芦荟的组织培养及次生代谢产物的初步研究
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摘要
芦荟(A loe spp．)属百合科、单子叶草本植物。芦荟具有护肤美容、防晒、抗衰老、抗菌消炎、抗癌、增强机体免疫力等一系列特殊功能。据报道：芦荟中含有以蒽醌类物质为主的次生代谢物质，这与芦荟的特殊疗效有直接关系。本文对皂质芦荟(A．saponaria Haw)、中华芦荟(A．barbadensis var．Chinese)的组织培养技术、愈伤组织的诱导及增殖优化、悬浮细胞培养、提高蒽醌类物质的含量和芦荟褐变的防治做了初步的研究，为大规模提取芦荟中次生代谢物提供理论依据。
1、两种芦荟离体培养技术的研究中，含有效氯2.0％的次氯酸钠溶液灭菌12min效果最好。在分化增殖过程中，与其他细胞分裂素比较，6-BA对分化影响显著。在生根试验中得到结论，IBA生根效果显著。
2、芦荟愈伤组织的诱导及增殖的研究中发现，外植体以根最佳。皂质芦荟愈伤组织生长的最佳培养基为MS+6-BA3.0mg／L+2，4-D3.0mg／L+NAA 2.0mg／L+水解乳蛋白100mg／L+对氨基苯甲酸100mg／L，添加AgNO_315mg／L，愈伤组织收获鲜重达到5.661g。本试验还发现在植物组织培养中添加一些还原性氮对愈伤组织的增殖有一定的促进作用。通过对皂质芦荟愈伤组织在一定时期内生长量的测定，绘制的生长曲线，基本符合“S”型，细胞鲜重及细胞干重均在25d时达到最大生长期。
3、皂质芦荟细胞悬浮培养的研究中，悬浮细胞生长的最佳培养基为B5+2，4-D3.0mg／L+KT0.1mg／L，葡萄糖20g／L。接种量为2.0g／50ml，暗培养。悬浮细胞的生长曲线基本符合“S”型生长规律。并同时研究了培养过程中细胞生理生化指标的变化情况。包括pH值、总酚含量的测定、PPO、SOD、POD的活性测定。通过测定数据可显示出一定的变化规律。得出细胞内总酚含量的变化与细胞的褐变存在一定的关系，我认为，细胞内总酚含量的变化可以作为衡量褐变强弱的指标。
4、皂质芦荟整个生长阶段蒽醌含量测定的研究中，分别对皂质芦荟两年生温室苗、组培苗、愈伤再生苗、愈伤组织、悬浮细胞进行研究，以比较结合蒽醌和游离蒽醌的含量，以及在愈伤组织和悬浮细胞培养过程中蒽醌类物质积累的变化规律。并添加诱导子及前体物质以提高细胞中次生代谢产物的含量。得出结论，蒽醌类物质的积累与生长曲线相似；加入诱导子酵母提取物、重金属离子Cu~(2+)、水杨酸对提高蒽醌类物质的产量有一定的帮助。
5、皂质芦荟褐变防治的研究中，分别对愈伤诱导阶段和细胞悬浮培养阶段进行了分析。在愈伤诱导阶段主要研究了外植体的预处理、不同光照培养、添加不同抗氧化剂和吸附剂对愈伤组织抗褐变的影响。抗氧化剂控制愈伤组织褐变的效果要优于吸附剂，以添加AgNO_3(15mg／L)、L-谷氨酰胺(5mg／L)对愈伤组织的抗褐变效果最好。在悬浮细胞培养阶段主要是添加抗氧化剂和吸附剂对细胞抗褐变的影响。50mol／LDTT抗褐变效果最好，1.0ml／L巯基乙醇、L-谷胺酰胺300mg／L次之，1.0g／L PVP效果最差。
Aloe, with high value of medicine, cosmetics and health care, is liliaceae.Aloe has produced some important secondary metabolite materials, such as anthraquinone. These experiments have researched on the aspect of tissue culture system; induce callus, suspension culture and component mensuration of A.saponaria and A.arbescens Mill. As the results, A.saponaria can produce active substance components by secondary metabolite culture and lay on a theoretical basis to improve the further development of aloe in the industry.
In these experiments dropped the aloe explants into the liquid containing the sodium hypochlorite 2% for 12min .6-BA is the most important factor in rapid propagation system. Rooting is stimulated more effectively with IBA.
Inducing callus and rapid propagation system research has proved that the best part of root. The best inducing callus medium of A.saponaria is MS+6-BA 3.0mg/L +2,4-D 3.0mg/L+NAA 2.0mg/L+LH 100mg/L+AA 100mg/L and callus weighted 5.166g on the medium added AgNO315mg/L.
In suspension culture, the cells in dark grow fast in the medium of B5+2,4-D 3.0mg/L+KT 0.1mg/L+sugar20g/L. The growth trend of calli and suspension cells are recorded in a logistic growth curves (S type), respectively, and the calli maximum growth is the best product tach 25days.
Secondary metabolite culture research has showed anthraquinone production high yielded with yeast extract and Cu+ of the S type curves.
To solve browning problem, we based on the principles of the phase of inducing callus and the phase of suspension culture. Results show that the antioxidizing agent is better than the adsorbent. In suspension culture phase found the effect on the browning by added the antixidizing agent and the adsorbent.
1、两种芦荟离体培养技术的研究中，含有效氯2.0％的次氯酸钠溶液灭菌12min效果最好。在分化增殖过程中，与其他细胞分裂素比较，6-BA对分化影响显著。在生根试验中得到结论，IBA生根效果显著。
2、芦荟愈伤组织的诱导及增殖的研究中发现，外植体以根最佳。皂质芦荟愈伤组织生长的最佳培养基为MS+6-BA3.0mg／L+2，4-D3.0mg／L+NAA 2.0mg／L+水解乳蛋白100mg／L+对氨基苯甲酸100mg／L，添加AgNO_315mg／L，愈伤组织收获鲜重达到5.661g。本试验还发现在植物组织培养中添加一些还原性氮对愈伤组织的增殖有一定的促进作用。通过对皂质芦荟愈伤组织在一定时期内生长量的测定，绘制的生长曲线，基本符合“S”型，细胞鲜重及细胞干重均在25d时达到最大生长期。
3、皂质芦荟细胞悬浮培养的研究中，悬浮细胞生长的最佳培养基为B5+2，4-D3.0mg／L+KT0.1mg／L，葡萄糖20g／L。接种量为2.0g／50ml，暗培养。悬浮细胞的生长曲线基本符合“S”型生长规律。并同时研究了培养过程中细胞生理生化指标的变化情况。包括pH值、总酚含量的测定、PPO、SOD、POD的活性测定。通过测定数据可显示出一定的变化规律。得出细胞内总酚含量的变化与细胞的褐变存在一定的关系，我认为，细胞内总酚含量的变化可以作为衡量褐变强弱的指标。
4、皂质芦荟整个生长阶段蒽醌含量测定的研究中，分别对皂质芦荟两年生温室苗、组培苗、愈伤再生苗、愈伤组织、悬浮细胞进行研究，以比较结合蒽醌和游离蒽醌的含量，以及在愈伤组织和悬浮细胞培养过程中蒽醌类物质积累的变化规律。并添加诱导子及前体物质以提高细胞中次生代谢产物的含量。得出结论，蒽醌类物质的积累与生长曲线相似；加入诱导子酵母提取物、重金属离子Cu~(2+)、水杨酸对提高蒽醌类物质的产量有一定的帮助。
5、皂质芦荟褐变防治的研究中，分别对愈伤诱导阶段和细胞悬浮培养阶段进行了分析。在愈伤诱导阶段主要研究了外植体的预处理、不同光照培养、添加不同抗氧化剂和吸附剂对愈伤组织抗褐变的影响。抗氧化剂控制愈伤组织褐变的效果要优于吸附剂，以添加AgNO_3(15mg／L)、L-谷氨酰胺(5mg／L)对愈伤组织的抗褐变效果最好。在悬浮细胞培养阶段主要是添加抗氧化剂和吸附剂对细胞抗褐变的影响。50mol／LDTT抗褐变效果最好，1.0ml／L巯基乙醇、L-谷胺酰胺300mg／L次之，1.0g／L PVP效果最差。
Aloe, with high value of medicine, cosmetics and health care, is liliaceae.Aloe has produced some important secondary metabolite materials, such as anthraquinone. These experiments have researched on the aspect of tissue culture system; induce callus, suspension culture and component mensuration of A.saponaria and A.arbescens Mill. As the results, A.saponaria can produce active substance components by secondary metabolite culture and lay on a theoretical basis to improve the further development of aloe in the industry.
In these experiments dropped the aloe explants into the liquid containing the sodium hypochlorite 2% for 12min .6-BA is the most important factor in rapid propagation system. Rooting is stimulated more effectively with IBA.
Inducing callus and rapid propagation system research has proved that the best part of root. The best inducing callus medium of A.saponaria is MS+6-BA 3.0mg/L +2,4-D 3.0mg/L+NAA 2.0mg/L+LH 100mg/L+AA 100mg/L and callus weighted 5.166g on the medium added AgNO315mg/L.
In suspension culture, the cells in dark grow fast in the medium of B5+2,4-D 3.0mg/L+KT 0.1mg/L+sugar20g/L. The growth trend of calli and suspension cells are recorded in a logistic growth curves (S type), respectively, and the calli maximum growth is the best product tach 25days.
Secondary metabolite culture research has showed anthraquinone production high yielded with yeast extract and Cu+ of the S type curves.
To solve browning problem, we based on the principles of the phase of inducing callus and the phase of suspension culture. Results show that the antioxidizing agent is better than the adsorbent. In suspension culture phase found the effect on the browning by added the antixidizing agent and the adsorbent.
引文
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