药用植物西洋参和太子参不定根反应器培养研究

发布时间：2017-06-20 12:20

  本文关键词：药用植物西洋参和太子参不定根反应器培养研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：西洋参(Panax quinquefolium L.)和太子参(Pseudostellaria heterophylla)属于大宗类药材,在医药、食品、化妆品等大健康领域有着广泛的应用,因此,国内外市场对两者的需求量很大。本文以实验室的西洋参和太子参不定根为材料,进行了鼓泡式生物反应器培养的研究。在西洋参不定根研究中。添加不同浓度(0-20 mg/L MJ)的茉莉酸甲酯诱导子后,人参皂苷的含量明显提高,尤其是5 mg/LMJ效果最为显著,为对照组的4.61倍。确定添加5 mg/LMJ,培养5天提取总RNA,进行差异表达基因分析,结果表明MJ诱导西洋参不定根中人参皂苷相关基因差异表达进而促进皂苷积累。并进行了从0.5 L摇瓶到3 L和5L鼓泡式反应器的放大培养,和摇瓶相比,反应器内生物量、多糖和皂苷含量有了显著的提高。进一步考察了三种不同(60°圆锥型,90°圆锥型,180。球型)的鼓泡式反应器和反应器培养条件对西洋参不定根的影响,得到最佳反应器为90°圆锥型鼓泡式生物反应器,最佳培养条件分别为0.5 vvm的通气量、3%的蔗糖、1MS培养基的盐强度、1.5g/L的接种量。第20天补加500 mL的培养基,不定根干重增殖率高于对照组,总皂苷产率和多糖产率都达到最大值(30.96 mg/L,673.43 mg/L),分别为对照组的5.12倍2.66倍。西洋参两步培养法获得了较高的皂苷产率(102.37mg/L)分别是补料组和对照组的3.31倍和16.95倍。西洋参中皂苷和多糖抗氧化活性研究表明：西洋参不定根中皂苷和多糖的DPPH清除率(98.53%,87.24%)均高于栽培西洋参。在太子参反应器培养中,进行了反应器培养条件的考察。不定根培养的最佳反应器为90。圆锥型鼓泡式反应器,最佳培养条件为0.3vvm的通气量、1.5g/L的接种量和3/4 MS培养基的盐强度。本研究为西洋参和太子参大规模培养提供了数据支持。
【关键词】：西洋参 太子参 不定根 诱导子 反应器 培养条件
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S567.53
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 前言9-25
• 1.1 药用植物组织培养的研究进展9-17
• 1.1.1 药用植物的快速繁殖及大田生产9-11
• 1.1.2 药用植物悬浮细胞培养及工业化生产11-12
• 1.1.3 药用植物毛状根培养及工业化生产12-13
• 1.1.4 药用植物不定根培养及工业化生产13-17
• 1.2 人参皂苷生物合成途经及关键酶研究17-19
• 1.2.1 人参皂苷生物合成途径17-18
• 1.2.2 人参皂苷合成途径中的相关酶的基因的研究18-19
• 1.3 西洋参组织培养进展19-22
• 1.3.1 愈伤组织培养研究20
• 1.3.2 西洋参悬浮细胞培养研究20-21
• 1.3.3 西洋参毛状根组织培养研究21
• 1.3.4 西洋参冠瘿组织培养研究21-22
• 1.3.5 西洋参不定根培养研究22
• 1.4 太子参组织培养进展22-23
• 1.4.1 太子参快速繁殖研究23
• 1.4.2 太子参悬浮细胞培养研究23
• 1.5 立题依据及本项研究的意义23-25
• 2 材料与方法25-37
• 2.1 材料25
• 2.1.1 西洋参不定根25
• 2.1.2 太子参不定根25
• 2.2 主要试剂25-26
• 2.3 实验仪器26-27
• 2.4 实验方法27-33
• 2.4.1 西洋参不定根的摇瓶培养27
• 2.4.2 茉莉酸甲酯(MJ)对西洋参不定根生物量和皂苷合成的影响27-29
• 2.4.3 鼓泡式生物反应器培养西洋参不定根的研究29-31
• 2.4.4 DPPH法测定西洋参中皂苷和多糖抗氧化性31
• 2.4.5 太子参不定根的摇瓶继代培养31
• 2.4.6 鼓泡式生物反应器培养太子参不定根的研究31-33
• 2.5 分析方法33-37
• 2.5.1 不定根鲜重的测定方法33
• 2.5.2 不定根干重的测定方法33
• 2.5.3 增殖倍数的测定33
• 2.5.4 氧气消耗速率测定33
• 2.5.5 培养基中电导率(Electrical conductivity,EC)的测定33
• 2.5.6 不定根多糖含量测定方法33-34
• 2.5.7 西洋参皂苷含量HPLC法分析34-35
• 2.5.8 DPPH法测定西洋参中皂苷与多糖抗氧化活性35
• 2.5.9 太子参不定根中皂苷分析35-36
• 2.5.10 太子参不定根中氨基酸含量的测定36-37
• 3 结果与讨论37-65
• 3.1 西洋参不定根摇瓶培养中SOUR的变化37
• 3.2 MJ对西洋参不定根生物量和代谢产物合成的影响37-40
• 3.2.1 不同浓度MJ对西洋参不定根生物量及代谢产物合成的影响37-38
• 3.2.2 MJ诱导下的西洋参差异基因38-40
• 3.3 反应器培养西洋参不定根40-55
• 3.3.1 西洋参不定根的逐级放大培养40-41
• 3.3.2 不同类型反应器对西洋参不定根培养的影响41-43
• 3.3.3 通气量43-46
• 3.3.4 碳源46-48
• 3.3.5 盐强度48-50
• 3.3.6 接种量50-52
• 3.3.7 补料培养52-53
• 3.3.8 两步培养53-55
• 3.4 西洋参不定根中皂苷和多糖对DPPH自由基的清除作用55-56
• 3.5 反应器培养太子参不定根56-65
• 3.5.1 不同类型鼓泡型反应器对太子参不定根的影响56-58
• 3.5.2 通气量对太子参不定根的影响58-60
• 3.5.3 接种量对太子参不定根的影响60-62
• 3.5.4 盐强度对太子参不定根的影响62-65
• 4 结论65-66
• 5 展望66-67
• 6 参考文献67-77
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况77-78
• 8 致谢78

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