一种利用稀土元素提高鱼藤素含量的方法技术

技术编号:6458272 阅读:199 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种用稀土元素提高鱼藤素含量的方法。该方法包括(1)将鱼藤愈伤组织接种到含0.005mmol/L~0.2mmol/L稀土元素或稀土元素氧化物的常规植物细胞培养基上,并添加6.5g/L琼脂,30g/L蔗糖,0.5mg/L~6mg/L细胞分裂素和1mg/L~6mg/L细胞生长素,于20°C~30°C下避光培养15d~30d;(2)培养后上述同类型的培养基上,于20°C~30°C下避光培养15d~50d。本发明专利技术通过将鱼藤的愈伤组织转接至含有稀土元素的培养基中,从而改善鱼藤愈伤组织细胞的生长状况,促进鱼藤细胞生长并提高鱼藤素的积累量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
,具体涉及一种用稀土元素提高鱼藤素含量的方法。
技术介绍
鱼藤Oferri1S trifolita Lour)为豆科鱼藤属Oferris Zoar)植物,该属植物全世界共有80余种,主要分布于热带及亚热带地区,在中国发现的约有20余种,广泛分布于我国福建、广东、云南、台湾等省。鱼藤属(Merris Ztwr )豆科植物如鱼藤iVerris trifolita Lour. ),^^M(.Derris el liptica (Roxb.) Benth. XURM^i M (Tephrosia Pers)sm 植物非洲山毛豆U印hrosia vogelii Hook f.)等均含有大量的鱼藤酮类化合物,是鱼藤酮类化合物的主要来源。鱼藤素是鱼藤酮类化合物中的一种,近期研究表明,鱼藤素能够有效地抑制多种癌细胞,特别是肺癌细胞的生长和繁殖,诱导癌变前和癌变细胞的凋亡。鱼藤素抗癌机理主要有对生物体内广泛存在的DNA拓扑异构酶I (DNA Topoisomerase I)表达的影响,进而抑制癌细胞增殖、诱导癌细胞凋亡。目前,鱼藤素的抗癌作用已越来越受到研究者的重视。鱼藤素由于其结构复杂,人工合成成本高、难度大,目前该化合物大多从天然植物中获得且主要从相关植物的根部得到。在天然植物中,鱼藤素单位面积产量将明显受到植物种类、地域和种植方式的制约,尤其是采集根部后,需要重新培植植株,导致种植周期长, 土地利用率低,因此广泛种植鱼藤受到限制,进而限制了鱼藤素的来源。植物组织培养技术的发展为天然产物的生产提供了广阔的空间。通过植物细胞离体培养技术生产鱼藤素,可以避免田间栽培所带来的不利因素,节省土地、缩短生产周期、 降低成本,而且可以不受外界环境条件的限制,稳定这一产物的来源,甚至可以进行大规模化的批量生产。但是鱼藤植物组织培养的研究中常出现鱼藤的愈伤组织生长缓慢、易褐化 (褐化率达50% 60%)及鱼藤素含量低等问题,在大规模化的生产中,无法获得高效稳定的培养体系无疑会增加生产的成本,因此建立具有高效且稳定的植物细胞培养体系在生产中是非常重要且是必要的。稀土元素是周期系III B族中原子序数为21、39和57 71的17种化学元素的统称。我国是世界上稀土资源最丰富的国家,约占世界总储量的80%。目前,稀土元素已经应用于几十种农作物,并在一些中草药的种植中得到应用。除了少量的重稀土元素,如钇等,对植物的生长具有遗传毒性外,大部分的轻稀土元素,如镧、铈、镨、钕等,均有促进植物生长的作用,(方能虎,何友昭,稀土元素的植物生理作用研究激战,稀土,1998,19 (5) 66-70)。适当浓度的稀土元素对植物的生长调控及代谢产物的积累具有促进作用,如在多种稀土元素的作用下,可明显的提高藏红花的生长状况及藏红花素的积累(王玉春等,稀土元素促进藏红花细胞生长和提高藏红花素含量的方法,申请号03146096.8),稀土元素甚至可以替代外源激素对雪莲细胞生长和黄酮类合成起到促进作用(Xiaofan Yuan et al, Biotechnology Letters, 2002,24,1889)。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种利用稀土元素提高鱼藤素产量的方法,从而克服鱼藤的愈伤组织培养过程中出现的生长缓慢、鱼藤素含量低及容易褐化的缺陷。本专利技术的具体技术方案如下利用稀土元素提高鱼藤素含量的方法,包括以下步骤(1)将鱼藤愈伤组织接种到含0.005mmol/L 0. 2mmol/L稀土元素或稀土元素氧化物的常规植物细胞培养基上,并添加6. 5g/L琼脂,30g/L蔗糖,0. 5mg/L 6mg/L细胞分裂素和lmg/L 6mg/L细胞生长素,于20° C 30° C下避光培养15d 30d ;(2)培养后再次接种到含有0.005mmol/L 0. 2mmol/L稀土元素或稀土元素氧化物的常规植物细胞培养基上,并添加6. 5g/L琼脂,30g/L蔗糖,0. 5mg/L 6mg/L细胞分裂素和 lmg/L 6mg/L细胞生长素,于20° C 30° C下避光培养15d 50d。所述鱼藤愈伤组织的诱导过程为取鱼藤的外植体,经灭菌消毒后,于无菌条件下接种到常规植物细胞培养基,并添加6. 5g/L琼脂,30g/L蔗糖,2mg/L细胞分裂素和2mg/L 细胞生长素,在pH=5.8,25° C的条件下离体培养,获得鱼藤愈伤组织。所述常规植物细胞培养基为MS培养基。所述步鱼藤的外植体为鱼藤的根、茎、叶或芽。所述步骤(1)的稀土元素为NcULa或Ce,所述稀土元素氧化物为La203、Ce02、Pr60n 和Sm2O3的混合物,所述的混合物中的各组分的摩尔比为Lei2O3 =CeO2 =Pr6O11 :Sm203=90 350 10 280 10 50 10 50。所述步骤(2)的稀土元素为NcULa或Ce,所述稀土元素氧化物为La2O3、CeO2、Pr6O11 和Sm2O3的混合物,所述的混合物中的各组分的摩尔比为Lei2O3 =CeO2 =Pr6O11 :Sm203=90 350 10 280 10 50 10 50。所述步骤(1)和步骤(2)的细胞分裂素为6-苄氨基嘌呤。所述步骤(1)和步骤(2)的细胞生长素为2,4-二氯苯氧乙酸。所述步骤(1)和步骤(2)的常规植物细胞培养基为MS培养基,MS培养基含盐量较大,含有高浓度的硝酸盐、钾离子和铵离子,微量元素种类齐全。MS培养基的组分和含量为NH4NO3 (1650mg/L) ;KNO3(1900 mg/L) ;CaCl 2 ·2Η20 (440 mg/L);MgS04 ·7Η20 (370mg/ L) ;KH2PO4 ( 1700 mg/L) ;KI (0· 83 mg/L) ;H3BO3 (6. 2 mg/L) ;MnSO4 · 4 H2O (22. 3 mg/ L) ;ZnSO4 · 7 H2O (8. 6 mg/L) ;Na2MoO4 · 2 H2O (0· 25 mg/L) ;CuSO4 · 5H20 (0· 025 mg/L); CoCl2 · 6H20 (0. 025mg/L) ;FeSO4 · 7H20 (27. 8 mg/L) ;Na2-EDTA · 2 H2O (37. 3 mg/L);肌醇 (100 mg/L);烟酸(0.5 mg/L);盐酸吡哆醇(0.5 mg/L);盐酸硫胺素(0. 5 mg/L);甘氨酸(2 mg/L);本专利技术通过将鱼藤的愈伤组织转接至含有稀土元素的培养基中,从而改善鱼藤愈伤组织细胞的生长状况,促进鱼藤细胞生长并提高鱼藤素的积累量。这对今后应用植物细胞工程方法大规模生产鱼藤素提供了基础。利用本专利技术所提供的方法对鱼藤的愈伤组织进行培养,能使愈伤组织的褐化程度得到明显的降低由加入前的50% 60%降低为10% 25%,因此直接解决了愈伤组织因褐化而引起的生长缓慢或死亡的问题,能获得比常规方法培养更多的鱼藤细胞的生物量,并显著提高鱼藤素的含量。 具体实施例方式以下结合实施例说明本专利技术的具体实施过程,但是本专利技术不仅限于此。实施例1、用自来水洗净鱼藤叶片表面的泥土、灰尘等,用蒸馏水冲洗2 3次,滤纸吸干表面水分,用75%酒精本文档来自技高网
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【技术保护点】
5g/L琼脂,30g/L蔗糖,0.5mg/L~6mg/L细胞分裂素和1mg/L~6mg/L细胞生长素,于20°C~30°C下避光培养15d~50d。5mg/L~6mg/L细胞分裂素和1mg/L~6mg/L细胞生长素,于20°C~30°C下避光培养15d~30d;(2)培养后再次接种到含有0.005mmol/L~0.2mmol/L稀土元素或稀土元素氧化物的常规植物细胞培养基上,并添加6.1.一种利用稀土元素提高鱼藤素含量的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:(1)将鱼藤愈伤组织接种到含0.005mmol/L~0.2mmol/L稀土元素或稀土元素氧化物的常规植物细胞培养基上,并添加6.5g/L琼脂,30g/L蔗糖, 0.

【技术特征摘要】
1.一种利用稀土元素提高鱼藤素含量的方法,其特征在于所述方法包括以下步骤(1)将鱼藤愈伤组织接种到含0.005mmol/L 0. 2mmol/L稀土元素或稀土元素氧化物的常规植物细胞培养基上,并添加6. 5g/L琼脂,30g/L蔗糖,0. 5mg/L 6mg/L细胞分裂素和lmg/L 6mg/L细胞生长素,于20° C 30° C下避光培养15d 30d ;(2)培养后再次接种到含有0.005mmol/L 0. 2mmol/L稀土元素或稀土元素氧化物的常规植物细胞培养基上,并添加6. 5g/L琼脂,30g/L蔗糖,0. 5mg/L 6mg/L细胞分裂素和 lmg/L 6mg/L细胞生长素,于20° C 30° C下避光培养15d 50d。2.根据权利要求1所述的利用稀土元素提高鱼藤素含量的方法,其特征在于所述鱼藤愈伤组织的诱导过程为取鱼藤的外植体,经灭菌消毒后,于无菌条件下接种到常规植物细胞培养基,并添加6. 5g/L琼脂,30g/L蔗糖,2mg/L细胞分裂素和2mg/L细胞生长素,在 pH=5. 8,25° C的条件下离体培养,获得鱼藤愈伤组织。3.如权利要求2所述的应用稀土元素提高鱼藤素含量的方法,其特征在于所述鱼藤的外植体为鱼藤的根、茎...

【专利技术属性】
技术研发人员:甘纯玑陈潇彬李坚黄钰洁谢苗
申请(专利权)人:福建农林大学
类型:发明
国别省市:35

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