基本培養(yǎng)基和激素對龍眼EC類黃酮和類胡蘿卜素的影響.pdf

1、龍眼（Dimocarpus longan Lour.）又稱桂圓，屬無患子科龍眼屬，是我國南方一種特色果樹。它富含類黃酮、類胡蘿卜素多種營養(yǎng)和功效成分，具有重要的藥用價值。龍眼胚性愈傷組織（EC）具有增殖速度快、生長能力強和再生頻率高等優(yōu)點，是研究龍眼體細胞胚胎發(fā)生和次生代謝的理想材料。本試驗以龍眼‘紅核子’胚性愈傷組織為材料研究了基本培養(yǎng)基、激素和培養(yǎng)時間對龍眼EC增殖、類黃酮和類胡蘿卜素及其合成相關基因表達的影響，以期為龍眼EC類黃酮

2、和類胡蘿卜素合成研究奠定基礎。具體結果如下：
　　1.基本培養(yǎng)基對龍眼愈傷組織增殖和類黃酮積累的影響。以龍眼EC為材料，采用單因素試驗設計，研究不同基本培養(yǎng)基（MS、1/2MS、1/4MS和B5）對龍眼EC增殖、類黃酮和類胡蘿卜素含量的影響。結果顯示，不同培養(yǎng)基中EC的增殖率由高到低依次為：MS＞1/2MS＞B5＞1/4MS，其中，使用MS作為基本培養(yǎng)基時EC的增殖系數(shù)最高，達17.48；類黃酮含量由高到低分別為：MS＞1/2MS

3、＞B5＞1/4MS，其中，使用MS作為基本培養(yǎng)基時，龍眼EC中類黃酮的含量可達5.06 mg/g。結果表明，MS培養(yǎng)基最有利于龍眼EC的增殖和類黃酮的累積，而1/4MS培養(yǎng)基效果最差。
　　2.激素對龍眼愈傷組織增殖、類黃酮和類胡蘿卜素積累的影響以龍眼EC為材料，采用正交試驗設計，研究激素對龍眼EC增殖、類黃酮和類胡蘿卜素積累的影響。結果發(fā)現(xiàn)，激素對龍眼EC增殖的影響效應由高到低依次為：2,4-D＞AgNO3＞KT，其中處理組5（

4、MS+2,4-D1.0 mg/L+KT0.50 mg/L+AgNO37.5 mg/L）最有利于愈傷組織的增殖，其次是處理組6（MS+2,4-D1.0 mg/L+KT0.75 mg/L+AgNO32.5 mg/L），增殖系數(shù)分別達到24.50和23.82，而處理組7（MS+2,4-D1.5 mg/L+KT0.25 mg/L+AgNO37.5 mg/L）和處理9（MS+2,4-D1.5 mg/L+KT0.75 mg/L+AgNO35.0 m

5、g/L）中愈傷組織增殖效果最差，增殖系數(shù)僅為10.38和9.85。
　　通過研究不同激素處理對類黃酮含量和產量的影響發(fā)現(xiàn)，處理組8（MS+2,4-D1.5 mg/L+KT0.50 mg/L+AgNO32.5 mg/L）中類黃酮含量最高，高達4.24 mg/g，而處理組7（MS+2,4-D1.5 mg/L+KT0.25 mg/L+AgNO37.5 mg/L）最差，僅為1.85 mg/g。不同激素對類黃酮含量影響的主次順序為：KT＞2

6、,4-D＞AgNO3；不同激素對類黃酮產量積累的影響效應由高到低依次為2,4-D＞ KT＞AgNO3；最適宜龍眼類黃酮生產最佳配方處理組5（MS+2,4-D1.0 mg/L+KT0.50 mg/L+AgNO37.5 mg/L）。
　　通過研究不同激素處理中對類胡蘿卜素含量和產量的影響發(fā)現(xiàn)：處理組1（ MS+2,4-D0.5 mg/L+KT0.25 mg/L+AgNO32.5 mg/L）中類胡蘿卜素的積累效果最好，含量可達25.75

7、μg/g，而處理組4（MS+2,4-D1.0 mg/L+KT0.25 mg/L+AgNO35.0 mg/L）最差，類胡蘿卜素的積累量僅為9.5μg/g；不同激素類胡蘿卜素產量積累的影響效應由高到低依次為：AgNO3＞2,4-D＞KT，其中處理組1（ MS+2,4-D0.5 mg/L+KT0.25 mg/L+AgNO32.5 mg/L）和5（MS+2,4-D1.0 mg/L+KT0.50 mg/L+AgNO37.5 mg/L）中類胡蘿卜素

8、產量較大。最適宜龍眼類胡蘿卜素生產的最佳配方為處理1（ MS+2,4-D0.5 mg/L+KT0.25 mg/L+AgNO32.5 mg/L）。綜上所述及分析得出最適宜龍眼類黃酮及類胡蘿卜素增殖、含量和產量的配方
　　3.培養(yǎng)時間對龍眼愈傷組織增殖、類黃酮和類胡蘿卜素積累的影響。基于2的結果，采用單因素試驗設計，研究培養(yǎng)時間對龍眼EC增殖以及類黃酮和類胡蘿卜素積累的影響，發(fā)現(xiàn)龍眼EC增殖系數(shù)高低依次為：10 d＞15 d＞20 d

9、＞7 d；類黃酮含量高低順序為：10 d＞15 d＞7 d＞20 d，其中培養(yǎng)10 d時類黃酮含量最高，高達4.2 mg/g；類黃酮產量高低順序依次為：10 d＞15 d＞7 d＞20 d；類胡蘿卜素含量高低順序依次為：7 d＞15 d＞20 d＞10 d，其中培養(yǎng)7 d時類胡蘿卜素含量最大，為25.12μg/g，其相應產量高低順序依次為：7 d＞10 d＞15 d＞20 d。最佳配方為處理1（MS+2,4-D0.5 mg/L+KT0.

10、25 mg/L+AgNO32.5 mg/L）。綜合分析，培養(yǎng)10 d最有利于龍眼EC的增殖和生長以及類黃酮和類胡蘿卜的積累。
　　4.龍眼愈傷組織類黃酮和類胡蘿卜素合成相關基因的表達模式分析。以FSD、EF-1a、EIF-4a為內參基因，使用實時定量PCR技術研究了在不同培養(yǎng)基、不同激素處理和不同培養(yǎng)時間下類黃酮合成相關基因CHS、CHI、DFR和F3H基因以及類胡蘿卜素合成相關基因GGPS、PSY、ZDS和PDS在不同處理下的表

11、達模式。
　　通過研究不同基本培養(yǎng)基對這些基因的表達的影響，發(fā)現(xiàn)：類黃酮合成相關的CHS、CHI、F3H基因在不同基本培養(yǎng)基中的表達水平由高到低依次為：1/2MS＞MS＞1/4MS＞B5，而DFR基因在不同基本培養(yǎng)基中的表達水平由高到低依次為：B5＞ MS＞1/2MS＞1/4MS；類胡蘿卜素合成相關基因GGPS、PSY、ZDS和PDS基因均在1/2MS培養(yǎng)基中的表達量最高。
　　通過研究不同激素處理對這些基因的表達的影響，發(fā)

12、現(xiàn)：類黃酮合成相關的CHS、CHI、F3H和DFR基因表達差異較大，其中CHS基因在處理8（MS+2,4-D1.5 mg/L+KT0.50 mg/L+AgNO32.5 mg/L）中表達量最高，CHI和DFR在處理6（MS+2,4-D1.0 mg/L+KT0.75 mg/L+AgNO32.5 mg/L）中表達量最高，F(xiàn)3H在處理9（MS+2,4-D1.5 mg/L+KT0.75 mg/L+AgNO35.0 mg/L）中表達量最高；而類胡蘿