盾叶薯蓣组织细胞培养的研究

摘要

盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H.Wright)隶属于薯蓣科薯蓣属(Dioscorea)植物,为多年生缠绕草质藤本植物,其根茎中含有丰富的薯蓣皂甙元,可用于合成避孕药及甾体激素类药物240多种,是一种重要的激素类药源植物.以盾叶薯蓣的叶片、茎段、带腋芽的茎段、根茎和花药为材料,系统研究其组织细胞培养技术,建立其相应的植株再生系统和细胞培养物繁殖体系,并对其褐化现象进行了初步研究,以及从其培养物中提取有效成分薯蓣皂甙元,无论是对应用生物技术繁育盾叶薯蓣的优良种苗还是利用细胞培养生产有效活性物质均有一定的意义.该实验的结果如下:1.系统研究了盾叶薯蓣叶片、茎段、带腋芽的茎段、根茎和花药为外植体的组织培养方法和再生技术,获得了大量的试管苗.2.对盾叶薯蓣再生体系建立过程中出现的褐化现象进行了初步的研究,发现在以1/2MS为基本培养基附加较高浓度的BA(2.0-4.0mg/L)时,并添加酪蛋白0.2mg/L,并在暗培养5 d后再转移在光下培养时,可有效地防止褐化的发生,同时增加培养基的硬度和缩短继代周期都可以有效的防止褐化现象.3.用盾叶薯蓣的花药为外植体,实验了不同激素组合对盾叶薯蓣花药培养的影响,发现在以B5为基本培养基附加2,4-D 8.0mg/L、BA 2.0mg/L的培养基上,可诱导产生愈伤组织,将愈伤组织移至MS为基本培养基附加ZT 1.5mg/L、NAA 0.3mg/L或BA4.0mg/L、NAA0.3mg/L培养基上,均可诱导产生少量的不定芽.4.对盾叶薯蓣试管苗移栽进行研究,结果发现:当试管苗在生根培养基上生长50 d后,待培养基略干,将培养瓶移至自然光下驯化3 d,然后打开瓶盖,让试管苗逐渐适应自然条件,继续炼苗4-6 d,然后进行常规炼苗.待小苗生长健壮后,定植于大田中.盾叶薯蓣组培苗移栽成活率可达70％左右.5.研究了不同种类和浓度的植物生长调节剂对盾叶薯蓣的愈伤组织中薯蓣皂甙元积累的影响,发现在以MS为基本培养基,附加2,4-D 3.0mg/L、BA 1.0mg/L的培养基上,薯蓣皂甙元的含量为0.19％.以此为对照,研究发现在单独添加薯蓣皂甙的前体物质--胆固醇50 ppm,附加GA<,3>25 ppm或者乙烯利50 ppm培养基上的愈伤组织中薯蓣皂甙元的含量有所增加,均高出对照愈伤组织中薯蓣皂甙元的含量,分别为0.36％、0.27％和0.21％.

目录

文摘

英文文摘

缩略表

引言

1文献综述

1.1植物组织培养与细胞工程研究的概况和作用

1.2药用植物组织细胞培养与有用次生代谢产物生产的研究现状

1.3植物细胞培养生产次生代谢物存在的问题和解决方法

1.4盾叶薯蓣及薯蓣皂甙元的研究进展

1.5论文的主要研究内容及目的

2材料和方法

2.1盾叶薯蓣组织培养和植株再生体系的建立

2.2盾叶薯蓣组织培养中褐化现象的研究

2.3盾叶薯蓣的花药培养

2.4盾叶薯蓣有效成分含量的测定

2.5有关指标的计算方法

3实验结果

3.1盾叶薯蓣组织培养和植株再生体系的建立

3.1.1盾叶薯蓣具腋芽茎段的离体培养研究

3.1.2盾叶薯蓣愈伤组织的诱导

3.1.3丛生芽诱导

3.1.4试管苗的生根

3.1.5试管苗驯化与移栽

3.2盾叶薯蓣组织培养中褐化现象的研究与防止

3.2.1不同外植体对褐化的影响

3.2.2无机盐种类和浓度对褐化的影响

3.2.3BA浓度对褐化的影响

3.2.4培养基硬度对褐化的影响

3.2.5继代周期对褐化的影响

3.2.6不同光照处理对褐化的影响

3.2.7不同的添加物对褐化的影响

3.3盾叶薯蓣的花药培养

3.3.1愈伤组织的诱导

3.3.2花药愈伤组织的分化

3.4薯蓣皂甙元的含量测定

3.4.1方法学考察

3.4.2植物生长调节剂对愈伤组织中薯蓣皂甙元积累的影响

3.4.3胆固醇对愈伤组织中薯蓣皂甙元积累的影响

4讨论

4.1盾叶薯蓣的组织培养

4.2盾叶薯蓣褐化现象的研究与防止

4.3盾叶薯蓣的花药培养

4.4薯蓣皂甙元的含量测定

总结

参考文献

图版说明

图版

附图

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果