菊芋懸浮細胞中菊糖及酚類物質(zhì)的誘導.pdf

1、菊芋（Helianthus tuberosus）是菊科(Asterceae)向日葵屬的多年生草本植物，塊莖富含的菊糖為工業(yè)果糖的重要來源，葉片、塊莖的提取物及分泌物具有抗細菌、抗真菌及抗癌活性。菊芋具有很強的抗逆能力，在土壤改良、荒漠治理及水土保持方面也體現(xiàn)重要的生態(tài)價值，因此菊芋已成為具有經(jīng)濟和生態(tài)雙重價值潛力的重要工業(yè)作物。本文通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得了菊芋懸浮培養(yǎng)細胞，并以此為研究對象，研究了茉莉酸甲酯、水楊酸、殼聚糖、酵母提取物

2、、綠色木霉、AgNO36種誘導子對菊糖（含量、產(chǎn)量及聚合度）和酚類物質(zhì)（總酚、組分）的誘導。
　　(1)通過對菊芋葉片、莖節(jié)及塊莖3種外植體在愈傷組織誘導率、形態(tài)及于重的比較，結(jié)合NAA與6-BA和KT的激素組合篩選，確定了菊芋愈傷組織誘導的最佳外植體為莖節(jié)，培養(yǎng)基為MS+1.0mg/L NAA+1.0mg/L6-BA。進一步，通過接種量、繼代原液保留量、蔗糖濃度、氮源添加等條件的優(yōu)化，建立了菊芋細胞懸浮培養(yǎng)體系:培養(yǎng)基為MS+1

3、.0mg/L NAA+1.0mg/L6-BA+0.5mg/L脯氨酸+1.0mg/L谷氨酰胺，蔗糖30g/L，接種量4g/100mL液體培養(yǎng)基，繼代原液保留量為20mL。獲得了最佳生長曲線:0-4天為遲滯期，6-18天為對數(shù)生長期，之后為穩(wěn)定期。
　　(2)6種誘導子對菊芋懸浮細胞中菊糖的誘導效果依次為:茉莉酸甲酯(250μmol/L)＞AgNO3(10μmol/L)＞水楊酸(75μmol/L)＞殼聚糖(40mg/L)＞綠色木霉(9

4、0mg/L)＞酵母提取物(0.25mg/L)，相應(yīng)的菊糖含量增加了1.43、1.05、0.93、0.76、0.44、0.18倍，相應(yīng)的菊糖產(chǎn)量分別提高了2.09、3.60、1.26、1.76、1.06、0.09倍。
　　6種誘導子均顯著提高菊芋懸浮細胞中低聚合度（聚合度Dp2-20）菊糖的比例。茉莉酸甲酯對Dp2-8的菊糖誘導效果顯著，尤其誘導Dp6菊糖比例由2.17％增加到29.15％。水楊酸顯著誘導增加Dp2-17菊糖的比例，

5、特別是Dp2-4菊糖比例分別由8.16％、6.79％、7.17％提高到20.86％、14.79％、18.53％。殼聚糖對Dp4菊糖誘導效果最為顯著，比例由0.51％增加到56.42％。酵母提取物及綠色木霉顯著增加了Dp3和Dp4菊糖的比例，Dp3菊糖比例分別增加到50.78％（對照28.04％）、38.12％(對照22.77)，Dp4菊糖比例分別增加到58.83％（對照1.78％）、51.22％（對照32.57％）。AgNO3增加了Dp

6、3-12菊糖比例，其中Dp7菊糖效果最顯著，由0.01％增加到11.15％。
　　結(jié)合菊芋懸浮細胞中菊糖含量以及低聚合度菊糖比例確定了6種誘導子的最佳處理濃度和時間為:茉莉酸甲酯（250μmol/L）6天、水楊酸（75μmol/L）3天、殼聚糖(40mg/L)6天、酵母提取物(0.25mg/L)12天、綠色木霉(90mg/L)3天、AgNO3(10μmol/L)3天。
　　(3)6種誘導子對菊芋懸浮細胞中總酚誘導效果依次為酵

7、母提取物(1.0mg/L)＞AgNO3(5μmol/L)＞綠色木霉(90mg/L)＞水楊酸（100μmol/L）＞茉莉酸甲酯（300μmol/L）＞殼聚糖(80mg/L)，相應(yīng)的總酚含量增加到2.14、1.91、1.85、1.63、1.56、1.17倍。最佳濃度誘導時間為茉莉酸甲酯12天（2.61倍）、水楊酸6天(1.92倍)、酵母提取物3天（1.19倍），其余3種誘導子隨誘導時間增加細胞中總酚含量顯著降低。
　　6種誘導子對菊芋

8、懸浮細胞中14種酚類物質(zhì)含量均具有顯著影響。茉莉酸甲酯誘導其中5種酚類物質(zhì)含量增加10倍以上，同比其他誘導子4-羥基香豆素含量最多增加了59.69倍。相比其他誘導子水楊酸誘導其中7種酚類物質(zhì)（阿魏酸、水楊酸、3-羥基肉桂酸、兒茶素、沒食子酸、東莨菪內(nèi)酯及原兒茶酸）含量增加最為顯著，分別增加了159.22、106.47、45.14、15.20、7.80、7.06、5.89倍。殼聚糖誘導其中6種酚類物質(zhì)含量增加10倍以上，咖啡酸和芥子酸含量