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Effect of Factors on Callus Biomass and Synthetic Mass of Hypericin in Hypericum perforatum

几种理化因子对贯叶金丝桃细胞培养中的细胞生长和总金丝桃素合成的影响研究



全 文 :几种理化因子对贯叶金丝桃细胞培养中的细胞生长
和总金丝桃素合成的影响研究
许明淑t o黄璐琦t o陈美兰t o叶和春u o李国凤u
kt q中国中医研究院 中药研究所 o北京 tsszss ~
u q中国科学院 植物研究所 o北京 tsss|vl
≈摘要  目的 }为了探讨几种理化因子对贯叶金丝桃愈伤组织中金丝桃素含量的影响 ∀方法 }采用高效液相
色谱法和植物组织培养的方法 ∀结果与结论 }当硝态类氮和铵态类氮的比例 vΒt时贯叶金丝桃愈伤组织的生长量
提高至 t qy倍 o金丝桃素的合成量也略有提高 ~加入甘露ks qt ∗ s qu °²¯#p t时l金丝桃素的合成量有很大的提高 ~
加入 °∂ °° o°∂ °等防褐化的物质能促进贯叶金丝桃愈伤组织的生长 ∀
≈关键词  贯叶金丝桃 ~细胞培养 ~细胞生长 ~总金丝桃素 ~影响因子
≈中图分类号  ≥ xyz ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussvlts2s|ut2sv
贯叶金丝桃 Ηψπεριχυ µ περφορατυ µ q是藤黄
科金丝桃属植物 o又称贯叶连翘 !千层楼 o为多年生
植物 ∀分布于我国河北 !河南 !陕西 !甘肃等地 ∀现
代研究表明其成分金丝桃素 !伪金丝桃素在抗艾滋
病病毒 !抗抑郁等方面都具有作用≈t  ∀贯叶金丝桃
的巨大开发价值 o引起了人们对其掠夺性的采
集≈u  ∀为了减轻资源压力 o人们正探索采用生物技
术的方法来解决部分资源 ∀本文在贯叶金丝桃愈伤
组织诱导成功的基础上 o进行了几种理化因子对愈
伤组织生长和金丝桃素合成的影响研究 ∀
1 实验材料和方法
1 q1 实验材料
在  ≥ n u ow2 ⁄kw ≅ tsp y °ª# p t l n y2…„
ks qu ≅ tsp y °ª#ptl培养条件下诱导得出的贯叶
金丝桃 Η . περφορατυ µ k黄璐琦研究员鉴定l愈伤组
织 ∀
1 q2 实验仪器及试剂
超声提取仪k昆山市超声仪器有限公司 oŽ±2
tss⁄∞l ~紫外分光光度仪k岛津 ˜ ∂2uyxƒ • 型l ~金
丝桃素对照品k东方生物技术试剂公司购入 o
 {x h l ~培养基中所用各种试剂均为分析纯 ∀
≈收稿日期  ussv2st2us
≈基金项目  中国中医研究院/苗圃工程0ksxsyl
≈通讯作者  黄璐琦 ר¯ }kstslywstwwtt2u|xx ∞2°¤¬¯}
«∏¤±ª¯∏´¬ƒ uyv q±¨ ·
1 q3 实验方法
1 q3 q1 培养基  ≥ n u ow2⁄kt ≅ tsp y °ª#p tl n
y2…„ks qu ≅ tsp y °ª#p tl为继代培养基 ∀
1 q3 q2 培养方法 愈伤组织接种于装有 us °固
体培养基的 xs °三角瓶中 oux ε 左右 o暗培养 ∀
1 q3 q3 愈伤组织生长量测定 取在同一培养基 !同
一培养条件下培养 v代以上的愈伤组织 o以黄豆粒
大小接种 o每瓶接种 s qx ªk湿重l ∀经过培养之后进
行测定 ∀操作时将电子天平置于无菌操作台中打开
通风装置 vs °¬±以上 o放上灭过菌的滤纸进行称
重 ∀用鲜重和干重 u种方法表示愈伤组织生长 o愈
伤组织 us §后收获 o测定鲜重后置于通风处 x §之
后测定其干重 ∀每个实验重复 u次 o每次测定 w瓶
作平行试样 ∀
1 q3 q4 紫外分光光度法测定愈伤组织中有效成分
含量 取规定量的愈伤组织称重 !干燥后 o用乳钵
进行粉碎 o加入 ux °甲醇浸泡 u «o进行超声提取
us °¬±o取滤液进行测定 ∀根据相关文献≈v 在 x|s
±°波长条件下测定吸光度 o按以下公式计算百分
含量 }
总金丝桃素百分含量 € s qsxz ≅ Α/ Ω
2 结果与分析
2 q1 硝态类氮和铵态类氮的比例对贯叶金丝桃愈
伤组织生长合成的影响
氮源对植物细胞次生代谢产物的积累影响很
#tu|#
第 u{卷第 ts期
ussv年 ts月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ qu{ oŒ¶¶∏¨ ts
’¦·²¥¨µoussv
大 o培养基中氮的营养以硝态氮和铵态氮 u种形式
供给培养细胞 ∀u者的比例对许多细胞的培养起着
重要作用 ∀铵离子被合成为谷酰胺 o硝态氮则通过
转铵化反应而转化成其他碳骨架 ∀这些反应为其他
铵基酸提供胺源≈w  ∀
本文在总氮量不变的情况下进行了以下铵态类
氮和硝态类氮的不同比例实验 o见图 t ∀
图 t 硝态类氮和铵态类氮的比例对贯叶金丝桃愈伤组织
生长合成的影响
从图 t中可知 o在总氮量不变的情况下 o硝态
类氮和铵态类氮的比例在适当范围内升高 o贯叶金
丝桃愈伤组织的生长量和金丝桃素的合成量也随着
增高 o特别是当其比例为 vΒt的时候愈伤组织的生
长量和金丝桃素的合成量显著高于其他几组 ∀
2 q2 甘露糖对贯叶金丝桃愈伤组织生长合成的影

在继代培养基中加入 s qsx os qt os qtx os qus °²¯
#p t甘露糖 o观察愈伤组织中金丝桃素类物质的含
量有无提高 o不同组别的实验结果见图 u ∀
图 u 甘露糖对贯叶金丝桃愈伤组织生长合成的影响
t q  ≥ n u ow2⁄ t ≅ ts p y °ª#p t n y2…„ s qu ≅ ts p y °ª#p t n
s qsx °²¯#p t甘露糖
u q  ≥ n u ow2⁄ t ≅ ts p y °ª#p t n y2…„ s qu ≅ ts p y °ª#p t n
s qts °²¯#p t甘露糖
v q  ≥ n u ow2⁄ t ≅ ts p y °ª#p t n y2…„ s qu ≅ ts p y °ª#p t n
s qtx °²¯#p t甘露糖
w q  ≥ n u ow2⁄ t ≅ ts p y °ª#p t n y2…„ s qu ≅ ts p y °ª#p t n
s qus °²¯#p t甘露糖
x q  ≥ n u ow2⁄ t ≅ ts p y °ª#p t n y2…„ s qu ≅ ts p y °ª#p t
从图 u中可知 o不同浓度的甘露糖都抑制愈伤
组织的生长 ∀加入 s qts ∗ s qus °²¯ #p t的甘露糖
可增加总金丝桃素的含量 o而加入浓度为 s qsx °²¯#
pt甘露糖反而降低其合成含量 ∀当甘露糖浓度为
s qts °²¯#p t的时候总金丝桃素的合成达到最高 ∀
2 q3 °∂ °°k多聚乙烯吡咯烷酮l !°∂ °k聚乙烯吡
咯烷酮l对贯叶金丝桃愈伤组织生长合成的影响
由于贯叶金丝桃愈伤组织有褐化现象 o本实验
中采用了防止褐化的一些物质 o如 °∂ °° o°∂ °等 ∀
不同组别的实验结果见图 v ∀
图 v °∂ °° o°∂ °对贯叶金丝桃愈伤组织生长合成的影响
t q  ≥ n y2…„ s qu ≅ ts p y °ª#p t n u ow2⁄ t ≅ ts p y °ª#p t n
°∂ °° tss ≅ ts p y °ª#p t
u q  ≥ n y2…„ s qu ≅ ts p y °ª#p t n u ow2⁄ t ≅ ts p y °ª#p t n
°∂ ° tss ≅ ts p y °ª#p t
v q ≥ n y2…„ s qu ≅ ts p y °ª#p t n u ow2⁄ t ≅ ts p y °ª#p t
从图 v中可知 o加入 °∂ °° o°∂ °等防止褐化的
物质对愈伤组织的生长和总金丝桃素的合成均有帮
助 o其生长及合成均有提高 ∀尤其加入 °∂ °°的效
果优于 °∂ °的时候 ∀
3 讨论
3 q1 贯叶金丝桃愈伤组织生长培养基以  ≥基本
培养基为基础 o改变硝态类氮和铵态类氮的比例至
vΒt时愈伤组织生长量可提高到 t qy倍 o同时金丝
桃素的合成量也有一定的提高 ∀增加有机物总量以
及加入 °∂ ° o°∂ °°等防褐化的物质对愈伤组织生
长量的提高也有促进作用 ∀贯叶金丝桃的愈伤组织
#uu|#
第 u{卷第 ts期
ussv年 ts月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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中金丝桃素类物质的合成量低于天然产物 o但在一
定范围内加入甘露糖等附加物 o可使其含量提高
{s h ∀
3 q2 改变培养基中硝态类氮和铵态类氮的比例 o愈
伤组织中次生代谢产物的合成量不同 o这与 ≥ ∏¨±ª2
‹ ∏¨¬Ž¬°≈x 等发现硝态氮和铵态氮之间的比例影
响谢丹葡萄愈伤培养及细胞悬浮培养中细胞的生长
及花青素合成量的结果相类似 ∀提示在今后采用组
织培养的方式生产次生代谢产物时应注意培养基中
硝态类氮和铵态类氮的比例变化 ∀
3 q3 加入 °∂ ° o°∂ °°等防褐化的物质也能提高愈
伤组织生长量 o分析原因主要是由于酚类物质发生
氧化 o形成有害的醌类物质 o而加入防褐化的物质能
结合酚类物质 o减少醌类物质的生成 o减轻对愈伤细
胞的伤害≈y  o从而达到提高愈伤组织生长量的目
的 ∀
3 q4 在一定范围内加入甘露糖等不被细胞代谢的
糖醇 o愈伤组织中次生代谢产物的含量也有提高 o此
与 „µ¤ Ž¬µ¤®²¶¼¤±等≈z 研究甘露糖对贯叶金丝桃的
芽培养物中金丝桃素和伪金丝桃素的影响时 o发现
甘露糖在 s qsx ∗ s qt °ª#p t浓度范围内能促进金
丝桃素和伪金丝桃素的合成的结果相一致 ∀
≈参考文献 
≈t  ≤«¬µ¬¶·²³«¨µ‹²¥¥¶q贯叶金丝桃的研究 q国外医药#植物药分
册 ot||s oxkyl }txs q
≈u  刘一兵 q贯叶金丝桃的研究进展2原植物 !采收 !制剂和化学成
分 q国外医药#植物药分册 ot||w o|ktl }|| q
≈v  郭 玫 o董晓萍 o郭 力 o等 q贯叶连翘及同属植物的总金丝桃
素含量测定 q中药材 ot||| ouuktsl }w|z q
≈w  ⁄² ≤ ¤±§ ≤²µ°¬µƒ q „¦¦∏°∏¯¤·¬²± ²© „±·«²¦¼¤±¬±¶∞±«¤±¦¨§¥¼
¤ ‹¬ª« ’¶°²·¬¦ °²·¨±·¬¤¯ Œ±ªµ¤³¨ ≤¨¯¯ ≥∏¶³¨ ±¶¬²±¶q °¯ ¤±·≤¨¯¯
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³¨ ±¶¬²± ≤∏¯·∏µ¨ ²©≥«¨ µ¬§¤± Šµ¤³¨¶q°¯ ¤±·…¬²·¨¦«±²¯²ª¼ oussu ow
kul }{v q
≈y  周俊辉 o周家容 o曹浩森 o等 q园艺植物组织培养中的褐化现象
及抗褐化研究进展 q园艺学报 ousss ouzk增刊l }w{t q
≈z  „µ¤ Ž¬µ¤®²¶¼¤±o ‹¬µ²¤®¬‹¤¼¤¶«¬o Ž¨±¬¦«¬µ² Œ±²∏¨ q ≥·¬°∏¯¤·¬²±
²©·«¨ °µ²§∏¦·¬²± ²© ‹¼³¨µ¬¦¬±¶¥¼ ¤±±¤±¬± Ηψπεριχυ µ περφο2
ρατυ µ ≥«²²·≤∏¯·∏µ¨ q°«¼·²¦«¨ °¬¶·µ¼ ousss oxv }vwx q
Εφφεχτ οφ Φαχτορσ ον Χαλλυσ Βιοµ ασσ ανδ Σψντηετιχ Μασσ οφ
Ηψπεριχιν ιν Ηψπεριχυµ περφορατυµ
÷ ˜ ¬±ª2¶«∏t o ‹ ˜„‘Š ∏2 ¬´t o ≤ ‹∞‘  ¬¨2¯ ¤±t o ≠ ∞ ‹ 2¨¦«∏±u oŒ Š∏²2©¨ ±ªu
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≈责任编辑 袁桂京 
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