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北柴胡不定根培养中生物转化与皂苷合成研究

作　者: 关倩
导　师: 郝建平
学　校: 山西大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 北柴胡 不定根培养 前体 诱导子 半连续培养
分类号: R284
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


北柴胡(Bupleurum chinense DC.)是《中华人民共和国药典》(2005版)规定的柴胡正品药材的原植物,以根入药,根中的柴胡皂苷为主要有效成分,其中柴胡皂苷a和柴胡皂苷d已被确认为药理活性化合物,具有解热、镇静、镇痛、抗菌、抗肝损伤、抗病毒等功效。本研究以三种晋产北柴胡不定根为研究对象,通过向根离体培养体系中添加前体物质、诱导子并应用半连续培养方式进行培养,探讨了不同处理对不定根合成柴胡皂苷的影响,建立了北柴胡不定根生产柴胡皂苷的离体培养体系。主要研究内容有：(1)建立了柴胡皂苷的标准曲线。(2)通过添加丙酮酸钠、柠檬酸和甘氨酸等前体物质和水杨酸、苯甲酸、硫酸镁、硝酸钾、氯化钴、氯化钙和硝酸银等诱导子,研究了添加物对柴胡皂苷转化合成的作用。(3)研究了半连续培养法(包括补加培养基和多步控糖法)对柴胡皂苷转化合成的影响。研究结果表明：(1)在附加0.37 g/L硫酸镁、3.0 mmol/L丙酮酸钠、9.5 g/L硝酸钾、0.5mg/L二苯基脲双磺酸钙(DSC)和50 g/L蔗糖的1/2 MS培养基中,左权北柴胡不定根中的皂苷含量最高；在附加1.11 g/L硫酸镁、1.9 g/L硝酸钾、3.0mmol/L丙酮酸钠、0.5 mg/L DSC和50 g/L蔗糖的1/2 MS培养基中,太谷北柴胡不定根中皂苷含量最高；在附加2.0 mmol/L丙酮酸钠、1.85 g/L硫酸镁、1.9 g/L硝酸钾、0.5 mg/L DSC和50 g/L蔗糖的1/2 MS培养基中,方山北柴胡不定根中的皂苷含量最高。(2)在1/2 MS+0.37 g/L硫酸镁+3.0 mmol/L丙酮酸钠+9.5 g/L硝酸钾+0.5 mg/L DSC+50 g/L蔗糖培养基中继续添加1.00 innlol/L甘氨酸、0.10mmol/L柠檬酸及0.01 mmol/L苯甲酸,左权北柴胡不定根中柴胡皂苷的含量达到0.291%,相比提高了0.142%。(3)在附加1.25 mg/L氯化钴、0.01 mmol/L硝酸银、0.22 g/L氯化钙、0.5 mg/L DSC和50 g/L蔗糖的1/2 MS培养基中,左权北柴胡不定根中柴胡皂苷的含量达到最高：在附加12.5 mg/L氯化钴、0.22 g/L氯化钙、0.10 mmol/L硝酸银、0.5 mg/L DSC和50 g/L蔗糖的1/2 MS培养基中,太谷北柴胡不定根中柴胡皂苷的含量最高；在附加0.01 mmol/L硝酸银、12.5 mg/L氯化钴、0.44 g/L氯化钙、0.5 mg/L DSC和50 g/L蔗糖的1/2 MS培养基中,方山北柴胡不定根中的柴胡皂苷含量最高。(4)左权北柴胡和太谷北柴胡不定根的生长与柴胡皂苷合成对水杨酸的浓度要求相近。当水杨酸浓度为0.001 mmol/L时,无论是不定根的增殖量还是皂苷含量都达到最大值。(5)在多步控糖法培养过程中,不定根的增殖量和皂苷含量在蔗糖总浓度为50 g/L时达到最大值。(6)在不定根培养的第30 d时补加新鲜培养基,继续培养到第60 d时,太谷北柴胡和方山北柴胡不定根的长势和皂苷含量最好,左权北柴胡在继续培养到第80 d时,长势和皂苷含量都达到最好。本项研究结果为应用不定根培养技术工业化生产北柴胡主要次生代谢产物提供了实验依据,对于促进我国的中医药现代化进程具有实际意义。

全文目录


中文摘要  8-10ABSTRACT  10-121 综述  12-21  1.1 我国中药材资源现状  12  1.2 细胞工程技术在药用植物研究与开发中的应用  12-15    1.2.1 快速繁殖  12    1.2.2 细胞培养  12    1.2.3 遗传转化  12    1.2.4 多倍体育种  12    1.2.5 发根培养  12-15  1.3 植物次生代谢产物调控  15-18    1.3.1 植物激素  15-16    1.3.2 前体物质  16-17    1.3.3 诱导子  17    1.3.4 抑制剂  17-18  1.4 液体培养系统  18-19    1.4.1 悬浮培养  18    1.4.2 成批培养  18    1.4.3 半连续培养  18    1.4.4 连续培养  18-19  1.5 柴胡研究概述  19-21    1.5.1 药理药化  19-20    1.5.2 细胞工程  20-212 前体和诱导子对北柴胡不定根转化合成柴胡皂苷的作用  21-42  2.1 材料与方法  21-24    2.1.1 柴胡皂苷标准曲线的绘制  21-23    2.1.2 不定根增殖与柴胡皂苷的转化合成  23-24  2.2 结果与分析  24-39    2.2.1 丙酮酸钠、硫酸镁和硝酸钾对北柴胡不定根转化合成柴胡皂苷的影响  24-30    2.2.2 甘氨酸、柠檬酸和苯甲酸对北柴胡不定根转化合成柴胡皂苷的影响  30-32    2.2.3 硝酸银、氯化钙和氯化钴对北柴胡不定根转化合成柴胡皂苷的影响  32-38    2.2.4 水杨酸对北柴胡不定根转化合成柴胡皂苷的影响  38-39  2.3 讨论  39-42    2.3.1 丙酮酸钠、硫酸镁、硝酸钾对不定根生长及柴胡皂苷转化合成的促进作用因基因型不同而异  39-40    2.3.2 甘氨酸、柠檬酸和苯甲酸可强化丙酮酸钠、硫酸镁和硝酸钾的促进作用  40    2.3.3 硝酸银、氯化钙和氯化钴对不定根生长及柴胡皂苷转化合成的促进作用因基因型不同而异  40-41    2.3.4 水杨酸可促进不定根增殖及柴胡皂苷的转化合成  41-423 半连续培养对北柴胡不定根转化合成柴胡皂苷的作用  42-47  3.1 材料与方法  42-43    3.1.1 材料  42    3.1.2 仪器与试剂  42    3.1.3 实验方法  42    3.1.4 不定根生物量测定  42    3.1.5 柴胡总皂苷测定  42-43  3.2 结果  43-45    3.2.1 分步控糖法对北柴胡不定根转化合成柴胡皂苷的影响  43-44    3.2.2 补加培养基对北柴胡不定根转化合成柴胡皂苷的影响  44-45  3.3 讨论  45-47    3.3.1 分步控糖法可提高不定根的增殖量和柴胡皂苷的含量  45-46    3.3.2 补加培养基可延长不定根生长及柴胡皂苷合成的时间  46-47参考文献  47-54图版说明  54-58  图版Ⅰ  54  图版Ⅱ  54  图版Ⅲ  54-58致谢  58-59个人简历  59-61

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中图分类: > 医药、卫生 > 中国医学 > 中药学 > 中药化学
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