麻黄细胞麻黄碱合成的代谢调控及植株解剖生理特性研究

论文摘要

以麻黄为材料,在细胞水平研究了不同材料愈伤诱导的情况、最佳产碱条件以及在生长周期内细胞形态变化和麻黄碱含量的变化;在植株水平研究了5个麻黄种在形态、生理和麻黄碱含量方面的差异。结果表明:1.用不同材料诱导愈伤组织时,草麻黄种子的幼嫩茎段诱导效果最好,其次为草麻黄当年新发枝条的茎段;2.在低浓度的酪氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、亚硝酸钠、氯化钠和蔗糖等外源添加物的培养基上愈伤组织生长不受影响,低浓度的亚硝酸钠反而还能促进愈伤组织的增殖,在红光条件下愈伤组织增长状况最佳,绿光和黄光最差;添加20mg/L酪氨酸、60mg/L蛋氨酸和50mg/L苯丙氨酸下麻黄碱含量明显提高,培养基中添加亚硝酸钠和氯化钠使麻黄碱含量下降,红光能有效促进麻黄碱含量提高;综合评定麻黄碱产量,在20mg/L酪氨酸、60mg/L蛋氨酸和50mg/L苯丙氨酸和红光条件下培养,能得到较高产量的麻黄碱。3. 20mg/L酪氨酸、50 mg/L苯丙氨酸、60 mg/L蛋氨酸、20 mg/L亚硝酸钠和光质进行叠加时,红光下愈伤组织的生长和麻黄碱含量与其它光质下相比有所提高,但并不显著,并未达到叠加效果。4.愈伤组织在培养周期内0～24d之间,愈伤组织增长较缓慢,在24～48d生长显著加快;0～24d愈伤组织的生长基本以自养为主,生长后期24～48d生长以异养为主;红光下麻黄碱的合成高峰期在20～28d,蓝光在20～36d,其余3种光质28～44d。5.生长周期内,每种光质下的愈伤组织均随着时间的增长,颜色由绿转黄最终褐化,由湿变干,紧密变疏松;细胞逐渐由长条形转为椭圆、卵圆形、圆球形、卵圆形、椭圆、不规则长条形。6.4个麻黄种光合能力比较为:木贼麻黄>草麻黄>中麻黄>膜果麻黄。7.麻黄为了适应特殊的环境,其演化出了茎表面突起棱脊,气孔内陷,皮层中出现类维管束组织,薄壁细胞中出现晶体的特殊结构,这种结构使麻黄具有很强的抗干旱,抗盐碱、抗风沙等的能力;膜果麻黄的棱脊数和纤维数明显增多,而气孔频度和开度明显降低,髓部面积减小,使其抗性显著地强于其它4个种,同时也验证了与其它4个种存在较远的亲缘关系。8. 5个麻黄种麻黄碱含量由大到小为:木贼麻黄>草麻黄>中麻黄>斑子麻黄>膜果麻黄。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 缩略词表
• 第一章文献综述
• 引言
• 1 麻黄种质资源的概况
• 2 麻黄的价值
• 2.1 药用价值
• 2.2 饲用价值
• 2.3 生态价值
• 3 麻黄组织培养研究进展
• 3.1 愈伤组织的诱导和分化
• 3.2 离体培养和器官再生
• 3.3 麻黄雌配子体离体培养单倍体植株的建立
• 3.4 麻黄愈伤组织再分化的发育解剖学
• 3.5 细胞悬浮培养
• 4 细胞培养生产麻黄碱
• 4.1 激素对麻黄碱含量的影响
• 4.2 添加物对麻黄碱含量的影响
• 4.3 光质对麻黄碱含量的影响
• 4.4 碳源对麻黄碱含量的影响
• 5 麻黄的形态特征
• 5.1 根
• 5.2 茎
• 5.3 叶
• 5.4 花和种子
• 6 麻黄生理特性研究进展
• 6.1 光合特性的研究
• 6.2 解剖学研究
• 6.3 栽培因子
• 7 麻黄资源当前存在的问题
• 第二章 实验内容、思路及方法
• 1 研究内容及思路
• 1.1 研究内容
• 1.2 研究思路
• 2 研究方法
• 2.1 愈伤组织的诱导
• 2.2 高麻黄碱产量培养条件的筛选
• 2.3 麻黄愈伤组织生长状态的变化及相应麻黄碱含量变化的研究
• 2.4 大田苗形态学特性的比较
• 2.5 大田苗光合特性的比较
• 2.6 大田苗电镜解剖比较
• 2.7 大田苗麻黄碱含量的比较
• 第三章 愈伤组织的诱导
• 1 不同外植体的愈伤组织诱导情况
• 2 不同激素对愈伤组织诱导的影响
• 第四章 高麻黄碱产量培养条件的筛选
• 1 不同添加物质和光质对麻黄愈伤组织增殖及麻黄碱含量的影响
• 1.1 不同外源物质处理及光质条件对麻黄愈伤组织细胞形态与增殖状态的影响
• 1.2 不同外源物质处理及光质条件对麻黄愈伤组织麻黄碱含量的影响
• 2 外源添加物和光质双因子叠加对麻黄愈伤组织增殖及麻黄碱含量的影响
• 2.1 双因子叠加对麻黄愈伤组织增殖的影响
• 2.2 双因子叠加对麻黄愈伤组织中碱含量的影响
• 3 小结与讨论
• 第五章 继代周期内麻黄愈伤组织生长动态研究
• 1 不同光质下草麻黄愈伤组织增殖变化
• 1.1 草麻黄愈伤组织总生物量增殖的变化
• 1.2 不同光质处理对草麻黄愈伤组织自养的影响
• 1.3 不同光质处理对草麻黄愈伤组织异养的影响
• 2 生长周期内麻黄碱合成量的变化
• 2.1 不同光质对麻黄愈伤组织麻黄碱含量的影响
• 2.2 草麻黄愈伤组织中麻黄碱生产量的变化
• 2.3 不同光质条件下麻黄碱最佳收获期的确定
• 3 生长周期内愈伤组织细胞形态动态变化
• 3.1 麻黄愈伤组织生长形态的变化
• 3.2 麻黄愈伤组织细胞显微结构的变化
• 4 小结与讨论
• 第六章 5 个大田苗的形态、生理及麻黄碱含量上的差异性比较
• 1 大田苗形态学特性的比较
• 2 不同麻黄种光合特性的比较
• 2.1 不同麻黄种的光合特性比较
• 2.2 环境因子对麻黄光合速率的影响
• 2.3 引起“午休”的原因
• 2.4 讨论
• 3 大田苗解剖结构的比较
• 3.1 观察结果
• 3.2 结果与分析
• 3.3 讨论
• 4 大田苗麻黄碱含量的比较
• 5 小结与讨论
• 图版
• 图版说明
• 致谢
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介