花生细胞悬浮培养生产白藜芦醇及动力学研究

论文摘要

白藜芦醇（Resveratrol）是一种具有抗癌、抗菌、雌激素作用、抗肿瘤、保护神经系统等多种药理活性作用的多酚类化合物。它广泛存在于葡萄、花生、虎杖、桑椹等多种植物中,花生是含量最丰富的的植物之一。本文以花生植株为材料,进行愈伤组织诱导培养、摇瓶悬浮培养,并建立了花生细胞摇瓶悬浮培养的动力学模型,探讨了诱导子对花生细胞生长和白藜芦醇积累的影响,内容如下：在愈伤组织诱导培养中,培养基种类、外植体类型和激素配比对愈伤组织诱导及白藜芦醇含量有显著影响。通过三元二次通用旋转试验确定愈伤组织诱导培养的最佳激素配比,从而得到最适培养基是：MS+2.5 mg/L 2,4-D+1.8 mg/L KT+3.0 mg/L 6-BA。高产白藜芦醇花生细胞系生物量最大达到43.95g/L,白藜芦醇产量最大达到9.073 mg/g。悬浮培养过程中研究了摇床转速、接种量、pH和蔗糖浓度对悬浮细胞增殖率的影响。通过四元二次通用旋转试验确定悬浮培养的优化条件为：摇床转速130 r/min,接种量38g/L,pH5.8,蔗糖浓度40g/L。测定了培养过程中细胞组织的蛋白质含量、苯丙氨酸转氨酶活性、过氧化物酶活性,它们的变化都在一定程度上反映了悬浮细胞生长及白藜芦醇含量变化情况。在摇瓶悬浮培养中,建立了花生根细胞悬浮培养的动力学模型,主要对花生根细胞生长、基质消耗和白藜芦醇合成的动力学进行了描述。其方程分别为：研究了水杨酸（SA）和乙烯利对花生根细胞生物量及白藜芦醇产量的影响。结果表明：SA对花生根细胞生物量没有明显的促进作用,过量的SA能引起细胞褐化；而低浓度的乙烯利（<5 mg/L）对细胞的生长有一定的促进作用。SA和乙烯利均能促进白藜芦醇总产量的提高。5mg/L SA处理9d略微促进白藜芦醇的生产（增产8 mg/L）;而5 mg/L乙烯利处理9d能显著提高白藜芦醇的总产量（增产96 mg/L）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪言
• 1.1 植物细胞悬浮培养技术
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 植物细胞悬浮培养的特点
• 1.1.3 植物细胞悬浮培养的主要影响因子
• 1.1.4 植物细胞培养生产次生代谢产物研究进展
• 1.1.5 植物细胞悬浮培养动力学模型建立
• 1.2 白藜芦醇的国内外研究现状、水平和发展趋势
• 1.2.1 白藜芦醇的结构及理化性质
• 1.2.2 药理作用
• 1.2.3 白藜芦醇的研究进展
• 1.3 研究目的意义及研究内容
• 1.3.1 研究目的意义
• 1.3.2 研究内容
• 2 花生愈伤组织的诱导培养
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.1.4 试验方法
• 2.1.5 实验数据处理方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 基本培养基对诱导率的影响
• 2.2.2 不同外植体对白藜芦醇含量的影响
• 2.2.3 激素配比三元二次回归通用旋转组合试验结果
• 2.2.4 试验结果与回归方程的分析
• 2.2.5 最佳激素配比试验结果验证
• 2.2.6 花生根愈伤组织生长及白藜芦醇含量变化关系曲线
• 2.3 小结
• 3 高产白藜芦醇花生根细胞悬浮培养体系建立及优化
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 主要仪器
• 3.1.4 试验方法
• 3.1.5 数据处理方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 悬浮培养系优化四元二次通用旋转组合试验结果
• 3.2.2 试验结果与回归方程的分析
• 3.2.3 花生根悬浮细胞培养体系优化试验结果验证
• 3.2.4 花生根悬浮细胞生长及白藜芦醇含量变化曲线
• 3.2.5 可溶性蛋白质含量变化
• 3.2.6 苯丙氨酸转氨酶活性变化
• 3.2.7 过氧化物酶活性变化
• 3.3 小结
• 4 花生根细胞摇瓶悬浮培养动力学模型的建立
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 主要试剂
• 4.1.3 主要仪器
• 4.1.4 试验方法
• 4.2 实验结果和分析
• 4.2.1 花生根细胞培养体系动力学曲线
• 4.2.2 花生根细胞培养生产白藜芦醇的动力学模型
• 4.3 小结
• 5 水杨酸、乙烯利对花生根细胞和白藜芦醇积累的影响
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 主要试剂
• 5.1.3 主要试验仪器
• 5.1.4 试验方法
• 5.1.5 数据处理方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 SA对细胞生长及白藜芦醇积累的影响
• 5.2.2 乙烯利对花生根悬浮细胞生长及白藜芦醇积累的影响
• 5.3 小结
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢