专利名称：通过乙烯利处理提高青蒿中青蒿素含量的方法
技术领域：
本发明属于生物培养技术领域，具体涉及一种提高青蒿中青蒿素含量的方法。
背景技术：
青蒿素是目前最有效的抗疟药物，其来源是从青蒿植株的地上部分提取。青蒿 {Artemisia annua L.)是一年生草本药用植物。青蒿中青蒿素的含量非常低(占叶片干重的0.01%-1%)，使青蒿素的大规模商业化生产受到了限制。虽然现在已经能够人工合成青蒿素，但由于难度大，产量低，成本高，不具有商业化生产的可行性。青蒿素在除青蒿叶片外的其它组织中含量很低，如在芽中最高也只有干重的 0. 16%，因此利用组织培养及细胞工程来生产青蒿素的可行性不高。虽然利用基因工程技术获得青蒿素含量较高的青蒿新品种是一种较可行的方法，但目前利用基因工程来提高青蒿素含量还处于研究阶段，还没有商业化生产的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种投入少、操作简单、易于规模化生产的提高青蒿中青蒿素含量的方法。本发明提出的提高青蒿中青蒿素含量的方法，是在青蒿开花前期，在采收前1-2 天，用乙烯利溶液喷青蒿苗植株，然后按期采收，即可提高青蒿中青蒿素的含量。本发明中所述的乙烯利溶液，其浓度优选为500-600μΜ。本发明中，对青蒿植株培养的具体步骤为，首先将青蒿种子种植于发苗培养基中发苗，然后将青蒿苗移栽于泥炭珍珠岩培养基质中。所述的发苗培养基，是通过在MS培养液中另外添加30g/L的蔗糖和2. 6g/L的植物凝胶而得。其中MS培养液为Murashige and Skoog于1962公布。所述植物凝胶，是指购自Sigma公司的产品I^hytagel。所述的将青蒿苗移栽，是指待青蒿苗长至4_5cm时将其移栽于泥炭珍珠岩培养基质中。所述泥炭珍珠岩培养基质，其中泥炭和珍珠岩的比例为3:2。所述的将青蒿苗移栽于泥炭珍珠岩培养基质中，用普通营养液每周浇灌青蒿苗一次。所述的普通营养液，其组分的重量百分比为NH4NO3 0. 165%，KNO3 :0. 19%， CaCl2 0. 044%, MgSO4 0. 037%, KH2PO4 0. 017%，余量为水。本发明的原理在于，作为一种植物生长调节剂，乙烯利能在短时间(例如4-72 小时)内提高青蒿中一些青蒿素合成途径关键酶基因的表达，从而在短时间内积累大量的青蒿素。所述的一些青蒿素合成关键酶基因，是指脱氧木酮糖磷酸盐还原异构酶 (l-deoxy-D-xylulose-5- phosphate reductoisomerase, DXR)基因 ,、法尼基焦憐酸合成酶(farnesyl diphosphate synthase, FPS)基因和 3_ 羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase, HMGR)基因 Aagr0本发明建立了通过乙烯利处理提高青蒿素含量的方法，能有效地提高青蒿中青蒿素的含量，处理过的青蒿中青蒿素的含量比对照提高了 83%-154%。本发明的方法投入少，操作简单，便于规模化生产，对降低青蒿素的生产成本具有重要意义。
图1为用500μΜ乙烯利处理青蒿植株不同时间后青蒿素含量的变化示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例将青蒿种子(来源于重庆酉阳的青蒿品种)种植于发苗培养基上发苗，发苗培养基的配方为MS培养液，其中添加30g/L的蔗糖和2. 6g/L的植物凝胶。待青蒿苗长至4-5cm 左右移栽于泥炭珍珠岩培养基质(泥炭和珍珠岩的重量比例为3:2)中，用普通营养液每星期浇灌一次。其中普通营养液组分按重量百分比计为0.165% ΝΗ4Ν03、0. 19% ΚΝ03、0. 044% CaCl2,0. 037% MgSO4和0.017% KH2PO4，余量为水。待植株生长到40_60cm左右(植株开花前期，采收前1-2天)，用乙烯利溶液处理青蒿植株，同时用水处理的青蒿植株作为对照。1-2 天后，收获整株青蒿的叶片，用高效液相色谱测定青蒿素含量。在前期的试验中发现，低浓度的乙烯利(低于500μΜ)处理对青蒿中的青蒿素含量提高不大，本例中采用的乙烯利浓度为500μΜ，研究处理不同时间(0、6小时、12小时、24小时、48小时)对青蒿中青蒿素含量的影响。实施例结果如图1所示，对照植株(未处理)中青蒿素含量占叶片干重的0. 28%-0. 30%，用500μΜ乙烯利处理过的植株中青蒿素含量有了显著的提高。处理6小时、12小时、M小时、48小时后青蒿中青蒿素含量分别达到叶片干重的 0. 45%-0. 54%、0. 62%-0. 65%、0. 7%-0. 75%、0. 68%-0. 73%。应用本发明的方法，在收获青蒿前1-2天用乙烯利溶液喷洒青蒿植株，可以显著提高青蒿素的含量，并且不影响青蒿植株的生物量，从而显著地提高了青蒿素的产量。由于本方法所采用的乙烯利浓度低，因此具有投资少、效果显著、方便易行的特点，对于降低青蒿素的生产成本具有重要意义。
权利要求
1.一种通过乙烯利处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征在于具体步骤为，在青蒿开花前期，在采收前1-2天，用乙烯利溶液喷青蒿苗植株，然后按期采收。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的乙烯利溶液的浓度为500-600μΜ。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的青蒿苗植株的培植步骤如下首先将青蒿种子种植于发苗培养基中发苗，然后将青蒿苗移栽于泥炭珍珠岩培养基质中；所述的发苗培养基，是通过在MS培养液中另外添加30g/L的蔗糖和2. 6g/L的植物凝胶而得；所述的将青蒿苗移栽，是指待青蒿苗长至4-5cm时将其移栽于泥炭珍珠岩培养基质中；所述泥炭珍珠岩培养基质，其中泥炭和珍珠岩的重量比例为3:2。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述将青蒿苗移栽于泥炭珍珠岩培养基质中，用普通营养液每周浇灌青蒿苗一次；所述的普通营养液，其组分的重量百分比为NH4NO3 0. 165%，KNO3 :0. 19%，CaCl2 0. 044%, MgSO4 0. 037%, KH2PO4 0. 017%，余量为水。
全文摘要
本发明属于生物培养技术领域，具体为一种通过乙烯利处理提高青蒿中青蒿素含量的方法。本发明首先将青蒿种子种植于发苗培养基中发苗，然后将青蒿苗移栽于泥炭珍珠岩培养基质中，在采收前1-2天用乙烯利溶液喷洒青蒿苗植株，即能使青蒿中青蒿素的含量提高。本发明能有效地提高青蒿中的青蒿素含量，操作简单，不需要利用基因工程的方法提高青蒿素含量所需要的相对较高的前期投入，有效降低青蒿素的生产成本，对满足青蒿素大规模生产具有重要意义。
文档编号A01G7/06GK102257927SQ201110119769
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者叶忠, 孙光新 申请人:上海柏泰来生物技术有限公司