全 文 ：新疆紫草细胞大量培养
中国抖学院植物研究所 叶和春 李国凤
新疆紫草 (A r n e杏茗a e o c h r o m a ) 为多年生
草本植物 , 其根中含多种蔡醒化合物一紫草宁
及其衍生物 ,为传统中草药 , 临床用于抗菌 、 消
炎 , 并具抗肿瘤活性 。 它还是理想的天然色素
和染料 。 我国有多种紫草资源 , 但临床药效以
新疆紫草最好 。 鉴于新疆紫草资源贫乏 , 引种
栽培困难 ,开发利用受到限制 , 应用细胞大量培
养技术生产茶醒类化合物是解决资源不足 , 克
服化学合成困难 、成本高等问题的重要途径 。
以新疆紫草幼苗的不同器官作外植体 , 采
用 L S 基本培养基添加合适浓度的 2 , 4一D , 均可
诱导生长 良好的愈伤组织 , 当愈伤组织转人含
I A A 的 L s 培养基后 , 即可形成紫草宁衍生物 。
在薄层层析及扫描分析的基础上 , 进一步对细
胞培养物分离纯化 , 其理化性质和光谱数据与
标准品对照 , 分别鉴定为去氧紫草素 , 吞, 夕一二
甲基丙烯酞紫草素 , 乙酞紫草素 , 2 , -3 二 甲基
戍烯酞紫草素 , 夕一轻基异戊酞紫草素。
不同理化因子对新疆紫草细胞生长及色素
合成的影响不同 , 研究表明最适温度 为 25 ℃ ,
p H 值的最适范围为 , . 3一 5 . 8 , 白色光为强烈的
抑制因子 。 I A A 和 K T 对细胞生长有促进作
用 ,但对色素合成无促进作用 。 并随浓度的提
高而抑制效应愈加明显 。 提高 c +u + 浓度对细
胞生长和产物合成均有显著促进。 N H才为细
胞生长所必需但明显地抑制色素合成。
在对影响细胞生长和色素合成的各种理化
因子研究的基础上 ,经过筛选试验获得了 A G二 6
和 A G 一 7 两种最适生长的培养基 , 以及 A P 一 l
和 A P一 5 两种最适的生产培养基 , 建立了适合
新疆紫草细胞生长与紫草宁衍生物合成的二步
培养系统 。 研 究了培养细胞的生长和色素合成
的相关性 。 确定了从生长转人合成的最佳转接
时间及在合成培养基中的最佳收获时间 。 建立
了高产细胞系的二步筛选法 。 在愈伤组织水平
上筛选获得高产细胞系 A 一 1。 将 A 一 1 愈伤 组
织 , 经液体振荡分离 , 离心收集获得单细胞 , 再
应用单细胞克隆筛选获得 4 个高产细胞系。
对获得的高产细胞系进行了悬浮培养和发
酵培养 。 其细胞生长的最高月产率为 2 克 · 干
重 /升 , 色素含量为培养物干重的 1 7 . 5多。 应
用 10 升搅拌式反应器发酵培养成功 , 月产率达
.9 47 克 · 干重 /升 , 色素含量达干重的 14 . 26 外 。
对种质的超低温保存获得初步成功。 细胞
培养物的药理试验表明 , 紫草宁衍生物具有抗
细菌 、 抗真菌及抗癌的作用。
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封面说明 :
图 1 新班紫草的种子苗
图 2 通过从单细胞获得的克隆筛选离产细胞系
图 3 在 . 浮培并物中紫草宁衍生物的生物合成
圈 4 在 1 0 升发醉幼内生产培并基中紫草宁衍生物生物
奋成的状况