茶树悬浮细胞培养儿茶素的产生

利用植物细胞培养方法生产有用次生代谢产物,是植物生物工程研究的一个重要方面.茶树是次生代谢产物较为丰富的植物种类,尤其是以儿茶素为主要代表的多酚类物质,在茶树细胞中含量较高,因此,利用细胞培养方法生产儿茶素类物质具有天然的有利条件.茶树组织培养次生代谢产物形成的研究最早见于英国Forrest的报道,其后,原苏联科学家对茶愈伤组织中酚类化合物的形成也作了一系列研究.中国农业科学院茶叶研究所在茶树愈伤组织培养儿茶素的形成方面也进行了一系列的研究,证实茶树培养细胞在一定条件下不仅能够保持其次生代谢产物的合成能力,而且可以通过培养基组分调节等方法大幅度提高其儿茶素含量.本文着重讨论茶树细胞悬浮培养下培养基配方、接种量、碳源和氮源浓度、激素、培养基初始pH值等因素对儿茶素形成的影响.     

人参的组织培养研究进展

人参是中国传统名贵中药材，被广泛应用于食品、药品及化妆品领域。本文从人参愈伤组织诱导、细胞悬浮培养、毛状根培养及不定根培养四个方面综述了人参组织培养的研究进展，以期为快速获得人参优质苗、提高人参次生代谢产物的含量提供参考，促进人参资源的开发和可持续利用。     

90年代我国人参组织和细胞培养研究概况

本文主要从人参种胚、花药、原生质体等愈伤组织,诱导、培养、再生植株获得以生产次生代谢产物为目的的,人参细胞液体培养等方面,概述90年代以来我国人参组织和细胞培养研究情况,并分析当前存在的一些问题.     

光质对茶树愈伤组织中茶多酚及抗氧化酶活性的影响

以龙井43成熟茶籽为外植体诱导出的愈伤组织为材料,通过测定茶多酚含量（TP）及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶活性的变化,研究了不同光质对次生代谢产物和酶活性的影响。结果表明,用不同的光质处理愈伤组织,愈伤组织中茶多酚含量、超氧化物歧化酶活性以及过氧化氢酶活性因光质和处理时间不同而异。蓝光处理下愈伤组织生长较好;各处理1~10d茶多酚含量增加,10~20d降低,蓝光处理下茶多酚含量低于对照,红光处理则高于对照,而绿光、黄光对其影响不显著;白光处理下SOD活性显著高于其余各组处理,红光处理下活性则显著低于各组处理;白光处理CAT的活性也显著高于其余各组处理,而绿光和黄光可能不利于CAT的合成。     

茶树愈伤组织培养及其儿茶素累积

对不同培养条件下茶愈伤组织生长及其儿茶素累积情况进行了研究,结果表明,激素 IBA 或KT 在单独使用时,效果各异,但两者间存在明显的互相作用效应,其中以 KT 10mg/L 和 IBA0.1mg/L 组合,对儿茶素累积最为有利,MS 培养基适合愈伤组织生长,而 White 培养基上的细胞儿茶素累积最高;提高蔗糖浓度有利于次生代谢产物的形成,但浓度过高不利于愈伤组织生长;在一个生长周期中,儿茶素累积的增加与愈伤组织鲜重增长密切相关,儿茶素含量在直线期末、静止期初最高。通过对培养材料来源的选择和培养基组成的调节,使茶愈伤组织儿茶素含量从不足1mg/gFW 提高至16—20mg/gFw。     

采后脱落酸处理促进甘薯块根愈伤木栓组织的形成

本研究以‘北京1号’甘薯为试验材料,人工模拟机械损伤后采用不同浓度（25、50、100、200 mg/L）脱落酸（ABA）进行愈伤处理,研究采后ABA处理对甘薯块根的愈伤作用。结果表明:采后ABA处理能有效促进甘薯伤口处愈伤木栓组织的形成,其中以100 mg/L ABA愈伤3 d效果最佳。采后ABA处理能有效提高甘薯愈伤组织苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性,提升总酚、类黄酮含量,减少甘薯重量损失。相关性分析表明,ABA处理甘薯木质素含量与总酚、类黄酮含量之间呈极显著相关（P<0.01）,PAL酶活力与POD和PPO酶活力呈极显著相关（P<0.01）。综上所述,采后ABA处理可通过激发甘薯损伤部位组织的苯丙烷代谢、提高愈伤防御酶活性及次生代谢产物的合成,达到促进甘薯块根愈伤形成的目的。     

影响大豆愈伤组织的诱导因素研究

比较MS、B5、N6三种基本培养基,发现MS适合作为诱导大豆愈伤组织的基本培养基.添加激素6-BA 0.5mg/L,2,4-D 2.0mg/L时愈伤组织诱导的效果最好,过高或过低的浓度激素均不利于愈伤组织的诱导和生长;不同外植体诱导愈伤组织的能力不一样,下胚轴诱导愈伤组织能力强于子叶;在所选择的六种大豆品种中,中黄13诱导愈伤组织的能力最强;光照条件为12h/d时有利于愈伤组织的诱导;培养基pH5.8～6.0时,愈伤组织的诱导率比较高.     

金花茶松散型愈伤组织诱导与悬浮细胞系建立

采用组织培养及显微观察技术,以金花茶植株茎段、叶片、花药及离体培养的金花茶体细胞胚为试验材料,对松散型愈伤组织的获得及悬浮细胞系的建立进行了研究。结果表明:在黑暗条件下,以金花茶体细胞胚切块为外植体,在MS+KT 0.5 mg/L+NAA 8.0 mg/L+硝酸银5mg/L+蔗糖30 g/L培养基上诱导出愈伤组织后,将其转接到该诱导培养基上连续培养3个月,最后从培养物中挑选状态良好的松散型愈伤组织在分别含有肌醇与硝酸银的2种培养基上交替培养,可以获得金花茶松散型愈伤组织;方差分析表明:蔗糖添加量、肌醇添加量及硝酸银添加量均对金花茶悬浮培养液细胞密度有显著影响且后两者分别与光照条件存在相互作用;将松散型愈伤组织在分别添加100 mg/L肌醇与2.5 mg/L硝酸银的液体增殖培养基上交替培养,可以建立并保持金花茶悬浮细胞系。该研究结果可为金花茶大规模细胞培养提供科学依据。     

脱落酸对水稻愈伤组织糖类代谢及相关酶活性的影响

以水稻愈伤组织为材料,研究了外源脱落酸（ABA）对糖类代谢及相关酶活性的影响。 ABA处理可促进淀粉和非还原糖在愈伤组织中的积累,以10~12 mg/L ABA作用效果最为显著。愈伤组织在处理培养期间,淀粉和非还原糖含量的动态变化受ABA影响明显。ABA能降低还原糖水平以及果糖与葡萄糖的比例,抑制磷酸葡萄糖同分异构酶（PGI）和转化酶的活性,增加磷酸葡萄糖变构酶（PGM）和淀粉磷酸化酶活性。试验结果表明,ABA对糖类代谢和相关酶活性的影响效果在处理的1~7 d最为明显。推测非还原糖含量的升高可能是ABA促进其积累和抑制转化酶活性所致,淀粉含量升高的原因可能是ABA增强了淀粉磷酸化酶的活性,果糖与葡萄糖比值的降低可能是由于ABA对PGI活性抑制和对PGM活性促进的双重影响。     

罗布麻组织培养及发状根的诱导

目的:罗布庥愈伤组织的培养及发状根的诱导.方法:以罗布麻无菌种子来源的愈伤组织为材料,选出适合于诱导发状根的较硬而分生细胞较多的愈伤组织扩增的培养基,对扩增的愈伤组织进行液体培养,摸索适合诱导发状根的培养条件.结果:适合于诱导发状根的较硬而分生细胞较多的愈伤组织扩增培养基为:MS+0.5mg/L6-BA+0.3 mg/LNAA+300mg/LLH,在24±2℃,光强度为1500-2000Lx,光照周期为12h光/12h暗下培养;在17-200C、60rpm的黑暗、换液周期为40-42d的条件下培养,适合于发状根产生的培养基为1/2MS+0.1mg/LNAA+35g/L蔗糖,低温是罗布麻发状根产生和生长的必要条件.本文的研究结果为罗布麻发状根的规模化培养体系的建立和主要次生代谢药物的代谢调控研究奠定了基础.     

铜在水稻愈伤组织培养中的作用的进一步研究

 以籼稻栽培品种秋桂矮11的愈伤组织为材料,对铜元素的作用作了进一步的研究。在含有2,4-D和脯氨酸的培养基中添加铜元素对愈伤组织的增殖量影响极小,但转移到再分化培养基后这些愈伤组织能再生出显著更多的植株。另一方面,在含有BA、NAA和脯氨酸的培养基中添加铜元素则会由于添加量的不同而产生显著的促进或抑制愈伤组织增殖的作用。然而,不论是增殖受过铜的促进的或者是抑制的愈伤组织,均能在再分化培养基上再生出数量更多和质量更好的植株。     

3

以籼稻栽培品种秋桂矮11的愈伤组织为材料,对铜元素的作用作了进一步的研究。在含有2,4-D和脯氨酸的培养基中添加铜元素对愈伤组织的增殖量影响极小,但转移到再分化培养基后这些愈伤组织能再生出显著更多的植株。另一方面,在含有BA、NAA和脯氨酸的培养基中添加铜元素则会由于添加量的不同而产生显著的促进或抑制愈伤组织增殖的作用。然而,不论是增殖受过铜的促进的或者是抑制的愈伤组织,均能在再分化培养基上再生出数量更多和质量更好的植株。     

柑桔组织培养中的次生胚胎发生研究

以MT为基本培养基并附加各种植物激素和生理活性物质的一系列培养基中,6～8周龄的柑桔胚珠诱导产生愈伤组织和胚状体后进一步诱导形成次生胚状体,通过萌发或诱导丛芽再生出完整植株。外源激素的种类和组合对愈伤组织的诱导,胚状体的形成和次生胚状体的发生以及成苗都有显著的影响。染色体计数分析表明,通过次生胚胎发生途径的再生植株,其遗传性是稳定的。     

大豆子叶节高频愈伤组织诱导及其植株再生

以萌发7d的大豆子叶节切断及其切片为外植体,研究了萌发培养基、不同激素及其配比对大豆子叶节愈伤组织诱导与分化的影响.结果表明:当不添加BA时,在子叶节切断处几乎无愈伤组织的产生,只有添加BA时,才能产生愈伤组织.外植体切取方式、愈伤组织诱导培养基中BA和TDZ的浓度配比对愈伤组织诱导率产生很大影响.BA浓度为0.05～...     

Eu2O3及其添加方式对马铃薯愈伤组织的诱导

以马铃薯幼嫩茎段为外植体,在相同激素条件下,于固体和液体培养基中附加不同浓度的氧化铕,探讨氧化铕的浓度及添加方式对马铃薯愈伤组织诱导及生长的影响。结果表明：不同浓度的氧化铕对马铃薯愈伤组织的诱导和生长的影响不同。统计学分析结果表明：固体培养基中氧化铕浓度为20.0~35.0 mg/L时,液体-固体双层培养时固体培养基中氧化铕浓度为10.0 ~ 30.0 mg/L时,液体-固体双层培养时液体培养基中氧化铕浓度为20.0~40.0 mg/L时,3种情况均适合马铃薯愈伤组织的诱导及生长。氧化铕在液体培养基中存在     

PAL和4CL酶专一性抑制剂处理对野葛异黄酮生物合成的影响

采用外加代谢酶抑制剂阻断法.对PAL酶专一性抑制剂(AOA)和4EL酶专一性抑制剂(MDCA)处理后野葛愈伤异黄酮的生物合成,以及预苯酸、对羟基苯丙酮酸和对羟基苯丙乳酸的积累情况进行研究.结果表明,AOA处理虽显著抑制以苯丙氨酸为前体的异黄酮化合物的合成,但在野葛愈伤中仍有异黄酮的显著积累,说明野葛愈伤培养体系中应该存在其他黄酮生物合成途径.MDCA处理的野葛愈伤组织中,预苯酸、对羟基苯丙酮酸和对羟基苯丙乳酸发生了显著积累,表明上述物质可能为异黄酮生物合成的前体化合物.     

不同光质对迷迭香愈伤组织类黄酮含量的影响

[目的]探讨不同光质对迷迭香愈伤组织中类黄酮含量的影响.[方法]通过迷迭香愈伤组织的增殖培养,获取大量的供试材料,分别于红光、蓝光、白光、绿光、黄光和黑暗6种不同光质下培养,采用分光光度计法测定类黄酮含量.[结果]试验结果表明,不同光质对迷迭香愈伤组织类黄酮含量的影响差异显著.以黑暗培养作为对照,红光不利于迷迭香愈伤组织中类黄酮的积累,而蓝光下类黄酮的含量最高,影响类黄酮含量从高到低的光质依次为:蓝光(5.366％)＞黄光(4.927％)＞绿光(4.669％)＞黑暗(4.668％)＞白光(3.937％)＞红光(3.661％).[结论]该试验比较了不同光质对迷迭香愈伤组织类黄酮含量的影响,为采用迷迭香愈伤组织培养生产类黄酮等次生代谢产物的生物合成提供了科学依据.     

基因枪法转化籼稻有关因素的评价

 利用基因枪轰击水稻未成熟胚及未成熟胚诱导来源的愈伤组织,对国内外16个籼稻品种进行了转化。设置不同的基因枪转化参数,并在培养基中添加各种植物激素、甘露醇以及2-N-吗啉-乙基磺酸(简称MES)来改善继代过程中籼稻愈伤组织的生长状态。基因枪转化的操作参数（包括金粉浓度和DNA含量、基因枪氦气压力、轰击受体的不同状态）对转化频率有重要影响;在继代培养基中添加MES（500 mg/L）作为缓冲剂,可以减少籼稻愈伤组织褐化现象的发生;在诱导和继代培养基中补加NAA(0.5 mg/L）,KT(0.2 mg/L)可改进愈伤组织质量,进而提高再生频率;在继代培养基中补加低浓度的 ABA(1 mg/L)和甘露醇（20 g/L）,能普遍改善愈伤组织生长状况,减少褐化现象的产生,得到较多结构致密的颗粒状抗性愈伤。获得了再生的转化植株,经检测表现出对Basta的抗性。     

应用Cre/loxP系统在转化细胞水平上高效删除转基因水稻的标记基因

 研究了Cre/loxP系统在转化细胞水平上删除转基因水稻中抗性标记基因的可行性和效率。采用农杆菌介导法将Cre/loxP标记基因剪切系统载体pNCG导入水稻细胞,用G418筛选法获得水稻抗性愈伤组织后,在组织培养不同阶段的培养基中添加25 μmol/L雌激素进行Cre基因的诱导表达和标记基因的剪切,PCR检测T0植株中标记基因nptⅡ、重组酶基因Cre和目标基因gusA的整合情况。将扩增结果为gusA（+）/nptⅡ（-）/Cre（-）的转基因植株统计为标记基因剪切成功的植株。结果表明,在抗性愈伤组织培养的预分化前、预分化和分化阶段添加雌激素诱导表达重组酶Cre均能成功切除标记基因序列,标记基因剪切成功率为6.82%~46.43%。在预分化前采用液体培养基添加雌激素诱导处理愈伤组织3 d,T0植株中标记基因的剪切效率高达173.33%,主要原因是雌激素处理提高了愈伤组织绿苗分化率。直接在分化培养基中添加雌激素诱导处理,T0植株中标记基因剪切成功率达46.43%,剪切效率（144.44%）也较高。表明雌激素诱导的Cre/loxP系统能在水稻抗性愈伤组织水平上实现对标记基因序列高效快速删除。     

桂糖42号胚性愈伤组织高效诱导及相关内源激素的动态变化

以优良甘蔗品种桂糖42号心叶为外植体,以MS为基本培养基,探究不同浓度2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)及营养成分[水解酪蛋白(CH)和椰汁(CW)]对甘蔗胚性愈伤组织诱导效果的影响,优化甘蔗胚性愈伤组织诱导培养基;测定诱导胚性愈伤组织发生过程中不同组织样品的4种激素[玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA₃)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)]含量。结果表明,甘蔗心叶在添加3.0 mg/L 2,4-D的MS培养基中其愈伤组织诱导率达93.33%,第一代愈伤组织转接于添加3.0 mg/L 2,4-D和100.0 mL/L CW的MS培养基,其胚性愈伤组织诱导率达83.33%;在甘蔗胚性愈伤组织诱导过程中,内源激素ZR和GA₃含量呈下降趋势,IAA和ABA含量呈上升趋势,胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织间的4种激素含量均存在显著差异(P<0.05),其中,胚性愈伤组织的GA₃含量是非胚性愈伤组织的1.77倍。本研究将甘蔗愈伤组织诱导培养基优化为MS+3.0 mg/L 2,4-D,继代培养基优化为MS+3.0 mg/L 2,4...