台湾金线莲细胞悬浮培养及其培养条件优化的研究
2014-04-29王晗等
王晗等
摘要[目的]研究台湾金线莲细胞悬浮培养B5培养基的配方。[方法]以新鲜叶片为材料,经过初代培养、固体培养和继代培养,建立悬浮细胞培养体系,正交设计试验优化培养基配方。[结果]B5培养基中,影响悬浮培养因素的大小依次为大量元素浓度、6BA、2,4D、蔗糖、IAA。[结论]选用2%蔗糖、0.5 mg/L 6BA、0.2 mg/L IAA、0.6 mg/L 2,4D、1/2浓度大量元素的B5培养基培养悬浮细胞,15 d后吸光度达4.425。
关键词台湾金线莲;悬浮细胞;培养基;培养条件;优化
中图分类号S567文献标识码
A文章编号0517-6611(2014)36-12888-02
Abstract [Objective] To investigate B5 medium formula for suspension culture of Anoectochilus frmosanus Hayata cells. [Method] With fresh leaves as material, the culture system of suspension cells was established through primary culture, solid culture and subculture, and culture medium formula was optimized by orthogonal design. [Result] The influence factors of suspension culture in descending order were macroelement, 6BA,2,4D, sucrose, IAA. [Conclusion] The optimum conditions were 2% sucrose, 0.5 mg/L 6BA, 0.2 mg/L IAA, 0.6 mg/L 2, 4D, and semi concentration of macroelement, and culturing with optimal medium after 15 days, the optical density of suspension cells reached 4.425.
Key words Anoectochilus formosanus; Suspension cells; Culture medium; Culture conditions; Optimization
金线莲 (Anoectochilus formosanus Hayata)为兰科(Orchidaceae) 开唇兰属 (Anoectochilus BI) 中小型地生兰,有滋补、止痛、镇咳等功效,可用于治疗肺结核咯血、糖尿病、肾炎、膀胱炎、重症肌无力、遗精、风湿性及类风湿性关节炎、小儿惊风、妇女白带以及毒蛇咬伤等症[1-3],从金线莲中分离出的金线莲苷(kinsenoside)具抗肿瘤、降血糖等生理活性[4-5]。野生野金线莲主要分布在福建台湾、广东、广西和西藏等地,由于其性喜阴凉、弱光、腐殖质丰富的环境,加上自然的繁殖率低,所以野生资源极其稀缺,而采用大规模的发酵培养,也许是解决这些问题有效的途径之一[6-7]。笔者以新鲜叶片为材料,经过初代培养、固体培养和继代培养,建立悬浮细胞培养体系,正交設计试验优化培养基配方。
1材料与方法
1.1材料
台湾金线莲新鲜叶片采于组织培养瓶中生长旺盛的无菌苗,无菌苗由湖州师范学院生命科学学院实验室提供。试剂除植物激素为生化试剂,其余为分析纯,购于杭州华东医药集团有限公司。
1.2仪器 HZ9310K恒温光照培养摇床、UV1102II紫外可见分光光度计、NIB100倒置显微镜等。
1.3方法
1.3.1台湾金线莲悬浮培养体系的建立。
1.3.1.1初代悬浮培养。
取台湾金线莲叶片,蒸馏水分3次冲洗60 min,酒精70%~75%消毒15~30 s,无菌水冲洗3次,用无菌滤纸吸干材料表面水分后放入研钵中,加入缓冲液(20 μmol蔗糖、10 μmol MgCl2、20 μmol TrisHCl,pH=7.8)研磨数分钟, 61 μm筛网过滤,滤液移入1.5 ml Ep管,离心(5 500 r/min,20 min),沉淀细胞转入B5液体培养基中培养,光照强度1 500~2 000 lx,光照时间16 h/d、温度25±1 ℃、转速120 r/min。
1.3.1.2固体培养。
初代悬浮培养20 d后,取悬浮培养液过61 μm筛网,滤液离心(5 000 r/min, 3 min),沉淀细胞调整细胞密度至104~105个/ml,与40 ℃左右的B5固体培养基摇匀后倒入培养皿中,25 ℃光照培养20 d。
1.3.1.3继代悬浮培养。
挑取固体培养基平板生长良好的细胞团接入液体B5培养基中培养,光照强度1 500~2 000 lx、光照时间16 h/d、温度25±1 ℃,转速120 r/min。
1.3.2台湾金线莲细胞悬浮培养条件的优化。
采用L18(35)正交试验设计[8],考察B5培养基中大量元素、 蔗糖、吲哚3乙酸(Indole3acetic acid ,IAA)、6苄氨基嘌呤(6Benzylaminopurine, 6BA)、2,4二氯苯氧乙酸(2,4Dichlorophenoxyacetic acid ,2,4D)不同浓度对台湾金线莲悬浮培养的影响,各因素的水平表及试验安排如表1~2所示。取继代细胞接种于100 ml培养基培养15 d后,483 nm波长测定吸光度。按照正交设计试验得到的培养基配方,配制5瓶100 ml培养基,接种培养15 d,验证结果。
效果最好也验证这一点,至于1/4B5培养基效果差,可能与其营养水平过低有关。植物激素对植物细胞生长、分化再生及代谢产物的形成起到了重要的作用,该研究中使用了6BA、IAA 和2,4D 3种激素,研究结果表明激素对细胞生长速度的影响顺序为6BA>2,4D>IAA,其中6BA对生物量的影响仅次于无机盐,说明台湾金线莲生物量的高低与细胞分裂相关度较大。
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