[发明专利]一种利用柽柳组织培养系统生产多种次生产物的方法

说明书

本发明属于生物工程领域，具体涉及一种利用柽柳组织培养系统生产多种次生产物的方法。以内蒙柽柳嫩枝为外植体，分别进行不同激素组合（两水平NAA和四个水平6‑BA）及五种类型培养基（MS、1/2MS、NT、B5和WPM）处理，经不同处理的柽柳丛生苗组织中总酚含量可达136.84～353.58mg/g（干重），总三萜含量可达17.65～63.13mg/g（干重），总黄酮含量可达11.10～18.92mg/g（干重）。在附加激素为6‑BA 1.0mg/L+NAA 0.05mg/L的不同类型培养基条件下，柽柳组培苗一个生长周期（30d）内的总酚产量（生长干重mg×含量mg/g）以1/2MS最高，可达60.76mg；总三萜产量以MS培养基最高，可达9.13mg；总黄酮产量以1/2MS和MS培养基较高，分别为3.25mg和2.50mg。该申请发明为通过生物发酵方法进行柽柳药用成分的规模化生产奠定了基础。

所属技术领域

本发明属于生物工程领域，具体涉及一种利用柽柳组织培养系统生产多种次生产物的方法。

背景技术

柽柳是我国的传统中药材，历代本草多有记载，药理实验证明具有抑菌、止咳、解热等作用，临床主要用于透疹，治疗慢性气管炎、类风湿性关节炎，外用治疗皮肤搔痒等，最近的研究表明，柽柳嫩枝叶中含丰富的萜类、黄酮和酚类物质，其中多种物质具有较强的抗肿瘤活性。柽柳的次生代谢产物对于开发新型药物制剂，具有广阔前景。

目前，对柽柳的研究主要包括：柽柳植株药用成分及药理活性，柽柳抗旱、抗盐碱生理及分子机制，如干旱胁迫下膜保护酶类(SOD、POD等)的活性以及膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的含量等的变化，体内各种可溶性物质如脯氨酸、可溶性糖、N、K的变化，以及内源激素ABA、IAA、GA等的变化规律等；柽柳抗逆功能基因挖掘、克隆与功能验证。

以细胞全能性为基础建立起来的植物组织培养技术为植物药生产提供了一条新途径，由于利用组织或细胞培养法生产植物天然活性物质具有不依赖和消耗自然植物资源的特点,因而被视为是从根本上解决植物天然活性物质生产可持续发展问题的一种新型生物技术。目前利用细胞工程手段已实现紫杉醇、白桦三萜、人参皂苷、紫草宁、喜树碱多种植物天然产物的合成或生产。关于柽柳组织培养及快繁的研究已有一些报道，但主要集中在组织快繁方面，而很少有关于柽柳组织培养合成次生产物的研究报道。如乔梦吉研究短穗柽柳最适组培芽启动及增殖培养基为MS+6-BA 0.5mg/L十NAA 0.05mg/L，生根培养基为1/2MS。韩琳娜研究表明，利用柽柳的嫩芽作为外植体，最佳分化诱导培养基为MS+1.0mg/L BA+0.01mg/L NAA；生根培养基为M S+0.05mg/L NAA。李先芳研究结果表明，采用MS培养基进行柽柳生根培养时，NAA的适宜添加浓度为0.05mg/L；不定芽诱导最适合激素为BA 2.0mg/L；丛生芽增殖最适培养基为MS+BA 0.05mg/L+NAA 0.01mg/L。上述柽柳组织培养不同培养基筛选的结果不尽相同，主要与其柽柳产地及品种特性有关。本发明专利以柽柳嫩芽为外植体，通过不同激素和培养基类型的筛选，明确不同处理对柽柳组织生长及次生产物合成的影响，以期为利用细胞工程规模生产柽柳药用成分技术体系的建立及规模化生产奠定基础。

发明内容：

以柽柳嫩芽为外植体，通过不同激素和培养基类型的筛选，明确不同处理对柽柳组织生长及次生产物合成的影响，以期为利用细胞工程规模生产柽柳药用成分技术体系的建立及规模化生产奠定基础。