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《吉首大学》 2012年
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南方红豆杉愈伤组织再分化和芽诱导对紫杉醇积累的影响

张翔宇  
【摘要】:南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)是红豆杉在中国的一个变种,是国家一级保护树种,是生产抗癌药物紫杉醇的原料之一。为了利用南方红豆杉愈伤组织培养生产紫杉醇,达到保护天然南方红豆杉资源的目的,本课题对南方红豆杉植株形态学各部位中紫杉醇的分布规律、愈伤组织培养基的优化及其生长动力学、紫杉醇代谢动力学、再分化、试管微芽诱导培养等方面进行了较为系统的研究。 采用高效液相色谱法对约20年生南方红豆杉植株各器官、组织中紫杉醇含量进行分析后发现,紫杉醇在南方红豆杉植株中具有极显著向下、向根际积累分布的规律。 以B_5、MS和改良MS为基本培养基,添加不同种类、不同组合植物生长调节剂,进行了南方红豆杉愈伤组织诱导培养的综合比较研究,结果发现其他条件一致时,三个基本培养基诱导效应间的差异不显著,但培养过程中愈伤组织生长状态间的差异较明显,改良MS中愈伤组织的生长状态明显比MS和B_5中的要好,植物生长调节剂是影响南方红豆杉愈伤组织诱导培养的关键因素。改良MS+4.0mg/L NAA+1.3mg/L2,4-D+0.3mg/L KT+0.1%活性炭在所试培养基中为最优。添加0.1%活性炭对愈伤组织褐化有一定抑制作用。褐变愈伤组织中紫杉醇含量比未褐变的高。 以改良MS为基本培养基,进一步改进植物生长调节剂的种类组合,对愈伤组织诱导培养、愈伤组织生长及其紫杉醇代谢动力学规律、愈伤组织再分化的诱导培养等进行研究后发现,南方红豆杉愈伤组织的生长曲线呈“S”型,紫杉醇的积累呈线型增加,是一个逐渐积累的过程,但积累到一定量就不再增加,且随着紫杉醇的积累增加,愈伤组织会逐渐变褐。改良MS+0.2mg/L IBA+0.05mg/L6-BA+0.3GA3、改良MS+0.2mg/L IBA+0.01mg/L6-BA+0.7GA3及改良MS+0.2mg/L IBA+0.1mg/L6-BA+0.5GA3均较有利于南方红豆杉愈伤组织的诱导培养,且紫杉醇的积累量也较高,最高可达0.0378%。适当增补GA3可缩短南方红豆杉愈伤组织的诱导出愈时间、促进生长、减缓褐变、增加愈伤组织中紫杉醇的积累量。改良MS+0.05mg/L6-BA+1.0mg/L NAA较有利南方红豆杉愈伤组织再分化,诱导再分化可显著提高愈伤组织中紫杉醇的积累,最高可达0.0599%,较未分化愈伤组织增加0.0221%。添加KT、TIBA、ZT、6-BA均能诱导南方红豆杉茎段腋芽发生,但若以生产紫杉醇或10-DABⅢ为目的,则以KT、ZT和6-BA为佳,且6-BA最佳,其0.01mg/L就能高效诱导茎段腋芽发生,且所诱导产生的芽中紫杉醇和10-DABⅢ的含量最高,分别为0.0072%和0.0398%。
【学位授予单位】:吉首大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S791.49

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