈伤组织继代培养影响实验中，促进愈伤组织生长的激素最佳处理组合是NAA浓度为0.0055 mmol/L，6-BA浓度为0.0090 mmol/L和TDZ浓度为0.0045 mmol/L，该条件下愈伤组织生长量最大，为1.544 g。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1 半枝莲简介

1．1 半枝莲有效成分

1．2 主要的药理作用

1．3 植物次生代谢产物

2 植物组织培养

2．1 植物组织培养生产次生代谢产物

2．2 植物组织培养的意义

2．3 愈伤组织诱导研究进展

2．4 继代培养的研究

4 正交实验设计

5 本研究的目的与意义

第2章 材料与方法

1 材料

1．1 植物材料

1．2 生化试剂

1．3 试验仪器

1．4 培养基

2 方法

2．1 组培苗的增殖

2．2 外植体的选择

2．3 评定指标

2．4 光对愈伤组织诱导和总黄酮积累的影响

2．5 生长素和细胞分裂素对愈伤组织诱导及总黄酮积累的影响

2．6 赤霉素、精胺对愈伤组织诱导和总黄酮含量的浓度

2．7 继代培养对半枝莲愈伤组织生长和总黄酮含量的影响

2．8 试验数据统计分析

第3章 结果与分析

1 总黄酮含量的测定

2 光对半枝莲愈伤组织及总黄酮积累的影响

2．1 全黑暗条件处理

2．2 黑暗2周光照2周条件处理

2．3 全光照条件处理

3 生长素和细胞分裂素对半枝莲愈伤组织及总黄酮积累的影响

3．1 2，4-D和6-BA的影响

3．2 IBA和6-BA的影响

3．3 IBA和KT的影响

3．4 IBA和TDZ的影响

3．5 2，4-D和KT的影响

3．6 2，4-D和TDZ的影响

3．7 NAA和TDZ的影响

3．8 NAA和KT的影响

4 赤霉素对半枝莲愈伤组织及总黄酮积累的影响

5 精胺对半枝莲愈伤组织及总黄酮积累的影响

6 继代培养对半枝莲愈伤组织及总黄酮积累的影响

第4章 讨论

1 光照条件对愈伤组织和总黄酮积累的影响

2 植物生长物质对愈伤组织和总黄酮积累的影响

3 二倍体半枝莲与四倍体愈伤组织诱导率及总黄酮含量的比较

4 继代培养的正交实验设计分析

全文结论及研究展望

参考文献

附录

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢