影响新疆紫草毛状根生长的因子研究

[目的]研究毛状根生长过程中的影响因子,为新疆紫草毛状根生产紫草素及其衍生物提供技术支持.[方法]采用SH液体培养法,分别考察硝酸钾、酸水解酪蛋白、磷酸二氢铵对毛状根生长的影响.[结果]硝酸钾浓度为3.0 g/L时增殖倍数达6.32倍;在硝酸钾为3.0 g/L、磷酸二氢铵为0.3 g/L时毛状根增殖倍数达10.37倍;当酸水解酪蛋白为0.5 g/L、硝酸钾为3.0 g/L、磷酸二氢铵0.3 g/L三者配合使用时,毛状根增殖倍数平均达12.62倍;培养液pH随着培养时间的延长呈下降趋势,但对毛状根生长没有显著影响;生长末期pH下降幅度为0.41 ～1.85;起始pH高时,末期pH降低的幅度大,起始pH低时末期降低的幅度小.起始pH偏酸有利于毛状根生长;在pH5.8、培养容积为250 mL时,毛状根增殖倍数达15.47倍.[结论]硝酸钾是影响新疆紫草毛状根生长增殖的必要条件,酸水解酪蛋白、硝酸钾、磷酸二氢铵有互作效应.     

新疆紫草毛状根提取物的抑菌活性研究

为了研究新疆紫草毛状根的抑菌活性与新疆紫草根的抑菌活性是否相似,以甜瓜叶斑病、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、棉花枯萎病菌和棉花黄萎病菌5种菌为供试菌,采用滤纸片法和菌丝生长速率法,对新疆紫草毛状根紫草素粗提物及多糖进行抑菌活性研究。结果表明:乙醇提取物对3种细菌均具有抑制作用,其中对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强。丙酮提取物仅对甜瓜叶斑病菌有抑制作用,其抑制作用较乙醇提取物高26.5%。乙酸乙酯和石油醚提取物对3种细菌均无抑制作用;4种溶剂提取物对2种真菌均有抑制作用,且对棉花黄萎病菌的抑制率均高于枯萎病菌;乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、丙酮提取物对甜瓜叶斑病菌的MIC均为0.1 mg/mL,乙醇提取物对大肠杆菌的MIC为6.25 mg/mL;毛状根多糖对2种真菌均具有抑制作用,且对棉花黄萎病的抑制作用较棉花枯萎病高26.14%,而对3种细菌均无抑制作用。     

理化条件对新疆紫草毛状根培养及紫草素含量的影响

以发根农杆菌诱导的新疆紫草毛状根为试验材料,采用二阶段培养法,分别考察了NH4NO3、培养基、转速、温度、蔗糖对毛状根生长的影响及培养方式、酸水解酪蛋白对毛状根生产的影响。结果表明:毛状根在MS无铵液体培养基中生长速度较MS快了近1倍,第15天时毛状根的生长量达峰值,增殖8倍;在SH无铵培养基、转速为(120±5)r/min、温度为(25±1)℃时毛状根增殖倍数最大,为9.34倍。蔗糖质量浓度对毛状根的生长增殖影响不大;液体培养方式的紫草素及其衍生物含量(1.05%)远远高于固体培养(0.33%),是后者的3倍;添加0.5g/L的酸水解酪蛋白的其紫草素及衍生物含量为1.29%,较对照(1.17%)增加了10.3%。本研究为今后利用新疆紫草毛状根规模化生产提供了理论依据。     

新疆紫草毛状根提取物的抗氧化活性研究

[目的]研究新疆紫草毛状根提取物的抗氧化活性.[方法]采用平行提取法提取紫草色素(LEP),测定了LEP对DPPH·体系、Fenton体系、亚油酸脂质过氧化体系和还原体系的抗氧化作用.[结果]新疆紫草毛状根四种不同溶剂提取物在DPPH·体系、Fenton体系、亚油酸脂质过氧化体系和还原体系中均具有较强的清除作用.新疆紫草毛状根粗多糖也具有抗氧化活性.[结论]新疆紫草毛状根提取物具有抗氧化作用,可作为原料进行开发利用.毛状根的抗氧化活性属国内首次报道.     

新疆紫草毛状根愈伤组织诱导及其生长条件研究(Ⅰ)

[目的]建立以新疆紫草毛状根愈伤组织为基础的细胞悬浮体系.[方法]以新疆紫草毛状根为外植体,探讨激素、培养基、蔗糖、钙离子等对愈伤组织诱导、生长的影响.[结果]MS附加2,4-D 1.0 mg/L+ KT0.5 mg/L的愈伤组织诱导率为100;;钙离子浓度为250 mg/L时的B5 +6- BA0.1+ NAA 0.5愈伤鲜重最多,愈伤增殖倍数为9.63倍;愈伤组织在P-1中的生长量均较小,但愈伤的颜色普遍较红,当钙离子浓度为250mg/L、P-1附加1.0 mg/L KT的处理愈伤最红.[结论]毛状根是诱导新疆紫草的最佳外植体.研究为利用新疆紫草毛状根进行细胞悬浮培养提供了理论依据.     

不同培养因子对新疆紫草种子根生长的影响

将新疆紫草无菌苗根分别接种在含不同培养因子的培养基中进行液体培养,观察培养基、pH值、有机物、L-苯丙氨酸对根的生长量、培养液颜色及OD值的影响.结果表明:①在SH培养基中,且pH为4.5时根相对生长率较M9大.②M9培养基附加30 g/L蔗糖有利于紫草根生长,蔗糖浓度为30～60 g/L促进紫草素合成.③在M9培养基上添加低浓度的CuCl2有利于根的生长.④在M9培养基上添加White有机成份及肌醇(200 mg/L)均对根的生长无促进作用.⑤M9添加L-苯丙氨酸对种子根的生长无明显促进作用.⑥根的生长周期为9～12 d.适宜根生长条件的摸索为新疆紫草毛状根及紫草素的生产条件的确定提供了依据.     

欧美山杨毛状根生长特性研究

研究了欧关山杨毛状根的生长情况。发现：在培养过程中,毛状根一直处于旺盛的生长状态,POD活性呈现逐渐上升趋势;正常根呈现缓慢上升然后下降趋势;二者的SOD活性均呈现先上升后下降的趋势;可溶性蛋白含量均呈现先上升后下降的趋势。     

培养基中不同营养元素对丹参毛状根生长及丹参酮类积累的影响

【目的】研究6,7-V和MS培养基中不同营养元素对丹参毛状根生长及丹参酮类成分积累的影响,探求更有效提高丹参毛状根中丹参酮含量的方法。【方法】以6,7-V培养基为基本培养基,分别将MS培养基的大量、微量和有机元素替换6,7-V培养基的相应成分,取培养21 d的毛状根测定其鲜质量,用高效液相色谱(HPLC)法测定培养基和毛状根中二氢丹参酮Ⅰ、丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA的含量;以6,7-V培养基为基本培养基,以其大量元素为基础,分别用MS培养基中的大量元素KNO3、NH4NO3、MgSO4.7H2O、K2HPO4替换6,7-V培养基的相应大量元素组分,取培养21 d的毛状根测定其鲜质量,利用HPLC法测定培养基和毛状根中的二氢丹参酮Ⅰ、丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA含量,分析各种培养基对丹参毛状根生长及丹参酮类成分积累的影响。【结果】MS培养基的大量元素可显著促进丹参酮类成分的积累,但不利于丹参毛状根的生长,微量元素和有机元素对毛状根的生长和丹参酮类成分的积累无显著影响。以MS培养基的大量元素K2HPO4替换6,7-V培养基的大量元素NaH2PO4.H2O和Na2HPO4时,培养基中丹参酮ⅡA含量最低;以MS培养基的大量元素MgSO4.7H2O替换6,7-V培养基的大量元素MgSO4.7H2O时,丹参毛状根生长速度最快,且培养基中的丹参酮ⅡA含量高于其他相应处理;以MS培养基的大量元素NH4NO3替换6,7-V培养基的大量元素(NH4)2SO4时,培养基中的二氢丹参酮Ⅰ、丹参酮Ⅰ含量均为最低,同时毛状根中丹参酮ⅡA的含量低于其他相应处理。【结论】丹参毛状根培养基中的大量元素显著影响毛状根的生长和有效成分的积累;减少MS培养基的大量元素MgSO4.7H2O的含量,可以促进毛状根的生长和丹参酮ⅡA的释放;而大量元素中含量过多的NH4NO3不利于丹参毛状根的生长,同时也不利于丹参酮类成分的积累和释放。     

基质和外源激素对新疆紫草种子萌发及幼苗生长的影响

为筛选新疆紫草种子萌发的最佳基质及外源激素,研究了不同基质和外源激素浸种对新疆紫草种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,不同基质及播种深度对新疆紫草种子发芽及幼苗生长的影响存在显著差异,JZZ4(河沙中部)发芽率最高,为73.333%,发芽指数、活力指数、根长和鲜质量分别为11.329、41.684、3.676 cm和0.094 g,JZS10(河沙+泥炭土上部)次之,发芽率、发芽指数、活力指数、根长和鲜质量分别为63.333%、10.645、70.624、6.634 cm和0.084 g;不同外源激素浸种的新疆紫草生长特性存在显著差异,其中矮壮素浸种最好,赤霉素次之,2,4-D最差,且以150 mg/L矮壮素浸种效果最好,发芽率达68.889%,为对照(蒸馏水浸种)的2.583倍,并且具有较高的发芽指数(9.935)、活力指数(41.076)、鲜质量(0.086 g)和根长(4.093 cm)。综上所述,促进新疆紫草种子萌发和幼苗生长的最佳基质为河沙,浸种的最佳外源激素为150 mg/L矮壮素。     

秋水仙素处理对新疆紫草无菌苗生长的影响

采用秋水仙素溶液浸泡方法处理新疆紫草无菌苗。结果表明,秋水仙素浓度为100mg／L时浸泡新疆紫草种子,明显促进下胚轴的膨大（42．1％～52．6％）,抑制根的形成,但对种子萌发影响不大;无菌苗浸泡时间不宜超过48h;苗龄为25d、处理温度为20℃、秋水仙素浓度为25mg／L、浸泡12～24h时的萌发率为66％～80％,变异率为12．50％～28．78％;通过秋水仙素浸泡处理产生了丰富的形态变异。     

新疆紫草遗传转化中的抗生素敏感性研究

以新疆紫草为材料,采用不同浓度梯度抗生素处理未转化和转化子叶的方法,研究了不同浓度的卡那霉素和头孢噻肟钠对新疆紫草子叶出愈和发根的影响.结果表明,卡那霉素对新疆紫草子叶的筛选适宜浓度为60 mg/L,头孢噻肟钠对新疆紫草子叶除菌适宜浓度为600～1 000 mg/L.抑菌继代周期为12 d.     

新疆紫草种子无菌苗的培养技术优化

采用不同消毒方法对新疆紫草种子进行消毒,并将种子接种在不同激素、不同培养基中进行培养。结果表明,用15％的H2O2消毒新疆紫草种子15min可提高种子的发芽率,发芽率最高达92．5％,较升汞消毒的种子发芽率高52．7％。培养基中加碳粉可以促进种子发芽率和无菌苗的质量。消毒方法对新疆紫草种子发芽率的影响最大,不同的培养基和激素对新疆紫草种子发芽率的影响甚微。     

新疆紫草种子萌发过程中生理生化变化

测定了新疆紫草种子萌发过程中过氧化物酶（POD）活性及酚类物质含量的变化,考察了其对新疆紫草种子萌发的影响。结果表明,新疆紫草种子在萌发过程中,随POD活性的增强,发芽率逐渐升高,POD活性增强促进新疆紫草种子的萌发。福林试剂与10NNa2CO3之比为2：1（V：V）,反应温度为25℃,反应时间为45min,体积为0．5～3．0mL时与其吸光度值呈良好的线性关系,建立了酚类物质的提取及测定方法。总酚含量随发芽进程呈先降低后升高趋势,酚类物质的合成和积累抑制新疆紫草种子萌发。     

新疆紫草快繁技术研究

[目的]建立新疆紫草组培快繁技术体系.[方法]以新疆紫草无菌苗的茎尖为外植体,筛选适合茎尖萌发、增殖、生根的激素组合.[结果]茎尖最佳萌发培养基为MS+TDZ 1.0 mg/L,其萌发率为100;.芽增殖培养基为MS+TDZ 1.0 mg/L,芽增殖倍数为13.50倍,继代壮苗培养基为MS+NAA 0.3 mg/L +6-BA 0.5 mg/L,生根培养基为MS+NAA 0.1 mg/L,生根率为84;.降低6-BA浓度到0.05 mg/L可大幅降低玻璃化发生率.经过此培养基继代后,再在原生根配方中生根,生根率提高到95.32;.[结论]茎尖是新疆紫草快繁的最佳外植体.     

紫草与大青叶提取物体外抑菌效果研究

[目的]研究紫草[Arnebia euchroma（Royle） Johnst]与大青叶（Isatis indigotica Fort）提取物对6株腐败微生物和致病菌的抑菌性能及其最小抑菌浓度（MIC）。[方法]采用滤纸片扩散法。[结果]紫草提取物对猪粪链球菌、炭疽杆菌、李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌均有较强的抑制效应,MIC分别为0.03、0.03、0.08、0.11mg/ml,而对沙门氏菌和大肠杆菌的抑制效果相对较弱。大青叶提取物对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、李斯特氏菌、炭疽杆菌均有较强的抑制效应,MIC分别为0.08、0.19、0.20、0.56mg/ml,而对猪粪链球菌和大肠杆菌的抑制效果较差,MIC分别为1.08、1.16mg/ml。[结论]为开发和应用大青叶与紫草提取物作为功能性天然防腐剂提供参考。     

新疆紫草愈伤组织诱导及植株再生研究

以新疆紫草根、下胚轴、子叶、真叶为外植体,MS附加各种激素进行愈伤组织诱导及其分化、植株再生研究。研究结果表明:①根、胚轴、子叶、真叶的平均出愈率差异不大,但出愈速度差异明显;子叶出愈快,愈伤生长量最大;不定芽分化率依次为下胚轴>根>真叶>子叶。②诱导脱分化的效应KT优于6-BA;降低2,4-D浓度有利于愈伤组织的增殖。激素与外植体有互作效应。③真叶在MS NAA0.5 mg/L KT0.4 mg/L的培养基上能直接形成丛生芽。④不定芽在MS IAA0.5 mg/L KT1.0 mg/L培养基中生根率为83.3%;由此建立了新疆紫草再生体系。⑤不同外植体均可诱导出红色愈伤,颜色深浅依次为真叶>子叶>胚轴>根,且激素可以调控不同外植体愈伤红色的程度;同时红色愈伤能分化产生红色不定根。利用进一步优化的体系可进行快繁并提取愈伤组织中的紫草素。