葡萄细胞培养及其次生代谢产物白藜芦醇的代谢调控

论文摘要

白藜芦醇（Resveratrol）是植物体内一种天然的二苯烯类多酚物质,是在外来病菌侵入、紫外线照射等不利因素影响下,由植物产生的一种植物抗毒素。具有明显抗菌、抗炎、抗癌、抗高血压脂症、抗脂质过氧化等多方面的活性。利用现代植物组培技术直接获得次生代谢产物用于药物生产,具有保护植物资源、生产周期短、不受地区和季节限制、个体差异小、便于工业化生产等优点。然而,大多数有用的次生代谢物质在植物细胞中含量极低,为此,在工业化生产中首先需对植物细胞进行选育和改良,以提高植物细胞中次生物质含量。利用称重法称量,采用有机溶剂法提取,HPLC法分析测定,从而考察了外源添加物、不同碳源、光照条件、紫外处理及不同收获时间对葡萄愈伤组织生长及其中白藜芦醇生成量的影响。结果表明,苯丙氨酸、肉桂酸、水杨酸、β-环糊精、秋水仙素、硝酸银的添加均可有效提高该细胞内白藜芦醇的含量,而且有明显的剂量效应,在所试范围内,其适宜浓度分别为30、30、40、40、5、30 mg·L-1;除秋水仙素外,其他几种添加物对愈伤组织的增殖无显著的促进作用,肉桂酸、硝酸银和水杨酸还有一定的抑制作用。就几种不同碳源来说,增殖效果是蔗糖的优于其他两种糖,而这两种糖对白藜芦醇的累积作用又优于蔗糖的,但是随着渗透压的增加,仅蔗糖对愈伤组织生长和白藜芦醇积累有促进作用,而葡萄糖和麦芽糖却有一定的抑制作用;几种光质对该愈伤组织的增殖效果由高到低依次为黄光、绿光、红光、蓝光、白光,对白藜芦醇的累积作用由强到弱依次为白光、黄光、红光、蓝光,绿光下生长的愈伤组织中未检测到白藜芦醇。经紫外处理的愈伤组织中白藜芦醇含量随处理时间的延长先增加后减少,处理10 min的(104μg·g-1)远高于处理时间大于15 min的,然而随着处理强度的增强呈现上升趋势,4.0 W·m-2强度下处理过的愈伤组织中其含量比未处理的高出约4.2倍,比在0.05 W·m-2下处理的高出3.3倍。在接种后的第9 d,白藜芦醇的生成量最大,达64.5μg·g-1,之后开始逐渐下降,45 d后只检测到3.7μg·g-1。

论文目录

• 摘要
• SUMMARY
• 附图
• 文献综述
• 1 植物细胞培养技术发展历史及其现状
• 1.1 植物细胞培养的特点
• 1.2 植物细胞次生代谢产物的多样性及其应用意义
• 1.2.1 植物细胞组织培养生产次生代谢产物研究概况
• 1.2.2 植物次生代谢产物的概念
• 1.2.3 植物次生代谢产物的主要功能
• 1.2.4 植物次生代谢产物的主要类型
• 1.2.5 生成植物次生代谢产物的主要途径
• 1.3 促进植物细胞培养生产次生代谢产物的措施和技术
• 1.3.1 筛选高产量的细胞系
• 1.3.2 用培养液的调整来促进目的产物的合成
• 1.3.3 优化培养环境和培养条件
• 1.3.4 诱导子的作用
• 1.3.5 渗透处理
• 1.3.6 产品的原地转移
• 1.3.7 β-环糊精的应用
• 1.4 植物细胞培养存在的问题及对策
• 2 白藜芦醇研究进展
• 2.1 白藜芦醇的性质、结构、存在形式及分布
• 2.2 白藜芦醇的合成
• 2.2.1 化学合成
• 2.2.2 生物合成
• 2.3 白藜芦醇的提取、分离、纯化与检测
• 2.3.1 提取和分离
• 2.3.2 纯化
• 2.3.3 检测方法
• 2.4 白藜芦醇的生物学活性及其机理
• 2.4.1 抗肿瘤药理作用及途径
• 2.4.2 抗心血管疾病作用的研究进展
• 2.4.3 抗菌作用
• 2.4.4 抗辐射损伤作用
• 2.5 白藜芦醇的应用前景及开发建议
• 3 本论文的研究目的和意义
• 第一章 葡萄愈伤组织的诱导与继代培养
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 材料的消毒及接种
• 1.2.2 诱导培养基的制备及不同激素配比的正交设计
• 1.2.3 继代培养基的制备及不同激素配比的正交设计
• 1.2.4 增殖培养基的制备及不同激素配比的正交设计
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同外植体对葡萄愈伤组织诱导效果的影响
• 2.2 不同接种方式对葡萄愈伤组织诱导率的影响
• 2.3 激素配比对葡萄不同外植体诱导愈伤组织的影响
• 2.4 不同激素配比对葡萄愈伤组织继代培养的影响
• 2.5 葡萄愈伤组织增殖培养基的筛选
• 第二章 葡萄愈伤组织中白藜芦醇提取分离方法的优化及其测定
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 不同提取参数的单因子试验
• 1.2.2 标准样品白藜芦醇含量的测定方法
• 1.2.3 不同来源的愈伤组织中白藜芦醇含量的测定
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同提取时间对浸提液中白藜芦醇得率的影响
• 2.2 不同提取次数对浸提液中白藜芦醇得率的影响
• 2.3 不同的浸提温度对浸提液中白藜芦醇得率的影响
• 2.4 不同的料液比对浸提液中白藜芦醇得率的影响
• 2.5 标准曲线的绘制及白藜芦醇含量的计算
• 2.6 不同来源愈伤组织中白藜芦醇的生成量
• 第三章 影响葡萄愈伤组织培养生产白藜芦醇因素的比较研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 外源物质的添加
• 1.2.2 不同光质光的处理
• 1.2.3 紫外处理
• 1.2.4 收获不同生长周期的愈伤组织
• 1.2.5 愈伤组织中白藜芦醇的提取分离及测定
• 2 结果与讨论
• 2.1 前体物质的添加对葡萄愈伤组织白藜芦醇累积的影响
• 2.1.1 苯丙氨酸和肉桂酸对葡萄愈伤组织中白藜芦醇含量的影响
• 2.2.2 苯丙氨酸和肉桂酸对葡萄愈伤组织生长状况的影响
• 2.2 碳源对葡萄愈伤组织生产白藜芦醇的影响
• 2.2.1 不同碳源对葡萄愈伤组织中白藜芦醇含量的影响
• 2.2.2 不同碳源对葡萄愈伤组织生长状况的影响
• 2.3 硝酸银对葡萄愈伤组织生产白藜芦醇的影响
• 2.3.1 不同浓度硝酸银对葡萄愈伤组织生长状况的影响
• 2.3.2 不同浓度硝酸银对葡萄愈伤组织中白藜芦醇含量和产量的影响
• 2.4 其他添加物对葡萄愈伤组织生产白藜芦醇的影响
• 2.4.1 水杨酸对葡萄愈伤组织中白藜芦醇产量的影响
• 2.4.2 环糊精对葡萄愈伤组织中白藜芦醇产量的影响
• 2.4.3 秋水仙素对葡萄愈伤组织中白藜芦醇产量的影响
• 2.5 光质对葡萄愈伤组织生产白藜芦醇的影响
• 2.5.1 不同光质光对葡萄愈伤组织增殖的影响
• 2.5.2 不同光质光对葡萄愈伤组织中白藜芦醇含量和生产量的影响
• 2.6 紫外处理对葡萄愈伤组织生产白藜芦醇的影响
• 2.6.1 不同紫外照射时间对葡萄愈伤组织中Res 含量的影响
• 2.6.2 不同紫外线照射强度对葡萄愈伤组织中Res 含量的影响
• 2.7 培养时间对愈伤组织生长及其中白藜芦醇生成的影响
• 第四章 结论与建议
• 1 结论
• 2 进一步工作建议
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 导师简介
• 个人简介