强小利[1]2004年在《盾叶薯蓣组织细胞培养的研究》文中提出盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C．H．Wright)隶属于薯蓣科薯蓣属(Dioscorea)植物，为多年生缠绕草质藤本植物，其根茎中含有丰富的薯蓣皂甙元，可用于合成避孕药及甾体激素类药物240多种，是一种重要的激素类药源植物。以盾叶薯蓣的叶片、茎段、带腋芽的茎段、根茎和花药为材料，系统研究其组织细胞培养技术，建立其相应的植株再生系统和细胞培养物繁殖体系，并对其褐化现象进行了初步研究，以及从其培养物中提取有效成分薯蓣皂甙元，无论是对应用生物技术繁育盾叶薯蓣的优良种苗还是利用细胞培养生产有效活性物质均有一定的意义。本实验的结果如下： 1．系统研究了盾叶薯蓣叶片、茎段、带腋芽的茎段、根茎和花药为外植体的组织培养方法和再生技术，获得了大量的试管苗。以MS为基本培养基，附加2，4-D4.0mg／L、BA 1.0mg／L适于带腋芽的茎段愈伤组织的诱导，诱导率为65.7％。附加BA 1.0mg／L或KT 1.0mg／L、NAA 0.1mg／L适于愈伤组织的继代培养，35 d后增殖倍数可达4.2倍左右。在附加BA4.0mg／L，NAA0.1mg／L的培养基上，愈伤组织可被诱导产生丛生芽，分化率为100％，不定芽可进而发育成苗。分化的苗或其茎段在以1／2MS为基本培养基，附加IBA 1.0mg／L、NAA 1.0mg／L、BA 0.2mg／L的培养基上适于根的诱导，诱导率在40％以上。 2．对盾叶薯蓣再生体系建立过程中出现的褐化现象进行了初步的研究，发现在以1／2MS为基本培养基附加较高浓度的BA(2.0—4.0mg／L)时，并添加酪蛋白0.2mg／L，并在暗培养5 d后再转移在光下培养时，可有效地防止褐化的发生，同时增加培养基的硬度和缩短继代周期都可以有效的防止褐化现象。 3．用盾叶薯蓣的花药为外植体，实验了不同激素组合对盾叶薯蓣花药培养的影响，发现在以B_5为基本培养基附加2，4-D 8.0mg／L、BA2.0mg／L的培养基上，可诱导产生愈伤组织，将愈伤组织移至MS为基本培养基附加ZT 1.5mg／L、NAA 0.3mg／L或BA 4.0mg／L、NAA 0.3mg／L培养基上，均可诱导产生少量的不定芽。 4．对盾叶薯蓣试管苗移栽进行研究，结果发现：当试管苗在生根培养基上生长50 d后，待培养基略干，将培养瓶移至自然光下驯化3 d，然后打开瓶盖，让试管苗逐渐适应自然条件，继续炼苗4—6 d，然后进行常规炼苗。待小苗生长健壮后，定植于大田中。盾叶薯蓣组培苗移栽成活率可达70％左右。 5．研究了不同种类和浓度的植物生长调节剂对盾叶薯蓣的愈伤组织中薯蓣皂甙元积累的影响，发现在以MS为基本培养基，附加2，4-D 3.0mg／L、BA 1.0mg／L的培养基上，薯裁皂试元的含量为0.19%。以此为对照，研究发现在单独添加薯祯皂贰的前体物质—胆固醇50ppm，附加GA325ppm或者乙烯利50ppm培养基上的愈伤组织中薯预皂试元的含量有所增加，均高出对照愈伤组织中薯裁皂贰元的含量，分别为0.36%、0.27%和0.21%。
吴红利[2]2005年在《盾叶薯蓣悬浮细胞与内生真菌共培养体系建立》文中指出盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H.Wright)是我国特有的、具有重要经济意义的药用植物,其有效成分薯蓣皂甙元(diosgenin)是合成甾体激素药物的重要原料。针对目前薯蓣皂甙元资源紧缺的问题,建立了盾叶薯蓣细胞悬浮系,为快速大量繁殖盾叶薯蓣细胞从而大量获得薯蓣皂甙元提供了有效的工业化道路。同时在离体条件下建立了盾叶薯蓣悬浮细胞与内生真菌共培养体系,实现了细胞与内生真菌的协调生长。结论归纳如下:(1)探讨盾叶薯蓣细胞悬浮系建立的条件,研究了不同的愈伤组织性状,激素浓度,不同碳源对建立盾叶薯蓣细胞悬浮系的影响。实验结果表明:泥状愈伤组织在以蔗糖为碳源,激素NAA 和BA 浓度分别为2.0mg/L,0.2mg/L 的MS培养基中可建立良好的盾叶薯蓣细胞悬浮系。在此基础上,研究了接种量、蔗糖浓度及各种无机盐浓度对悬浮系生长特性的影响。(2)研究内生真菌生物学特性,分别比较了不同的碳源、氮源、pH 值、生长因子及盾叶薯蓣细胞培养物等因素对内生真菌RE1127 和内生真菌RE0105 生长的影响。实验结果表明:RE1127 和RE0105 的最佳生长碳源均为葡萄糖,最佳氮源分别为硝酸钠和尿素;最佳pH 值均为6.8;最适生长因子均为酵母提取物;加入盾叶薯蓣细胞培养物对内生真菌生长有一定促进作用。(3)建立盾叶薯蓣悬浮细胞与内生真菌共培养体系,研究发现,RE1127与盾叶薯蓣悬浮细胞不能建立共培养体系,二者是一种偏利的共生关系。RE0105能够与盾叶薯蓣悬浮细胞建立共培养体系,二者是一种互惠的共生关系。(4)研究影响盾叶薯蓣悬浮细胞与内生真菌共培养体系建立的因素,表明RE0105 与盾叶薯蓣悬浮细胞共培养体系的建立受到培养基、内生真菌性状、内生真菌接种时间及其接种量、悬浮细胞胞龄及其接种浓度等多种因素的影响。通过实验得到共培养体系建立条件是:共生培养基为MS 培养基、当悬浮细胞生长到12 天时,将1.5/5(v/v)浓度的悬浮液与块状的RE0105 同时接种到MS 培养基, RE0105 接种量为一块直径6mm 的内生真菌菌块。(5)盾叶薯蓣细胞与内生真菌RE0105 共培养生长特性的研究表明,共培养体系生长比单培养体系快,生长曲线呈近“S”形;在培养过程中pH 值先下降,
曾德福[3]2018年在《菊叶薯蓣愈伤组织诱导及毛状根系统的建立》文中提出在菊叶薯蓣的块茎中含有丰富的薯蓣皂苷,薯蓣皂苷是合成许多甾体激素药物的重要原材料,冠有“药用黄金”的美称。但是随着甾体激素药物的广泛使用和对野生菊叶薯蓣资源没有节制的开采,菊叶薯蓣的再生速度跟不上市场的需求,使得薯蓣皂苷也成为国内外最紧缺的药物原料之一。因此,提高菊叶薯蓣的种植产量以及薯蓣皂苷的含量成为目前急需解决的问题。本论文拟通过胚性愈伤组织形成菊叶薯蓣再生植株实现菊叶薯蓣的快速繁殖并提高产量;以胚性愈伤组织为外植体建立菊叶薯蓣毛状根系统,为皂苷合成途径关键基因的功能研究提供优良转化系统;同时通过筛选菊叶薯蓣块茎不同发育时期内参基因,为菊叶薯蓣皂苷合成途径的分子机理研究奠定基础。获得的实验结果如下:(1)以菊叶薯蓣不同外植体诱导愈伤组织,发现发现菊叶薯蓣种子诱导愈伤的最适培养基为MS+1 mg/L 2,4-D+2 mg/L 6-BA+2 mg/L KT+2 mg/L NAA,诱导率达55.6%;菊叶薯蓣组培幼苗叶片最适培养基为MS+2 mg/L 2,4-D+2 mg/L 6-BA+1 mg/L NAA,诱导率达58.3%;以菊叶薯蓣组培幼苗茎段、大田叶片和茎段为外植体诱导愈伤组织时,均对各激素组合表现不敏感,愈伤组织诱导情况无明显差异;叶片愈伤组织最适继代培养为MS+2 mg/L 2,4-D+2 mg/L 6-BA+1 mg/L NAA,茎段愈伤组织最佳继代培养基为MS+2 mg/L 2,4-D;综上初步建立了菊叶薯蓣愈伤组织诱导体系。(2)以菊叶薯蓣茎段诱导愈伤组织和去根组培苗为外植体诱导毛状根,结果发现发根农杆菌K599对菊叶薯蓣组培苗茎段愈伤组织的诱导效果最佳,诱导率最高为18.92%;发根农杆菌C58C1对菊叶薯蓣去根组培苗诱导效果最佳,诱导率最高为42.86%;以菊叶薯蓣去根组培苗为外植体,在不同乙酰丁香酮浓度(AS)下用发根农杆菌K599侵染,随着AS浓度升高诱导率显着提高,在400μmol/L的浓度下诱导率最高为40.91%;初步建立了菊叶薯蓣毛状根诱导系统,即以菊叶薯蓣去根组培苗为外植体,农杆菌K599侵染20 min,AS(400μmol/L)的MS固体培养基上黑暗共培养2 d,共培养后外植体经含头孢霉素(Cephalosporin,Cef,250 mg/L)无菌水除菌,最后接种在Cef(250 mg/L)的MS固体培养基上于25℃恒温培养箱中培养诱导毛状根的产生。(3)根据已建立的菊叶薯蓣转录组数据库和已报道的传统内参,筛选出8个候选内参基因,利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术,结合GeNorm、NormFinder和BestKeeper叁个统计学软件进行分析。结果表明,在菊叶薯蓣块茎不同发育过程中,TUB7和H2A2表达最稳定,为最佳内参基因。本论文为菊叶薯蓣愈伤组织的诱导体系和菊叶薯蓣毛状根系统的建立和完善奠定了基础,为薯蓣植物愈伤组织诱导和毛状根诱导提供了宝贵的参考意义;为菊叶薯蓣皂苷合成途径的分子机理研究奠定基础,也为近源薯蓣属植物内参基因的筛选提供线索。
李明芳, 刘选明, 刘斌, 刘俊[4]2002年在《激素对盾叶薯蓣愈伤组织细胞生长和薯蓣皂甙元合成的调控》文中进行了进一步梳理不同生长素对盾叶薯蓣 (DioscoreazingiberensisC .H .Wright)愈伤组织细胞生长量的影响差异是NAA >IAA >2 ,4 D ,而对薯蓣皂甙元合成的影响是 2 ,4 D >IAA >NAA。在有生长素存在的条件下 ,光照 2 4h ,另加 0 5mg LKT促进愈伤组织细胞的生长 ,而附加 0 5mg LBA促进薯蓣皂甙元的合成 ;相反 ,光照 12h ,另加 0 5mg LBA促进生长 ,附加 0 5mg LKT促进合成。愈伤组织生长越旺 ,薯蓣皂甙元积累越少。低浓度的生长素促进薯蓣皂甙元的合成。
赵敏, 谭大维, 余河水, 康利平, 周文斌[5]2013年在《薯蓣皂苷元的制备方法研究进展》文中指出目前薯蓣皂苷元的制备方法主要有酸水解法、微生物法、酶解法以及一些其他方法。传统的酸水解方法由于酸用量大,酸降解有机质副产物多,使污水排放量大,环境污染严重,限制了薯蓣皂苷元的产业化发展;而利用微生物、酶等生物水解法,具有反应条件温和、环境友好等特点,连同诱导子激发植物组织细胞培养等相关技术,受到研究人员的广泛关注,已成为薯蓣皂苷元产业化制备的新的发展方向。
张数鑫, 周录英, 于元杰[6]2005年在《穿龙薯蓣研究进展》文中指出对国内穿龙薯蓣资源概况、分布范围、生物学特性、化学成分、种苗繁殖、组织和细胞培养等研究现状进行评述。穿龙薯蓣是我国主要的甾体激素类药源植物,也是世界上薯蓣皂苷元含量最高的资源植物之一,广泛分布于北亚热带及中亚热带地区。组织培养技术是进行种苗生产、品种培育的有效途径,也是工业化皂苷生产的有效途径;薯蓣皂苷主要分布于根状茎中的基本组织薄壁细胞中;影响穿龙薯蓣皂苷含量的因素主要有分布区、土壤、水分、温度、光照等环境因子,也有株间差异、生长时间、生育期、开花时间、根状茎水分含量及形态等自身因子。
杨懋勋, 黄永芳[7]2006年在《植物细胞工程技术在盾叶薯蓣研究中的应用》文中研究说明盾叶薯蓣是一种极其重要的药用作物,是合成甾体激素类药物的重要原料。由于野生的盾叶薯蓣资源日渐枯竭等原因,盾叶薯蓣的生产面临严重的挑战,而植物细胞工程技术的发展,对解决盾叶薯蓣资源问题和促进盾叶薯蓣的研究和利用创造了很好的条件,植物细胞工程技术在盾叶薯蓣中的应用不断深入。文中对组织培养、细胞培养等细胞工程技术在盾叶薯蓣中的研究及应用的概况作了综述,并展望了植物细胞工程技术在盾叶薯蓣茎尖脱毒培养、物质代谢研究等方面的应用前景。
董静洲[8]2005年在《盾叶薯蓣优良种质筛选及四倍体盾叶薯蓣的快速繁殖和综合经济性状研究》文中提出盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis Wright,俗名黄姜)是一种重要的药源植物,其主要有效成分薯蓣皂甙元是合成避孕药等甾体激素类药物的起始原料,用途极为广泛。但由于过度采挖,盾叶薯蓣野生资源已面临枯竭。人工栽培盾叶薯蓣已成为该产业的主要原材料来源。但是存在诸多问题如:目前的人工栽培是将盾叶薯蓣皂素含量和单株产量差异很大的不同居群混合栽培,致使整体产量和皂素含量很难提高;长期的人工栽培导致种质退化,皂素含量迅速下降,价格也迅速下跌。针对这些存在的问题,本论文在收集整理盾叶薯蓣种质资源的基础上以居群皂素含量和单株产量为主要标准,进行了优良种质筛选、一些宏观性状与皂素含量和单株综合经济指数的相关性研究以及四倍体盾叶薯蓣快速繁殖与综合经济性状的分析等几方面的研究。 (一) 盾叶薯蓣中甾体皂甙元的测定步骤烦琐,一直是盾叶薯蓣产业中的难题,尤其在研究人员测定大批盾叶薯蓣实验材料和皂素厂家在盾叶薯蓣收购旺季时传统的测定方法给测定工作带来很多不便。本文在改进传统测定方法的基础上,建立了一套快速准确的薯蓣皂甙元测定方法。本法提取皂甙元时采用微量样品(0.1g)以氯仿作溶剂辅以超声波浸提代替传统的回流抽提法,以Liebemann-Barcharad试剂显色用分光光度法测定。测定结果与传统测定方法没有显着性差异,且效率高、成本低、步骤简单,可在较短的时间内测定大批样品。 (二) 本研究通过对盾叶薯蓣样品进行单株产量和皂素含量这两个重要性状与叶面积、叶斑型、根状茎的含水量、性别等性状的相关性进行了分析。发现大叶型和小叶型单株的综合经济指数显着较高,分别为7.94和7.23而中叶型仅为4.00;其他几个性状与皂素含量和综合经济指数没有显着的相关性。 (叁) 对四倍体盾叶薯蓣和二倍体盾叶薯蓣进行了单株产量、薯蓣皂甙元含量、芽头数等方面的比较研究。结果:四倍体盾叶薯蓣综合经济指数为20.35,其亲本的二倍体实生苗和二倍体无性繁殖苗的综合经济指数分别为33.45和7.38。四倍体盾叶薯蓣虽然有一定的优良特性,但是栽培特性差,因而在生产中不可盲目地推广四倍体盾叶薯蓣。二倍体实生苗的综合经济指数和皂素含量显着较高,通过实生繁殖优良品种是一条较理想的途径。 (四) 因为四倍体盾叶薯蓣仍然具有一定的优良种质,本论文在四倍体盾叶薯蓣和其二倍体亲本对比的基础上,研究了四倍体盾叶薯蓣快速繁殖的特异之处:以改良
彭晓英[9]2005年在《盾叶薯蓣类原球茎的发育及其相关基因差异表达的研究》文中认为盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H.Wright)根状茎中含有较高含量的薯蓣皂苷,是我国特有的甾体激素类药源植物。但离体培养中试管苗移栽困难的现状束缚了盾叶薯蓣优质种苗的快速繁殖。因此,开展盾叶薯蓣繁殖体离体诱导的研究是解决该问题的有效手段,具有重要的意义。本文以带腋芽的茎段为外植体,建立了类原球茎微繁殖技术体系。在此基础上,以5个发育时期的类原球茎为材料,分别从组织形态学、细胞超微结构、薯蓣皂苷元的组织化学定位、可溶性蛋白含量及组分分析、相关酶活性及同工酶分析、内源激素和多胺水平变化以及mRNA的差异表达等方面系统研究了盾叶薯蓣类原球茎发生发育的生理生化机理与基因的差异表达。主要研究结果如下: 1.成功建立了盾叶薯蓣类原球茎微繁殖体系。 以带腋芽茎段为诱导致密愈伤组织的外植体,利用正交试验设计,对最佳因素水平组合进行重复比较验证,建立了盾叶薯蓣类原球茎微繁殖技术程序。经该途径诱导得到的生根类原球茎植株经炼苗后移栽的成活率可达到90%以上。类原球茎诱导的最适培养基配方分别为,致密愈伤组织诱导培养基:MS+6-BA 2.0 mg·L~(-1)+NAA0.4 mg·L~(-1)+KT0.6 mg·L~(-1)+蔗糖3%;类原球茎诱导和增殖培养基:MS+6-BA4.0 mg·L~(-1)+KT1.0 mg·L~(-1)+蔗糖6%;类原球茎生根培养基:1/2MS+NAA 0.3 mg·L~(-1)+IAA0.8 mg·L~(-1)+活性炭0.3%+蔗糖1.5%。 2.组织形态学观察及细胞结构的显微、超微结构观察结果均表明离体诱导的盾叶薯蓣类原球茎具有单子叶植物茎的结构特征,其横切面结构类似于盾叶薯蓣种子苗胚轴处膨大球体和根状茎。确证了对该繁殖体的命名。 盾叶薯蓣类原球茎为致密球体,外周有鳞片叶包被。鳞片叶叶肉细胞的光合能力较强,细胞质中叶绿体基粒类囊体数量多,叶绿体基质中有淀粉粒、液泡等,对同化产物的积累可供给包裹着的类原球茎发育所需。而鳞片叶表面上的栓质和硅质突起对类原球茎的发育具保护功能。 盾叶薯蓣类原球茎的发生起源于胚性细胞分裂形成的细胞团,但在后期发育中并无胚根的出现,芽的形态学为单向极性,是有别于器官发生和体胚发生的新的形态发生方式。随着顶芽的伸长,在类原球茎节部形成不定根,鳞片叶逐渐褐
李军超, 李向民, 郭晓思, 潘新社[10]2003年在《盾叶薯蓣研究进展》文中研究表明对国内盾叶薯蓣资源概况、分布范围、生态环境、化学成分、品种选育、组织和细胞培养等研究现状进行评述.盾叶薯蓣是我国特有的甾体激素类药源植物,也是世界上薯蓣皂甙元含量最高的资源植物,广泛分布于北亚热带及中亚热带地区.适宜生长区为陕西南部和湖北武当山区,在海拔400～700m、年平均温度16～18℃、年降水量800～900mm、相对强光913～1004μmol·m-2·s-1之间的山地棕壤和山地黄壤等腐殖质深厚的近酸性土壤中生长较为适宜;由于其长期对环境条件的适应,形成了分化显着的生态型,并且在形态特征与遗传特性等方面表现显着,据此已选育出多个栽培品种;组织培养技术是进行种苗生产、品种培育的有效途径,也是工业化皂甙生产的有效途径;薯蓣皂甙主要分布于根状茎中,根状茎主要由周皮、基本组织和散生在基本组织中的维管束叁部分组成,周皮细胞的分裂和体积增大使根状茎迅速生长,薯蓣皂甙主要分布于基本组织薄壁细胞中;影响盾叶薯蓣皂甙含量的因素主要有分布区、海拔、土壤、水分、温度、光照等环境因子,也有株间差异、生长时间、生育期、开花时间、根状茎水分含量及形态等自身因子.
参考文献：
[1]. 盾叶薯蓣组织细胞培养的研究[D]. 强小利. 陕西师范大学. 2004
[2]. 盾叶薯蓣悬浮细胞与内生真菌共培养体系建立[D]. 吴红利. 南京工业大学. 2005
[3]. 菊叶薯蓣愈伤组织诱导及毛状根系统的建立[D]. 曾德福. 华南农业大学. 2018
[4]. 激素对盾叶薯蓣愈伤组织细胞生长和薯蓣皂甙元合成的调控[J]. 李明芳, 刘选明, 刘斌, 刘俊. 中国生物工程杂志. 2002
[5]. 薯蓣皂苷元的制备方法研究进展[J]. 赵敏, 谭大维, 余河水, 康利平, 周文斌. 中草药. 2013
[6]. 穿龙薯蓣研究进展[J]. 张数鑫, 周录英, 于元杰. 分子植物育种. 2005
[7]. 植物细胞工程技术在盾叶薯蓣研究中的应用[J]. 杨懋勋, 黄永芳. 河南农业科学. 2006
[8]. 盾叶薯蓣优良种质筛选及四倍体盾叶薯蓣的快速繁殖和综合经济性状研究[D]. 董静洲. 湖南农业大学. 2005
[9]. 盾叶薯蓣类原球茎的发育及其相关基因差异表达的研究[D]. 彭晓英. 湖南农业大学. 2005
[10]. 盾叶薯蓣研究进展[J]. 李军超, 李向民, 郭晓思, 潘新社. 西北植物学报. 2003