人参属药用植物组织培养的研究

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1、哈尔滨师范大学植物组织培养原理与实验教程题目:姓名:学号:年级:专业:学院:人参属药用植物组织培养的研宄陈凯20120402162012级生物科学教师教育学院哈尔滨师范大学2014年5月人参属药用植物组织培养的研宄摘要：从愈伤组织的诱导及培养、试管苗再生、悬浮培养、反应器培养及转基因器官培养等5个方面介绍了人参属药用植物组织培养的研究。日本和韩国已经实现丫人生悬浮细胞和不定根培养的工业化，我国尽管己经开发了人参愈伤组织的一些产品，但人参属药用植物组织培养工业化方面还有一段路要走。关键词：人参；组织培养人参，味廿微

2、苦，性平，归肺脾、心、肾经。多年生草本植物，喜阴凉、湿润的气候，多生长于昼夜温差小的海拔500到1100米山地缓坡或斜坡地的针阔混交林或杂木林巾。由于根部肥大，形若纺锤，常有分叉，全貌颇似人的头、手、足和四肢，故而称为人参。具有增强免疫力、抗疲劳、保护心肌细胞、抑制细胞凋亡等多重功效，在人类保健和治疗上应用广泛。由于这些药用植物的人田栽培周期较长，并且容易受气候，环境，栽培技术以及病虫害的影响，长期供不应求，且价格较贵。为此，多年来进行了不断的努力，采用组织和细胞培养的方法来解决部分人参属药用植物的资源供缺M题。

3、1愈伤组织的培养和诱导早在1964年。罗士韦等就开始了人参愈伤组织的培养，并获得了初步的成功；1974年Hang等对西洋参愈伤组织进行了诱导和研究【1】；1978年郑光植等利用三七的根茎诱导出了愈伤组织。从此，对人参属药用植物愈伤组织的研究全面开展起来。1.1愈伤组织的诱导：人参属植物各个部位，如茎尖、茎段、花瓣、子叶等，都能成功诱导出愈伤组织。1.2培养基和培养条件：培养基的种类、植物生长调节剂、光照、pH位、温度等对愈伤组织的诱导成功与否非常重要。人参诱导埼养基为MS，分化培养基为3umg/LIAA+3umg

4、/LGA3的1/2MS、1.3诱导子的影响：周立刚等【2】的实验表明，在培养基中分别加入适当浓度的红花、人参和黑节草的寡糖素，均能影响人参和西洋参愈伤组织的生长和皂苷的合成2试管苗的再生人参的试管苗可以通过形态发生途径如胚胎发生，或器官发生途径如不定芽的方式获得。3细胞悬浮液的培养与固体培养基的相比，细胞蛣浮液培养及具有增值速度快、培养规模大、提供大规模的均一培养物等优点。因此，也是人参药用价值植物组织培养的研宂重点。3.1碳源的影响：人参细胞培养时，当蔗糖的质量浓度为30g/L、接种为干重3g/L时，在培养的第

5、26天，人参细胞的产率最高，为83%;高质量浓度的蔗糖（60〜80g/L）有利于人参皂苷的合成。当蔗糖质量浓度为60g/L、接种量为6g/L吋,人参皂苷的产量最高，为275mg/L【3】.3.2氮源的影响：在各种营养物质中，氮源对人参培养细胞中人参皂苷和人参多糖产量的影响最大。在250mL摇瓶培养屮，当氮源的总浓度为60mmol/L时，人参的生长速率和细胞的生物量随NO3-/NH4+的值对人参皂苷和人参多糖的合成有影响；当只用当硝酸根做氮源吋，人参皂苷和人参多糖产量最大。如果铵根初始浓度高于20mmol/L,人参

6、细胞的生长就会受到抑制；当氮源的浓度在5〜20mmol/L,人参巾人参皂苷的产量相对较高。3.3磷源的影响：无机盐磷盐对人参细胞的生长以及人参皂苷，人参多糖产量有显著影响。当培养基的磷浓度为1.25mmol/L时，人参皂苷和人参多糖的产量最高，分别为960mg/L,1.8g/L.3.4金属离子的影响：研究表明，K4•的浓度对人参多糖产量影响较小，但对人参皂苷产量的影响很大，在20〜80mmol/L内，增加K+的浓度可以显著提高人参皂苷的产量【4】。3.5诱导子的影响：诱导子是能够诱导植物细胞发生一种或儿种反应，并

7、形成特征性自身防御反应的分子。它可通过改变次生代谢途径中催化酶的酶活力或次生代谢途径中特定酶基因，诱导新酶的形成，引发次生代谢途径通量和反应速率的改变，从而提高次生代谢产物的产量。诱导子的应用有时可以大大促进次生代谢产物的合成，许多学者在人参属药用楨物细胞悬浮培养过程中对诱导子的应用做了尝试。3.6其他因素的影响：周立刚等从工艺的角度研究了西洋参悬浮细胞培养的影响因素，结果表明，适合于细胞悬浮培养液的体积为三角瓶总体积的1/5到2/5/，滲透压增大可以显著提高细胞中人参皂苷的含量，但会抑制西洋参细胞的生长。•61

8、8•中草药ChineseTradititionalandHerbalDrugs第36卷第4期2005年4月人参药用植物器官发生途径的培养基和培养条件植物愈伤组织来源分化的器1r基本培养基名称激素种类和浓度/(mg•L-1)培养条件人参叶根改良MS--26-C营养芽MS蔗糖6%2,4-D2+BA0.5〜515〜21.C茎根改良67-VNAAS+硫胺素23•C营养芽改良67-