[发明专利]利用机械损伤高效合成血根碱和白屈菜红碱的方法

说明书

本发明提供一种利用机械损伤高效合成血根碱和白屈菜红碱的方法，具体包括如下步骤：选取按照16小时光培养和8小时暗培养，光照强度为4500～9000Lx，培养60天的无菌组培苗；使用无菌针头将无菌组培苗的幼苗叶片扎8～12个孔，然后置于MS培养基中，25℃下在16小时光周期下培育24～120h；提取步骤(2)经过扎孔处理培育后的无菌组培苗中的代谢产物并进行定量分析，即得。本发明通过对博落回无菌组培苗进行机械损伤促进参与博落回中血根碱和白屈菜红碱的合成的P6H基因和DBOX基因的表达，进而促进血根碱和白屈菜红碱的高效合成，然后通过从培育的无菌组培苗中提取代谢产物，高效获得血根碱和白屈菜红碱。

技术领域

本发明涉及一种利用机械损伤高效合成血根碱和白屈菜红碱的方法。

技术背景

博落回[Macleaya cordata(Willd)^R.B]是罂粟科博落回属多年生植物，是一种重要的传统药用植物，活性成分主要为异喹啉类生物碱。苯并菲啶生物碱(简称BIAs)是一类种类多样的生物碱，这些化合物具有广泛的生物活性，包括血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱、别隐品碱等。其中血根碱具有广泛的生物活性，包括强抗肿瘤，抗菌和抗炎等。此外，血根碱和白屈菜红碱作为天然生长促进剂，已广泛用于替代畜牧业中的抗生素生长促进剂。2006年，随着欧盟全面禁止在饲养中添加抗生素生长促进剂，因此植物源的天然生长促进剂被广泛用作畜牧生产中抗生素的替代品。其市场逐年增加。目前，含血根碱的产品在70多个国家和地区广泛销售。除此以外，血根碱还是一种抗血吸虫的有效药物。目前，血根碱和白屈菜红碱主要从博落回中提取。然而，博落回是一种野生资源且还未被人工驯化，目前还无法大规模人工种植。因此，当今收集资源的方式给博落回资源带来了越来越大的压力，导致资源逐年萎缩。此外，血根碱的含量受遗传组成和环境的影响很大。因此，建立一种新的稳定和可持续发展的资源开发方式具有十分重要的意义。

植物组织培养已成为工业规模生产次级代谢产物的可持续和有效替代策略。药用植物组织培养有以下优点：(1)不受环境或地理条件的影响。(2)能严格控制生产过程和产品质量。(3)缩短植物的生长周期。(4)避免占用大量土地资源。目前已经有许多植物次生代谢产物在过去几十年中通过该种方式生产，如紫草素、人参皂苷和紫杉醇。在植物组织培养基础上，再通过一些诱导子诱导能够进一步增强植物中的次级代谢物。如，茉莉酸甲酯处理增强了蛇根草中喜树碱的含量。而水杨酸则可以增加丹参细胞中次级代谢物的积累。除此以外，一些外源损伤，如风，冰雹，沙子和切割都会引起植物的反应，也会引起次生代谢产物的增加。但是目前还没有关于利用机械损伤对博落回组织培养中BIAs产生影响的报道，本发明拟提供一种利用机械损伤利用机械损伤高效合成血根碱和白屈菜红碱的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用机械损伤高效合成血根碱和白屈菜红碱的方法，具体是利用机械损伤促进博落回P6H基因和DBOX基因的表达，由于P6H基因和DBOX基因是参与博落回血根碱和白屈菜红碱合成的主要基因，从而促进血根碱和白屈菜红碱的高效合成。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种利用机械损伤高效合成血根碱和白屈菜红碱的方法，具体包括如下步骤：

(1)培育无菌组培苗：选取按照16小时光培养和8小时暗培养，光照强度为4500～9000Lx，培养60天的无菌组培苗备用；

(2)使用无菌针头将步骤(1)培育的无菌组培苗的幼苗叶片扎8～12个孔，然后置于MS培养基中，25℃下在16小时光周期下培育24～120h；

(3)提取步骤(2)经过扎孔处理培育后的无菌组培苗中的代谢产物并进行定量分析，即得。

进一步地，

步骤(2)机械损伤的方法是用无菌解剖刀在步骤(1)培育的无菌组培苗的幼苗叶片上轻划2～3道伤口。

进一步地，