全 文 ：植物生理学通讯 第科 卷 第 1 期 , 20 08 年 2 月
不同光质光对葡萄愈伤组织增殖和白黎芦醇含量的影响
张真 ’, 2 , 李胜 ’,2* , 李唯 ’, 刘媛 ‘,2 , 吴兵 ’,2 , 张青松 ’,2 , 李婷 ’,2
, 甘肃农业大学生命科学与技术学院植物组织培养研究室 , 兰州 7 3 0 0 7 0 : 2 兰州汇通生物科技有限公司 , 兰州 7 3 0 0 0 0
提要 : 研究不 同光质影响 ‘黑比诺 , 种子诱导并继代 ro 个月的葡萄愈伤组织增殖及白琴芦醇含量的结果表明 : 不同光
质下愈伤组织的增殖顺序依次为黄光> 绿光> 红光>蓝光> 白光 ; 白慕芦醉的含量依次为白光>黄光> 红光> 蓝光>绿光 ; 白
琴芦醇的生产量是白光> 黄光> 红光> 蓝光 >绿光 。
关键词 : 葡萄 ; 愈伤组织 ; 光质 ; 白琴芦醇 ; 增殖
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r e n t L ig h t Q u a litie s o n th e M u ltiPliea tio n o f th e C a llu s fr o m
竹廊 vin ife ra L . a n d R esv e r a tro lC o n ten t
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K ey w o r d s : 竹tis v in lfe ra : e allu s: lig h t q u a lity : re sv e ra tro l: m u ltiPlie at io n
白黎芦醇(r e sv e r a tr o l)化学名为蔑三酚 , 是一
种主要存在于葡萄叶表皮和浆果果皮中的多酚类化
合物 , 在黎芦 、 虎杖 、 桑子 、 花生 、 凤梨等
7 0 多种植物中也含有(向阳等 2 0 0 3 ; 陈雷和韩雅
珊 19 9 9) , 以葡萄皮中含量为最高 , 达到 50 一 10 0
林g · g 一’(D W )。 它以游离态(顺式 、 反式)和糖普结
合态(顺式 、 反式)两种形式存在 , 无味 、 白色粉
末 , 完全溶解于有机溶剂。 是一种天然的抗氧化
和植物抗毒素 。 有多种医疗效用 , 近年来 , 欧
美各国已将其开发成保健食品上市 , 国内也出现
了一些白黎芦醇产品 , 但市场缺口较大 , 用细胞
培养的方法生产可能是一种有效的途径 。 因此 ,
本文研究了不同光质光对葡萄愈伤组织增值和白黎
芦醇含量 的影响 。
每瓶接种 5 块大小一致的愈伤组织 , 分别置
于白(4 10 一6 9 0 n m )、 红(6 6 0 n m )、 黄(5 8 0 n m )、
绿(52 5 n m )和蓝(4 3 5 n m ) 5 种光质的培养箱中培
养 , 各种光源均系冷光源 , 不同光源的主要技术
参数见表 l , 培养温度为(2 6土2 )℃ (李胜等 200 5 )。
每处理重复 10 瓶 。
材料与方法
以葡萄(V itis v in ife r a L . )品种 ‘黑 比诺 ’
(
‘
Pin o t N o ir
’
)种子诱导并继代 10 个月的葡萄愈
伤组织为实验材料 。 将继代的愈伤组织接种于增
殖培养基 B S+ 1 . 0 m g ·L 一’K T + 0 . 5 m g ·L 一’ NA A + 0 . 25
g. L
一’酪蛋白。 所有培养基均附加 2 % 蔗糖和 0 . 6 %
琼脂 , p H 5 . 5 , 1 2 1 ℃下高压灭菌 2 0 m in 。
表 1 不同光质光的主要技术参数
T ab le 1 Major teC hn iq
u e p ar 田. e ters of d ifl七reni li gh tqu al ti es
波长范围/n m 波长峰值 In m 光照强度小m ol ·m ·z.s · ,
白光 4 1 0一6 9 0 一 2 0 . 3 ~ 2 0 . 6
红光 6 0 0一9 0 0 6 6 0 19 . 6 ~ 19 . 7
蓝光 4 1 0一5 4 0 4 3 5 2 0 . 2 ~ 2 0 . 4
绿光 4 9 0 ~ 5 9 0 5 2 5 19 . 6 ~ 19 . 9
黄光 5 2 0 一6 5 0 5 8 0 19 . 5 一 19 . 8
收稿
资助
2 0 0 7
一
1 1
一
0 5 修定 2 0 0 8 一0 1 一1 0
科技部中小企业创业基金(0 6 C 2 6 2 2 6 2 0 1 8 5 8 )、 甘肃
省科技攻关项 目(2 G S 0 6 4 一 A 4 1 一0 0 2 一0 9) 、 甘肃省高校
研究生导师项 目(0 6 0 2 一 0 1 ) 、 兰州市高层次人才项 目
(0 6
一
0 0 7 )
。
通讯作者(E 一 m a il : lis h @ g s a u . e d u . e n ; T e l : 0 9 3 1 -
7 6 3 1 5 4 7 )
。
植物生理学通讯 第 4 4 卷 第 1 期 , 2 00 8 年 2 月
接种 4 5 d 后取出所有的愈伤组织 , 将相同处
理的愈伤组织合并 , 称其鲜重 , 然后置于 8 0 ℃
恒温烘箱内烘至恒重并称重 , 研磨至粉末状 , 过
60 目筛后 , 精确称取 4 9 , 转移至 巧 0 m L 三角
瓶中后 , 按照以下步骤提取 : 愈伤组织粉末 叶
10 0 m L 乙酸乙酷 30 ℃ , l h分 过滤分5 0 m L 乙酸
乙酷 30 ℃ , 0. 5 h分 过滤分20 n止 乙酸乙酷 30 ℃ ,
10 m in 分 过滤 分 收集所有滤液 。
白黎芦醇含量采用日本岛津高效液相色谱仪
(P a sc u a l
一
M a rtr等 20 0 1)测定分析 。 采用 C 1 8 (1 5 0
m m x 4
.
6 m m )色谱柱 , 流动相采用乙睛 一 重蒸水
(e H
3e N
一
H Zo )(15% : 85 % )混合溶剂进行洗脱 , 流速
为 0 . 8 m L ·m in 一 , , 检测波长为 30 3 n m , 每次进样
2 0 林L , 柱温为 3 0 ℃ (图 l) 。
十白葬芦醉
品样
nUCn甘n幼0一1n甘n口月b通盖Q山n8内t)4口‘八‘,工几,.‘标准样品
。省\捧侧阿咨
8 10 12
保留时间/m in
图 1 白黎芦醇标准样品和样品的色谱图
Fi g
.
l Re sv e ratro l e u rv e s o f stan d ar d sa m Ple a n d te st s a m Ple
4
.
0 0
nnl3.
撼华翎娜
绘制标准曲线时 , 精确称取 5 . 0 m g 9 9 % 白
黎芦醇标准样品 , 用乙酸乙酷溶解并定容至 5 0
m L
。 分别准确吸取上述标样溶液 0 . 1 0 、 0 . 6 2 5 、
1
.
2 5
、
2
.
5 0
、
5
.
0 m L
, 均用乙酸乙酷定容至 10
m L
, 制成浓度依次为 0 . 0 0 1 、 0 . 0 0 6 25 、 0 . 0 12 5 、
0
.
0 25
、
0
.
0 5 m g
·
m L
一 ’的标准溶液 。 依次取 20 林L
进样 , 每个浓度重复 3 次 。 在上述色谱条件下分
析 , 以白黎芦醇测定的峰面积 (力为纵坐标 , 以对
照品进样量(林L) 为横坐标(x) 进行线性回归 , 得到
回归方程 y = a x + b 。 根据上述标准曲线绘制方法 ,
得到回归曲线为 夕= 15 16 2 1x , 尺, = 0 . 9 9 3 5 。 样品中
白黎芦醇含量按下式计算 : 白黎芦醇含量(mg
·
g
一’
)=
[5 (y
一
b )l a] /m (m 为愈伤组织干重) 。 葡萄愈伤组织
增殖倍数和含水量分别按下式计算 : 接种量电. 瓶 一 , )=
接种后瓶重 一 接种前瓶重 ; 收获量 (g · 瓶 一’卜 收获
前瓶重 一 收获后瓶重 ; 增殖倍数 = 收获量 / 接种
量 ; 含水量 二 [( 愈伤组织湿重 一 愈伤组织干重)l 愈
伤组织湿重」x 1 0 0 % 。
实验结果
白光 红光 黄光 绿光 蓝光
图 2 不同光质光对愈伤组织增殖的影响
Fi g
.
2 E fe e t o f d ife re n t li g h t qu ali ti e s
o n th e e a llu s m u ltiPli e a t io n
1 不同光质光对葡萄愈伤组织增殖的影响
图 2 显示 , 黄光下 , 葡萄愈伤组织生物量增
加 5 . 7 倍 , 说明黄光能有效促进愈伤组织的生长 。
虽然白光也能够促进细胞的增殖 (约 4 倍) , 但效果
不及单色光 。 增殖效果从高到低依次为黄光 > 绿
光 > 红光> 蓝光> 白光 。
2 不同光质光对葡萄愈伤组织中白蔡芦醇含量和
生产量的影响
由图 3 可见 , 不 同光质光下生长 的葡萄愈伤
组织中白黎芦醇含量不 同 。 其中白光条件下 的愈
伤组织中白黎芦醇的含量最高 , 达到 3 8 . 0 林g ·g 一’,
黄光下 (2 2 . 1 林9. 9 一’)次之 , 红光下 ( 1 . 7 林9. 9 一’)和蓝
光下 ( 1 . 1 林9. 9 一’)的含量更低一些 , 而绿光下只检
植物生理学通讯 第 4 卷 第 1 期 , 20 0 8 年 2 月
讨 论自“一匕nU4,口q曰
白光 红光 黄光 绿光 蓝光
‘口0暇Un臼一9曰口‘,几,且
丫,.是如徐训恤权位
图 3 不同光质光对愈伤组织中白黎芦醇含量的影响
Fl g
.
3 E fe e t o f difl七re n t l g ht q u al iti e s on
re sv e ra lr o l e o n te n t i n th e c al lu s
测到痕量 , 表明绿光不利于白黎芦醇的合成 。 白
黎芦醇的含量大小依次为白光 >黄光> 红光和蓝光>
绿光 。 由此可见 , 对于提高葡萄愈伤组织中白黎
芦醇来说 , 复合光 比单色光更适宜 。
在几种不同光质中 , 白光条件下的白黎芦醇
生产量 (平均每瓶的白黎芦醇生产量 )最高 。 对于
细胞生长的促进效应来说 , 白光较差 , 但 比蓝
光 、 红光 、 黄光和绿光有明显的促进 , 差异达
极显著水平 ( 图 4) ; 与此相反 , 虽然绿光能有效
促进愈伤组织的增殖 , 但 白葵芦醇的合成和累积
却受抑 。 就其产量而言 , 白光下最佳(l 6. 9 此 ·瓶 一’) ,
黄光下次之(9 .9 林g’瓶 一’) , 红光和蓝光条件下更低
些 , 两者之间差异不显著 , 绿光对 白黎芦醇生产
来说为无效光 。
‘8
{津
16 卜 l
} } 曰 1 1 平 1
白光 红光 黄光 绿光 蓝光
4
n‘nUR月04八甲撰‘盆、训礼抽板扮位
图 4 不同光质光对愈伤组织中白黎芦醇产量的影响
Fig
.
4 E fe e t o f 山月七代nt li g ht qu a l ti e s o n re sv e ratro l
p ro d u c tio
n in the c a llu s
图中大写字母表示差异显著 ( p < 0 . 0 5 ) , 小写字母表示差异
达极显著( P < 0 . 0 1 ) O
不同波长光作为一种物理因子已广泛地应用
于植物组织培养过程中的形态发生 、 生长控制 、
光形态建成及其各种反应机制的研究(S e ib er t 等
19 7 5 )
。 不同光质光对植物愈伤组织 、 器官及原
生质体培养过程中的生长 、 分化 、 代谢与基因表
达等也有一定程度的影响(D e e a p it e 19 5 5 ; 崔堂
兵等 20 01 ) 。 不同光质光对植物组织培养中愈伤组
织的诱导和器官的发生己多有报道 , 但对植物次
生代谢产物形成和积累影响的报道 尚少 (冯敏等
19 9 4)
。 本文中 , 白光不利于葡萄愈伤组织的生
长但有利于白黎芦醇的积累 , 可能与白光光照能
影响细胞分裂素的形成有关 , 这与张泽岑和王能
斌 (2 0 0 2) 的实验结果一致 ; 黄光对于愈伤组织的
增殖效应最大 , 而对白薄芦醇的积累效应仅次于
白光 ; 虽然绿光的增殖效应也较好 , 但细胞内未
检测到 白黎芦醇 。
自从 Se ib ert 和 K ad ade (19 80 )报道光可提高愈伤组织生长以后 , 这方面的报道不多 , 不同实验
室所得到的结果并不一致 , 且互相矛盾甚至有相
反的情况 , 因此在植物组织培养过程中 , 仅注意
光的波长是不够的 , 还应注意光的幅射强度 、 光
照时间 、 外植体本身的生理生化与发育年龄一致
性等问题 。
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(5 6 ) : 1 3 0 ~ 13 9