誘導(dǎo)子對(duì)霍山石斛懸浮培養(yǎng)原球莖生長(zhǎng)和生物堿的影響.pdf

1、霍山石斛是安徽省的名貴中草藥，國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的名貴藥用植物，為藥用石斛珍品；富含石斛多糖和生物堿等多種生物活性成分，具有滋陰清熱、益胃生津、抗衰老、提高機(jī)體免疫力等功效。由于霍山石斛生境狹窄、繁殖困難、產(chǎn)量低等原因，加之過(guò)度采挖利用和生態(tài)環(huán)境的惡化，野生種質(zhì)資源嚴(yán)重匱乏。目前，生產(chǎn)上主要是通過(guò)快繁技術(shù)提供試管苗，但由于試管苗生物堿含量較低，已不能滿足市場(chǎng)的需求；而懸浮培養(yǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在較短周期內(nèi)生產(chǎn)生物堿，但細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢、生物堿產(chǎn)量低，始

2、終是其工業(yè)化生產(chǎn)的制約因素。
　　 本試驗(yàn)通過(guò)60Co-γ射線以及添加誘導(dǎo)子SNP、PA、SA和直流磁場(chǎng)等因素對(duì)霍山石斛原球莖進(jìn)行誘導(dǎo)調(diào)控，并對(duì)霍山石斛原球莖生長(zhǎng)及生物堿積累規(guī)律進(jìn)行研究，以期為大規(guī)模懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)高含量生物堿提供技術(shù)參數(shù)，同時(shí)也為其合成機(jī)理的研究提供理論依據(jù)。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1．60Co-γ輻射處理霍山石斛原球莖的適宜劑量為10Gy。10Gy處理的原球莖在44d的培養(yǎng)周期中生長(zhǎng)曲

3、線近似“S”型，原球莖在36d左右達(dá)到生長(zhǎng)高峰，為26.54g/瓶，比對(duì)照最大生長(zhǎng)量提高了22.47％；生物堿在40d左右達(dá)到最大值，為0.035g/（DW·flask），比對(duì)照提高了81.76％。此時(shí)培養(yǎng)液pH和原球莖電導(dǎo)率變化較小，培養(yǎng)液環(huán)境適合原球莖繼續(xù)培養(yǎng)。60Co-γ輻射處理促進(jìn)了原球莖POD、SOD、CAT和PAL酶活性，抑制PPO酶活性，從而促進(jìn)石斛原球莖生長(zhǎng)和生物堿合成。
　　 2．高濃度的SNP對(duì)原球莖生長(zhǎng)產(chǎn)生

4、明顯抑制作用，但促進(jìn)了原球莖生物堿的合成積累，適宜濃度為0.1mmol·L-l。0.1mmol·L-1濃度SNP處理后的原球莖，經(jīng)44d的周期培養(yǎng)，在32d左右達(dá)到生長(zhǎng)高峰，為14.51g/瓶，低于對(duì)照最大生長(zhǎng)量；生物堿含量在36d左右達(dá)到最大值，為0.0395g/（DW·flask），比對(duì)照提高了101.53％。SNP的加入導(dǎo)致培養(yǎng)液酸化，原球莖相對(duì)電導(dǎo)率上升，可見，高劑量SNP對(duì)原球莖有一定損傷作用，但提高了POD和PAL酶活性，使

5、生物堿含量大幅度提高。
　　 3．PA促進(jìn)霍山石斛原球莖生長(zhǎng)和生物堿的合成，適宜濃度為7.5g·L-1。原球莖鮮重為17.26g/瓶，比對(duì)照提高了39.31％。生物堿含量達(dá)到0.026g（DW·flask），比對(duì)照提高了83.8％。PA處理促進(jìn)了PAL酶活性，抑制POD酶活性，防止細(xì)胞衰老，從而促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和生物堿的合成。
　　 4．SA的較適添加濃度為100μmol·L-1，原球莖鮮重為13.60g/瓶，比對(duì)照降低了1

6、7.18％：雖然原球莖生長(zhǎng)量有所下降，但生物堿含量達(dá)到最高，0.022g/（DW·flask），為對(duì)照的1.62倍。SA的加入導(dǎo)致培養(yǎng)液酸化，原球莖相對(duì)電導(dǎo)率上升，使得培養(yǎng)液環(huán)境對(duì)原球莖繼續(xù)培養(yǎng)有一定影響。POD和PAL酶活性得到顯著提高，促進(jìn)了生物堿的積累。
　　 5．磁場(chǎng)作用下，霍山石斛原球莖生長(zhǎng)量顯著提高，但對(duì)生物堿積累影響不大。磁場(chǎng)與SA協(xié)同作用下，鮮重量達(dá)到8.65g/瓶，比對(duì)照提高了41.57％；生物堿的最大產(chǎn)量為0