诱导子对雷公藤发状根生长及次生代谢产物的影响

摘要

雷公藤（Tripterygium wilfordii Hook.f.）是卫矛科雷公藤属多年生的藤本植物，作为一种重要的天然药物资源，其在我国医药和害虫防治领域的应用已有很悠久的历史。雷公藤体内含有倍半萜类生物碱、二萜类、三萜类等多种具有不同生物活性的次生代谢物，倍半萜类生物碱中吉碱和次碱的杀虫活性较好。雷公藤发状根生物碱含量高，生长速度快，含量稳定，有替代自然资源生产雷公藤生物碱的潜力，通过诱导子的添加来提高发状根中活性次生代谢物的产量具有十分重要的研究意义。本文在前期雷公藤发状根培养体系已经建立的基础上，通过测定发状根生物量及次生代谢物含量：筛选了适宜雷公藤吉碱与次碱生产的培养基盐浓度并得到发状根的生长曲线，主要探究了五种诱导子及诱导子组合对发状根生长及吉碱与次碱的影响，以期为雷公藤发状根生物量及吉碱和次碱产量的提高提供依据。主要研究结果如下： 1.对MS液体培养基大量营养元素盐浓度的筛选结果表明：1/4MS,1/2MS,3/4MS,MS四种不同盐浓度的培养基对发状根生长及次生代谢产物影响不同。结果观察到：发状根在1/2MS和MS的培养基中生长状况较好，其生物量分别为0.86g/flask和0.82g/flask；吉碱的产量随培养基盐浓度的增强而升高，吉碱与次碱的含量均在MS培养基中达到最大值。综合选择MS培养基为次生代谢物生产的基础培养基。 2.雷公藤发状根生长曲线的测定结果表明：在0-14d生长缓慢，属于生长延滞期；14-28d，发状根的生长迅速，处于对数生长期；28-35d发状根的生长速度放缓，属于生长的稳定期；在35d以后发状根的干重出现下降的趋势，且吉碱与次碱含量也减少。21-28d内吉碱与次碱的含量迅速增长，但在28-35d倍半萜类生物碱的含量基本处于稳定阶段。综合发状根生长及吉碱与次碱的积累曲线，确定诱导子添加时间为28d。 3.探究了五种诱导子茉莉酸甲酯、水杨酸、硝酸银、山梨醇和壳聚糖的不同添加浓度对雷公藤发状根生长和吉碱与次碱的影响：茉莉酸甲酯对发状根的生长影响无明显影响，但显著提高了两种生物碱的总产量，100μmol/L的处理使吉碱的总产量为对照的5.06倍；低浓度的水杨酸处理促进了发状根的生长，100μmol/L的处理使吉碱和次碱的总产量分别达到1777.09和592.16μg/flask，分别为对照的1.64和2.62倍；高浓度的硝酸银抑制了发状根的生长，但显著提高了吉碱与次碱的产量，吉碱与次碱总产量在50mg/L的硝酸银处理后达到最高，分别为对照的3.85和2.26倍；10g/L的山梨醇促进了发状根生长并提高了两种生物碱的产量；不同浓度的壳聚糖对发状根的生长影响不明显，其中100mg/L的壳聚糖对吉碱和次碱总产量的提高效果最佳，分别为对照的1.97倍和1.82倍。诱导子对雷公藤发状根的生长及吉碱和次碱的积累具有选择性，茉莉酸甲酯和硝酸银是两种诱导效果较好的诱导子。 4.探究茉莉酸甲酯、水杨酸和硝酸银诱导子两两组合对雷公藤生长和吉碱与次碱的影响发现：100μmol/L的茉莉酸甲酯与100μmol/L的水杨酸的诱导效果最佳，吉碱与次碱的总产量分别为对照的5.33和8.56倍，均大于单个诱导子作用后,两种生物碱的最高产量。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 雷公藤的研究进展

1.1.1 雷公藤的主要化学成分

1.1.2 雷公藤的生物活性及应用价值

1.1.3 雷公藤的组织培养研究

1.2.1 发状根的诱导及特点

1.2.2 发状根培养生产次生代谢产物的研究现状

1.2.3 发状根培养生产次生代谢产物的影响因素

1.3.1 诱导子的种类

1.3.2 诱导子的作用机制

1.3.3 诱导子的作用特点

1.3.4 诱导子在发状根培养中的应用

1.4 选题依据与思路

第二章 材料与方法

2.1.1 植物材料

2.1.2 主要试剂

2.1.3 主要仪器设备

2.2 试验方法

2.2.1 雷公藤发状根较适MS培养基盐浓度的筛选

2.2.2 雷公藤发状根生长曲线的测定

2.2.3 诱导子及诱导子组合对雷公藤发状根的诱导

2.2.4 发状根生物量的测定

2.2.5 吉碱和次碱含量的测定

2.2.6 生物碱总产量的计算

2.2.7 数据处理

第三章 结果与分析

3.1.1 不同盐浓度培养基对发状根生长的影响

3.1.2 吉碱和次碱含量的测定

3.1.3 不同盐浓度培养基对发状根次生代谢产物含量的影响

3.2.1 雷公藤发状根的生长曲线

3.2.2 雷公藤发状根悬浮培养主要次生物质含量变化

3.3.1 茉莉酸甲酯对发状根生长及次生代谢产物的影响

3.3.2 水杨酸对发状根生长及次生代谢产物的影响

3.3.3 硝酸银对发状根生长及次生代谢产物的影响

3.3.4 山梨醇对发状根生长及次生代谢产物的影响

3.3.5 壳聚糖对发状根生长及次生代谢产物的影响

3.4.1 诱导子组合对发状根生长的影响

3.4.2 诱导子组合对次生代谢产物含量的影响

第四章 讨论与结论

4.1 讨论

4.1.1 培养基盐浓度对次生代谢产物产量的影响

4.1.2 不同诱导子对次生代谢产物产量的影响

4.1.3 诱导子协同效应对次生代谢产物产量的影响

4.1.4 诱导子的筛选及协同作用需进一步研究

4.2 结论

参考文献

附录

致谢

个人简历