茉莉酸甲酯对高山红景天愈伤组织中红景天苷和多糖积累的影响(1)
[摘要] 目的：探明茉莉酸甲酯(MeJA)对高山红景天愈伤组织生物量及有效物质积累的影响，旨在为其产品生产提供一种新的材料来源。方法：在3 L气球型气升式生物反应器内培养高山红景天愈伤组织20 d后添加MeJA，研究了MeJA处理时间及浓度对愈伤组织生物量、红景天苷和多糖积累及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果：用125 μmol·L-1的MeJA处理时发现0～6 d愈伤组织生物量无明显变化，但超过6 d后显著减少，MeJA处理4 d时红景天苷和多糖的含量及生产量最高，同时SOD和POD活性达最大。MeJA浓度对愈伤组织生物量和活性物质积累影响很大，浓度超过125 μmol·L-1时愈伤组织生物量明显减少；红景天苷和多糖的最大积累量分别出现在225，275 μmol·L-1的MeJA浓度处理。对SOD和POD活性测定结果发现，在MeJA 225 μmol·L-1处理中出现峰值。对高山红景天愈伤组织中红景天苷及多糖含量与野生植株进行比较的结果，愈伤组织中红景天苷和多糖含量显著高于植株的根和茎叶，愈伤组织中红景天苷的含量分别是根、茎叶的1.1倍、2.4倍；多糖含量分别是根、茎叶的3.6，8.0倍。结论：高山红景天愈伤组织在气球型气升式生物反应内培养20 d后加入225 μmol·L-1的茉莉酸甲酯后继续培养4 d有利于红景天苷及多糖的积累，且这两种活性物质的含量明显高于野生植株。因此，通过生物反应器培养愈伤组织是一种获得大量高山红景天活性物质的有效方法，可作为高山红景天产品生产的另一原材料来源。
, 百拇医药
[关键词] 茉莉酸甲酯；红景天苷；多糖；酶活性
高山红景天Rhodiola sachalinensis A. Bor又名红景天，库页红景天，景天科红景天属多年生草本植物，是长白山珍惜药用植物之一，以根及根茎入药[1]，具有抗缺氧、抗辐射，提高免疫、抗病毒[2]等药理作用，其主要的活性物质是红景天苷、多糖类、黄酮类、酚类、挥发油[3]等。近年来，随着对红景天药理功效研究的不断深入，其功能也广泛地被人们所了解，导致市场需求量逐年增加。目前，高山红景天的野生资源已濒临枯竭，且在人工栽培方面由于其适合在高寒干燥的环境中生长、不耐高温、极易发生病害，难以满足市场的需求量[4]。因此利用植物细胞培养工程手段来获得植物代谢产物的研究已越来越受关注，生物反应器的应用是大量获得代谢产物的重要途径。然而在生物反应器培养过程中，往往利用诱导子来刺激植物代谢产物的合成。茉莉酸甲酯在植物代谢过程中起诱导信号传导作用[5]，有效刺激植物代谢产物的生物合成，可引起植物代谢产物的迅速积累[6]。在许多研究中茉莉酸甲酯作为一种诱导子可显著的提高代谢产物产量，杨英等[7]发现，茉莉酸甲酯对胀果甘草细胞的生长有抑制作用，但是能够促进甘草总黄酮产量的增加；王学勇等[8]认为MeJA能显著促进丹参毛状根中丹参酮类成分的积累并向培养基中释放。对于高山红景天，在悬浮培养中利用茉莉酸甲酯作为诱导子获得大量的代谢产物还尚未见相关报道，因此本试验用反应器内培养20 d的愈伤组织为材料，探明了加入茉莉酸甲酯处理时间及浓度对高山红景天愈伤组织中红景天苷和多糖含量积累的影响以及对SOD和POD活性的测定，旨在为提高红景天代谢产物提供一种新途径，为红景天药物的开发提供技术参考。
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1 材料
参照邵春绘等[9]方法获得愈伤组织并增殖，将增殖的愈伤组织(鲜重约20 g)接种于含2 L培养基的3 L气球型气升式生物反应器中，培养基为MS+BA 3.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1+ 蔗糖30 g·L-1，pH 调节为5.8，在温度为(25±2) ℃，光照强度为1 600 lx，每天光照16 h条件下培养20 d，将获得的愈伤组织作为本试验的试验材料。
3 L气球型气升式生物反应器，JA21002电子天平(上海精天电子仪器有限公司)，PHS-3C型pH计(上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器厂)，YHW1103远红外快速干燥箱(天津市华北实验仪器有限公司)，LG16-B离心机(北京雷波尔离心机有限公司)， 0.22 μm过滤器(直径13 mm，北京英伟达科技有限公司)，UV1102型分光光度计(上海天美科学仪器有限公司)，高效液相色谱(SP-15C Shimadzu Co. Japan)，色谱柱Thermo Scientific(4.6 mm×250 mm，5 μm， USA)，紫外检测器 (SPD-15C， Shimadzu Co. Japan)，超声波提取器(TH-100QX，济宁市超声波仪器有限公司)。葡萄糖购于天津市科密欧化学试剂有限公司(批号20120206)，红景天苷标准品购于成都曼斯特生物科技有限公司(批号MUST-12102401)。
, http://www.100md.com
2 方法
2.1 茉莉酸甲酯处理天数对高山红景天愈伤组织生物量和有效物质积累的影响
反应器培养20 d时取出愈伤组织，同时收集培养基。将收集的培养基50 mL倒入200 mL的柱状培养瓶中，并加入过滤灭菌(0.22 μm过滤器过滤)的MeJA(125 μmol·L-1)，每个瓶中接入15 g新鲜的愈伤组织，在转速为100 r·min-1振荡器上进行培养，培养条件为温度(25±2)℃，光照强度为1 600 lx，每天光照16 h。在培养后的第0，2，4，6，8，10，12 d取出愈伤组织，测定生物量、红景天苷和多糖含量并测定SOD，POD活性。, http://www.100md.com(李阳 廉美兰 邵春绘 金婵 朴炫春)
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高山红景天Rhodiola sachalinensis A. Bor又名红景天，库页红景天，景天科红景天属多年生草本植物，是长白山珍惜药用植物之一，以根及根茎入药[1]，具有抗缺氧、抗辐射，提高免疫、抗病毒[2]等药理作用，其主要的活性物质是红景天苷、多糖类、黄酮类、酚类、挥发油[3]等。近年来，随着对红景天药理功效研究的不断深入，其功能也广泛地被人们所了解，导致市场需求量逐年增加。目前，高山红景天的野生资源已濒临枯竭，且在人工栽培方面由于其适合在高寒干燥的环境中生长、不耐高温、极易发生病害，难以满足市场的需求量[4]。因此利用植物细胞培养工程手段来获得植物代谢产物的研究已越来越受关注，生物反应器的应用是大量获得代谢产物的重要途径。然而在生物反应器培养过程中，往往利用诱导子来刺激植物代谢产物的合成。茉莉酸甲酯在植物代谢过程中起诱导信号传导作用[5]，有效刺激植物代谢产物的生物合成，可引起植物代谢产物的迅速积累[6]。在许多研究中茉莉酸甲酯作为一种诱导子可显著的提高代谢产物产量，杨英等[7]发现，茉莉酸甲酯对胀果甘草细胞的生长有抑制作用，但是能够促进甘草总黄酮产量的增加；王学勇等[8]认为MeJA能显著促进丹参毛状根中丹参酮类成分的积累并向培养基中释放。对于高山红景天，在悬浮培养中利用茉莉酸甲酯作为诱导子获得大量的代谢产物还尚未见相关报道，因此本试验用反应器内培养20 d的愈伤组织为材料，探明了加入茉莉酸甲酯处理时间及浓度对高山红景天愈伤组织中红景天苷和多糖含量积累的影响以及对SOD和POD活性的测定，旨在为提高红景天代谢产物提供一种新途径，为红景天药物的开发提供技术参考。
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1 材料
参照邵春绘等[9]方法获得愈伤组织并增殖，将增殖的愈伤组织(鲜重约20 g)接种于含2 L培养基的3 L气球型气升式生物反应器中，培养基为MS+BA 3.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1+ 蔗糖30 g·L-1，pH 调节为5.8，在温度为(25±2) ℃，光照强度为1 600 lx，每天光照16 h条件下培养20 d，将获得的愈伤组织作为本试验的试验材料。
3 L气球型气升式生物反应器，JA21002电子天平(上海精天电子仪器有限公司)，PHS-3C型pH计(上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器厂)，YHW1103远红外快速干燥箱(天津市华北实验仪器有限公司)，LG16-B离心机(北京雷波尔离心机有限公司)， 0.22 μm过滤器(直径13 mm，北京英伟达科技有限公司)，UV1102型分光光度计(上海天美科学仪器有限公司)，高效液相色谱(SP-15C Shimadzu Co. Japan)，色谱柱Thermo Scientific(4.6 mm×250 mm，5 μm， USA)，紫外检测器 (SPD-15C， Shimadzu Co. Japan)，超声波提取器(TH-100QX，济宁市超声波仪器有限公司)。葡萄糖购于天津市科密欧化学试剂有限公司(批号20120206)，红景天苷标准品购于成都曼斯特生物科技有限公司(批号MUST-12102401)。
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2 方法
2.1 茉莉酸甲酯处理天数对高山红景天愈伤组织生物量和有效物质积累的影响
反应器培养20 d时取出愈伤组织，同时收集培养基。将收集的培养基50 mL倒入200 mL的柱状培养瓶中，并加入过滤灭菌(0.22 μm过滤器过滤)的MeJA(125 μmol·L-1)，每个瓶中接入15 g新鲜的愈伤组织，在转速为100 r·min-1振荡器上进行培养，培养条件为温度(25±2)℃，光照强度为1 600 lx，每天光照16 h。在培养后的第0，2，4，6，8，10，12 d取出愈伤组织，测定生物量、红景天苷和多糖含量并测定SOD，POD活性。, http://www.100md.com(李阳 廉美兰 邵春绘 金婵 朴炫春)