虎杖颗粒愈伤组织悬浮培养体系建立与白藜芦醇的生物合成、调控及生物转化研究

【摘要】：虎杖(Polygonum cuspidatum Sie bet Zucc)为蓼科蓼属草质状亚灌木。广泛分布于辽宁、陕西、甘肃、四川、贵州、云南及华东、中南等省区,是我国传统的中草药,现代药学研究证明虎杖具有多种药理作用。虎杖中的有效成分之一的白藜芦醇(Resveratrol,略写为Resv)具有许多功能作用,主要表现在抗癌作用、抗心血管疾病、平衡女性雌激素等三个方面,受到药学界广泛重视,具有重要的研究和开发价值。随着对虎杖次生代谢产物及其活性成分的深入研究,发现在众多植物中虎杖白藜芦醇的含量最高。本文以虎杖特别是其根状茎芽为外植体诱导愈伤组织,并对颗粒愈伤组织悬浮培养体系建立及其白藜芦醇的生物合成、调控与生物转化、白藜芦醇含量差异等方面进行了较全面而系统地研究。研究结果如下: 1.种质资源研究 对武陵山区不同地域、同一地方采集的虎杖植株进行白藜芦醇含量比较测定,结果表明:白藜芦醇含量有较大的差异。通过对30个不同地区、不同地理条件的虎杖生长环境调查,发现最佳生长条件为:坡向南坡、坡位上坡,土壤种类黄棕壤,土壤质地粘土,土壤母质板页岩,郁蔽度有零星光照。虎杖白藜芦醇含量最高的时期为8～9月。白藜芦醇主要集中在根状茎中,其他部位很少;根状茎芽的含量异常丰富,是组织培养诱导愈伤组织并建立愈伤组织悬浮培养首选的外植体。 2.植物组织化学定位与定量研究 植物组织化学定位与定量:建立了一套虎杖白藜芦醇组织化学定位和检测的方法。特别是为建立颗粒愈伤组织悬浮培养体系提供理论和技术支持平台。通过染色后的明场显微镜观察以及AlCl_3处理、水处理后荧光显微观察等方法研究,结果表明:虎杖白藜芦醇主要分布在纤维化程度高的维管组织,即韧皮部的韧皮纤维,木质部导管、木纤维细胞,以及周皮木栓层细胞。悬浮颗粒愈伤组织白藜芦醇主要积累在减慢期;白藜芦醇大量分布在愈伤组织周皮及维管组织节结上,