全 文 ：· 1914· China Pharm acy 2009 Vol.20 No.24 中国药房 2009年第 20卷第 24期
露水草组织培养研究进展
周 浓 1 * ,张红峰 1 ,白志川 2 ,孙婵娟 2(1.大理学院药学院 ,大理市 671000;2.西南大学园艺园林学院 ,重庆
市 400715)
中图分类号 R282.2;R282.7 文献标识码 A 文章编号 1001-0408(2009)24-1914-02
*讲师 ,硕士。研究方向:中药质量标准。电话:0872-2257411。
E-mail:erhaizn@126.com
露水草为鸭趾草科蓝耳草属植物露水草 Cyanotis arach-
noidea C.B.Clarke的根或带根全草 , 又称蛛丝毛蓝耳草 、珍
珠露水草(曲靖)、鸡冠参(昆明)、鸡出头草 、蓝耳草等 。工业生
产原料的露水草主产于我国云南省 ,性温 ,味辛 、微苦 ,具有通
经络 、除湿止痛等功效 , 用于治疗风湿性关节炎 、四肢麻目等
症 [ 1 ]。在中医里具有滋阴清热 、生津止渴的功效 ,用于治疗 2型
糖尿病 。其主要成分是 β-蜕皮激素(β-ecdysone)以及少量
β -蜕皮激素-2-乙酸酯 ,含量高达全草干重的 1.2%,根部达
2.9%[2 ] 。
由于露水草的大田栽培周期较长 ,易受气候 、环境 、栽培条
件以及病虫害等的影响 ,长期供不应求 ,价格较贵;且由于露水
草种子发芽率不高(露水草主要用种子进行繁殖 ,以 1979年播
种期试验为例 , 4月份播种的出苗率为 12%, 6月份的出苗率为
48% [3 ])和人们对其次生代谢产物的需求较大 , 从而使露水草
的组织培养对其研究和生产具有重要作用 。本文对这些研究加
以综述 ,以期为今后的相关研究和开发利用提供参考 。
1 愈伤组织的诱导
露水草种子经常规消毒后播在穆拉许给-史酷格(M uras_
hige and S koog , 简称MS)培养基上进行无菌萌发 , 得到无菌
苗 。将无菌苗的胚根及叶鞘等剪成 0.5 ～ 1.0 cm 长的切段 ,分
别接种于培养基中 。林如辉等 [4 , 5 ]报道 ,M S+0.5 mg.L -1 2 ,
4-二氯苯氧乙酸(2 , 4-D)+1.0 mg ·L -1萘乙酸(NAA)+
0.5 mg ·L -1 6-苄基腺嘌呤(BA)、MS +2.0 mg ·L -1 2 , 4-
D +0.1 mg · L -1激动素(KT)、MS+2.0 mg ·L -1吲哚丁酸
(IBA)+0.5 mg · L -1 BA 这 3种组合均能产生露水草愈伤组
织 , 胚根诱导率分别为 50.9%、41.9%、30.6%, 叶鞘诱导率分
别为 58.7%、30.3%、25.0%。汪石民 [6 ]报道 ,露水草的匍匐茎 、
叶片经消毒后切成 0.5 cm 的小块 , 培养基为M S+2 mg ·L -1
2 ,4-D ,诱导率分别为 70%、20%～ 30%。周立刚等[ 7 ]报道 ,将露
水草无菌苗的根 、茎、叶作为外植体 ,培养基为M S+2mg ·L -1
2 , 4-D+0.1 mg ·L -1 6-苄氨基嘌呤(BAP), 则均能诱导出
愈伤组织 。邱璐等 [8 ] 报道 , MS+1.0 mg · L -1 6-BA +1.0
mg ·L -1 NAA 的激素组合诱导露水草的种子和茎形成愈伤
组织 ,并分化成芽 ,具有较好效果。
2 再生植株的形成
露水草外植体愈伤组织的诱导以种子 、茎形成愈伤组织的
能力较强 ,根 、叶形成愈伤组织的能力较差 ,这说明露水草愈伤
组织易于诱导 。愈伤组织表面结构黏稠 ,呈浆糊状 ,有丝状体与
母体相连接 ,因此分离困难 。愈伤组织分化比较困难 ,分化率仅
在 25%左右 。邱璐等 [8 ]将MS+1.0mg ·L -1 6-BA +1.0mg ·
L -1 NAA 诱导的种子和茎的愈伤组织转入到MS +1.0 mg ·
L
-1
K T +0.1 mg ·L -1 NAA 或M S+1.0 mg ·L -1 6-BA +
0.1 mg ·L -1 NAA 的分化培养基中 , 愈伤组织增大且某些区
域出现一些黄绿色芽点 , 这些芽点可分化成苗 。愈伤组织分化
出的芽转到生根培养基中 , 如 MS+2 mg · L -1 NAA +0.1
mg · L -1 BAP [7 ] , 1/2MS或怀特(White)培养基附加 KT 或
6-BA(0.5 ～ 1 mg · L -1)、NAA(0.1 ～ 0.5 mg · L -1)[ 6 ]等培
养基中生根 ,经过炼苗后移至田间 。
通过愈伤组织途径获得再生植株 ,切取无菌苗的茎 、叶 ,接
种在MS+2mg · L -1 2 , 4-D 培养基上培养 25 ～ 30 d ,将形成
的愈伤组织转移到MS +1.0 ～ 2.0 mg ·L -1NAA 增殖培养基
上培养 25 ～ 30 d , 待逐渐长出绿芽 , 将无根小苗转到生根培养基
1/2M S或White培养基附加 KT 或 6-BA(0.5 ～ 1 mg ·L -1)、
NAA(0.1 ～ 0.5 mg ·L -1)上培养 20 ～ 25 d , 在小苗基部即可
产生大量根系 , 形成完整植株 。试管小苗经 10 ～ 15 d炼苗处
理 ,移栽成活率可高达 80%～ 90%。芮和恺等[ 9 ]报道 ,露水草叶
鞘能诱导成完整植株 。
3 毛状根培养
由于常规组织培养或细胞悬浮培养需要添加植物激素 , 且
生长慢 , 植株或产物不稳定 , 而转基因组织或器官则具有生长
迅速 、不需添加植物激素 、能较稳定地生成有效成分 、易于大量
培养等优点 [10 ] ,这成为近年来植物细胞工程领域研究的热点。
其中 , 毛状根培养是一种非常有前途的培养方法 , 已在许多药
用植物上获得成功 。毛状根可以合成某些悬浮细胞培养不能合
成的重要次生代谢物质 。
周立刚等 [11 ]用发根农杆菌 pRi质粒(pRi)15834菌株感染
露水草的茎和根的外植体及小苗 , 均能诱导出毛状根 , 但未能
从叶外植体获得毛状根;且毛状根能在不含激素的MS 培养基
上生长 。采用高效液相色谱法测定结果表明 , 毛状根培养物中
β -蜕皮激素的含量(占干重)为 0.005 mg ·g -1 。周立刚等 [12 ]
还在露水草毛状根培养系中加入青蒿素 , 培养 8 d后能将青蒿
素选择性还原为去氧青蒿素 。
4 结论与展望
露水草为多年生的传统中药 , 富含 β-蜕皮激素 , 是迄今
为止工业化生产蜕皮激素的最佳天然原料 。随着对露水草组织
培养的不断深入研究 , 对解决其资源不足 、保护其生长生态环
境等都有重要的理论意义和实践意义;并且可利用组织培养方
法工业化生产露水草中的有效成分 , 这对开发露水草资源很有
意义 [ 4 , 5 ] ;同时 , 为更深入地开展露水草的离体快速繁殖 、次生
代谢及遗传转化等研究奠定了基础 。
在国内 , 露水草组织培养的研究相对其它植物来说起步较
晚 , 与国外相比还有一定的距离 。可喜的是国内的组织培养技
术已相当成熟 , 这为露水草组织培养的研究提供了很好的技术
保证 。而组织培养研究的目的是要找到一种有效的快速繁殖方
法 ,以期尽快用于生产 ,取得较高的经济效益 。按露水草组织培
养现状来看 , 离生产还有一段距离 , 故今后的研究不仅要从实
中国药房 2009年第 20卷第 24期 Ch ina Pharmacy 2009 V ol.20 No.24 · 1915·
*副主任药师。研究方向:医院药学。电话:0851-5833196。E-
mail:gyyangbin@163.com
淫羊藿苷药理研究概况
杨 斌*(贵阳市第一人民医院药剂科 ,贵阳市 550000)
中图分类号 R285;R282.7 文献标识码 A 文章编号 1001-0408(2009)24-1915-03
验现象弄清其机制 , 为进一步研究作基础 , 还要以提高繁殖率
和降低生产成本为目标 ,缩短实验与生产的距离。
参考文献
[ 1] 江苏新医学院 .中药大辞典(下册)[ M ] .上海:上海科学
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的生物转化[ J] .云南植物研究 , 1998 , 20(2):229.
(收稿日期:2008-09-03 修回日期:2008-11-22)
淫羊藿是小檗科淫羊藿属植物 ,包括粗毛淫羊藿(Epimedi_
um acumi nat um Franch.)、朝鲜淫羊藿(Epimedi um kore-
anum Nakai)、心叶淫羊藿 (Epimedi um brev icor num Max-
im.)、巫山淫羊藿 (Epimedium w ushanense)、箭叶淫羊藿
(E pimedium sagi ttatum Maxim.)和柔毛淫羊藿(Epimedium
pubescens)等。淫羊藿苷(Ica)是淫羊藿中的主要活性成分 , 分
子式为 C33H40O 15 ,分子量为 676.67。
1 Ica 的药理作用
1.1 对心血管系统的作用
刘桦等 [2 ]采用异丙肾上腺素(ISO)损伤心肌细胞 ,在原代培
养乳鼠心肌细胞损伤模型上发现 ,心肌细胞经 ISO 处理 72 h后
给予 0.1 ～ 1.0μmol·L -1 Ica处理与对照组相比 , 可提高心肌
细胞的存活率 , 改善线粒体的膜电位 , 降低心肌细胞的凋亡率 ,
表明 Ica对心肌细胞损伤具有显著的保护作用 。Chung BH 等 [2 ]
发现 , Ica 能激活血管生成信号调节器 、细胞外信号调节激酶
(ERK)、磷脂酰肌醇 3-激酶(PI3K)、蛋白激酶 B(Akt)和内
皮一氧化氮合成酶(eNOS)的表达 , 但是并不影响血管内皮生
长因子(VEGF)的表达 ,表明 Ica能直接刺激血管再生 。Ica 诱
导的 ERK 活性和血管再生能被丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑
制剂(PD98059)抑制 , 但不影响丝氨酸/苏氨酸激酶 (Akt)和
eNOS的磷酸化;PI3K 抑制剂能抑制 Ica诱导的血管再生、Akt
和 eNOS活性 , 但不影响 ERK 的磷酸化;此外 , NOS抑制剂精
氨酸 (NMA)部分地减少了 Ica介导的血管再生 。这些结果表
明 , Ica通过激活依赖MEK/ERK 、PI3K/Akt/eNOS的信号路
径来刺激血管再生 ,因此 Ica是一个有利血管生成的药物 。王英
军等 [3 ]经十二指肠给药 ,测定开胸麻醉犬血流动力学各项指标 ,
发现淫羊藿总苷能显著增加心排出量 、心肌血流量和心搏出量 ,
减少心肌耗氧量及心肌氧摄取率 , 降低冠脉阻力和总外周阻力 ,
表明淫羊藿总苷可改善心血管系统功能 , 调节心脏供血供氧平
衡 。
1.2 对神经功能的作用
聂晶等 [4 ]将 18只Wistar 大鼠简单随机分为 5组 ,分别为假
手术 、模型及 Ica 低、中、高剂量组(30 、60 、120 mg ·kg -1), 海马
内注射 10μg β淀粉样蛋白 25-35(Aβ25 -35)制备阿尔茨海默病
(AD)大鼠模型 , Ica 30 、 60 、120 mg ·kg -1连续灌胃给药 14 d
后 , 经石蜡切片苏木精-伊红(HE)染色观察海马神经元形态及
数量的变化 ,M TT 检测神经细胞增殖活性 。结果发现 ,与模型组
比较 , Ica连续灌胃给药 14 d可减少皮质和海马神经元的丢失;
Ica给药组M TT 值较模型组增加 , 表明淫羊藿苷对 Aβ25 -35所
致神经细胞损伤具有保护作用 。因此 , Ica可以开发为AD 的治
疗药物。Pan Y 等 [5 ]给昆明系雄性小鼠连续 21 d口服 Ica ,发现
其在强迫游泳测试(FST)中能显著缩短不动时间 ,同时发现 Ica
抗抑郁最合适的浓度为 17.5 mg ·kg -1和35 mg · kg -1 ;FST
能导致小鼠脑单胺氧化酶 A 和 B(MAO)的活性及血清中促
肾上腺皮质激素释放因子(CRF)的数量升高 , 脑单胺神经递
质数量降低;Ica的作用正好与此相反 , 这表明 Ica 具有抗抑
郁的作用 ,可以开发成治疗抑郁的药物 。
1.3 对免疫功能的作用
沈自尹等 [6 ]采用皮质酮所致的大鼠肾阳虚模型 , 测定不
同配伍方式的淫羊藿总黄酮(EF)、知母总皂苷 、甘草次酸及
其组合物对大鼠肾脏和免疫功能的保护作用 。结果发现 ,
EF对皮质酮所致大鼠激素副作用具有拮抗效应 , 表明 EF 能
够有效保护外源性皮质激素作用下的肾脏和免疫功能 , 具有
开发为新药的潜力和应用价值 。肖幸丰等 [7 ]研究 Ica伍用三
七总皂苷 (PNS)对小鼠免疫功能的调节作用 , 连续 7d 用 I-
ca +PNS((40+320)、(80+640)、(160+1 280)mg ·kg -1)、