全 文 ：　
浙 江 农 业 大 学 学 报 　 24( S): 1～ 4, 1998　 　　
Jou rnal of Zhejiang Ag ricul tural Univ ersi ty　　 　
　　收稿日期: 1998-06-15
①浙江省自然科学基金资助项目
理化因素对新疆紫草培养细胞紫草宁形成的影响①
徐敏源　刘　骅　陈　彤　张治国
(浙江省医学科学院 ,杭州 310013)
摘　要　　研究了在促进剂 Cu2+ 和抑制剂 2, 4-D及光的作用下 ,对产色素培养细胞紫草宁形成的
影响。对 4, 15, 25, 35和 45 d的紫草培养细胞的电镜观察和细胞超微结构分析的结果表明 , 15 d加
促进剂 Cu2+ 的新疆紫草培养细胞形成的色素颗粒 (紫草宁 )最多 , 4 d和加抑制剂 2, 4-D的培养细
胞中均无明显的色素颗粒。
关 键 词　　新疆紫草 ; 理化因素 ; 培养细胞 ; 色素颗粒 ; 紫草宁
中图分类　　 R282. 71; Q24
Xu Minyuan; L iu Hua; Chen Tong; Zhang Zhiguo ( Zhe jiang Acadamy of Medical Sciences,
Hangzhou 310013, China)
Ef fect of physical and chemical factors on shikonin formation in the cultured cells of Arnebia eu-
chroma. Journal o f Zhejiang Ag ricultural Univ ersity, 1998, 24( S): 34～ 36
Abstract　　 The effect of pr omo ter Cu2+ , r estrainer 2, 4-D and light on sikonin fo rmation in pig-
mented cultur ed cells o f Arnebia euchroma w ere investiga ted. The ultr astructura l observ ation of
the cultured cells at 4, 15, 25, 35, 45 days by elect ronic micro scope show tha t pigment g ranules
w ere th e most in the cultured cells of 15 day s plus pr omo ter Cu2+ , and ther e a re no t pigment g ran-
ules in the cultured cells o f 4 days o r plus r estrainer 2, 4-D.
Key words　　 Arnebia euchroma; phy sical and chemica l facto rs; cultured cells; pigm ent g ranule;
shikonin
　　紫草根是我国的一种传统中药 ,一般用
于治疗消炎、解热、皮肤溃疡和伤口愈合
等 [1, 2 ] ,也是一种天然染料。 70年代以来 ,还
成为化妆品的一种珍贵天然染料。紫草是一
种野生的多年生植物 ,资源比较贫乏。我国有
三种 ,分别为新疆紫草 ( Arnebia euchrome )、
滇紫草 (Onosma paniculatum )和山东紫草
(Lithospermum egthrorhizon ) ,它们生长分
散 ,不易收集 ,人工栽培也比较困难 ,随着化
妆品工业和医药工业的发展 ,紫草的需要量
也随着增加 ,出现了供不应求的状况。研究证
明 ,紫草的药效作用和染色功能 ,来源于紫草
细胞内的色素颗粒中的一种红色萘醌色素 ,
即紫草宁 ( Shikonin) [3 ]。为解决紫草的来源 ,
研究人员借助生物技术用紫草的培养细胞提
取紫草宁 [4, 5 ]。 80年代中期日本首先成功地
建成了采用培养细胞生产紫草宁的工业 ,我
国把大规模紫草培养细胞生产紫草宁也列入
了国家“七五”攻关项目 ,取得了不少成果。我
研究室承担了新疆紫草高产紫草宁的细胞系
筛选工作 ,获得了生长快、紫草宁含量高的细
胞株。本文系项目中内容之一 ,进一步研究了
被筛选的培养细胞株产生色素颗粒的最佳条
件和时间 ,为人工生产紫草宁提供理论根
据。　　
图版说明　 Plate explanation
1. 15 d加促进剂 Cu2+ 新疆紫草的培养细胞。在胞浆中有丰富的色素颗粒。 × 6 000　　 2. 15 d光
照产色素新疆紫草的培养细胞。在胞浆中色素颗粒很少。 × 6 000　　 3. 25 d产色素新疆紫草的培
养细胞。大部分细胞的胞浆被液泡占据。 × 4 000　　 4. 35 d产色素新疆紫草的培养细胞。大部分
细胞已衰老死亡。 × 6 000
1. The cultured cel ls of 15 days plus Cu2+ — promoter of Arnebia euchroma. Th ere are many pig men t
g ranules. × 6 000　　 2. Th e pigment granules are li tt le in the culu red cel ls of 15 d ays plus ligh t of
A rnebla eu ch roma . × 6 000　　 3. Th ere are big vacuoles in cytoplasm of the culu red cel ls. × 4 000
4. The culu red cells of 35 days h ave al ready b ecom e senescent or dead. × 6 000
35　增刊 　 徐敏源等　　理化因素对新疆紫草培养细胞紫草宁形成的影响 　 　　　
1　材料和方法
1. 1　供试材料
　　材料为本研究室筛选得到的新疆紫草培
养细胞株。经继代培养 20 d的愈伤组织接种
到各试验培养基的培养瓶中 ,每瓶 1 g ,每次
实验 5组 ,每组 4瓶 ,三次共 60瓶。
1. 2　培养基配制
培养基分 4种。 ①产色素细胞培养基:
LS+ KT+ IAA+ 5% Sucrose; ②加促进剂
的培养基: LS+ KT+ IA A+ Cu2+ + 5% Su-
crose; ③加抑制剂的培养基: LS+ 2, 4-D+
5% Sucrose; ④光照培养基: LS+ KT+ IAA
+ 5% Sucrose。
1. 3　试验方法
1. 3. 1　培养时间　　分别为 4, 15, 25, 35和
45 d。
1. 3. 2　培养温度　　 25℃室温。
1. 3. 3　电镜观察　　①按培养时间取培养
组织 ,经磷酸缓冲液清洗后 ,用 2. 5%戊二醛
和 1%锇酸双固定 ; 乙醇或丙酮梯度脱水 ;
Epan 812环氧树脂浸透、包埋和聚合 ; LKB-
8800Ⅲ型超薄切片机切片 ,厚度 60～ 80 nm;
用铀-铅双染色。②最后 ,用 H-600A型透射
电镜观察和拍照 ,工作电压 75 kV,放大倍数
200～ 20 000。
2　结果和讨论
　　新疆紫草培养细胞的超微结构观察表
明 ,培养 4 d的细胞 ,各组均未观察到明显的
色素颗粒 ; 25 d的培养细胞 ,产色素细胞和
加促进剂 Cu2+的培养细胞在它们的胞浆内
都有较多的色素颗粒 ,而加促进剂 Cu2+ 的细
胞胞浆内色素颗粒特别多 (图版之 1) ,光照
和加抑制剂 2, 4-D的培养细胞大致相同 ,色
素细胞很少 ,甚至很难找到 (图版之 2) ; 25 d
的培养细胞 ,产色素细胞和加促进剂 Cu2+ 的
细胞胞浆中大部分都出现大液泡 ,细胞器被
挤压 ,有部分细胞破裂解体 (图版之 3) ; 35 d
的各组培养细胞 ,大部分细胞衰老和解体 (图
版之 4)。
以上结果表明 ,接种 4 d的新疆紫草的
愈伤组织的培养细胞 ,尚未产生色素颗粒 ,是
细胞指数生长初期 ; 15 d细胞生长成熟出现
丰富的色素颗粒 ; 25 d细胞开始衰老 ; 35 d
及以后大部分培养细胞衰老死亡。由此得出
结论 ,我们研究室筛选的新疆紫草培养细胞 ,
在 25℃室温下 ,加促进剂 Cu2+的细胞在培养
15 d时色素颗粒最多。希望此结果为新疆紫
草由生物工程的方法生产紫草宁提供有效的
理论基础。
参考文献
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(责任编辑　杜玲玲 )　　
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