本发明涉及植物细胞培养技术,进一步涉及植物细胞的营养条件设计,具体涉及一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基。
背景技术:
植物细胞培养技术是以离体植物细胞或原生质体为对象,以细胞量扩增和目标代谢产物累积为目的的培养工艺。对于以获得特定代谢产物为目的的细胞培养而言,其主要工艺环节不仅在于细胞量的扩增,同时,目标代谢产物的诱导合成对培养效益更为重要。在植物细胞的培养过程中,培养条件和营养条件是影响产量的最重要因素,其中培养条件是指温度、溶氧、光照、pH等环境条件的控制,而营养条件主要指植物细胞的培养基。由于在封闭培养环境中培养基是植物细胞的唯一营养来源,因此培养基的成分对植物细胞的生长水平、代谢产物类别具有极其重要的影响,尤其对于以获得特定代谢产物为目的的细胞培养而言,培养基往往是影响培养效率的关键因素。
肉苁蓉是一种生长于盐碱地和戈壁滩的名贵中药材,具有滋肾壮阳、清除自由基以及增强免疫力等功效,其主要的药用成分是苯乙醇苷,包括松果菊苷、洋丁香苷、2’-乙酰洋丁香苷和肉苁蓉苷A等。肉苁蓉寄生在梭梭等植物的根上,由于乱采滥挖,造成资源短缺,植被破坏严重,加速了土地沙化。
现有技术中苯乙醇苷的提取多以天然的肉苁蓉全草为原料,一方面植物全草生长缓慢、产量较低,另一方面作为常规生长状态的植物全草,其代谢产物较为规律,难以对目标代谢产物实现大量分泌。在这种情况下肉苁蓉组织培养和细胞悬浮培养技术应运而生,在相关培养技术中,培养基成分作为其唯一营养来源对于细胞生长速度和代谢产物类别具有重要影响,现有技术中常规的培养基对肉苁蓉细胞自身生长以及苯乙醇苷分泌量的促进作用均不够理想。
技术实现要素:
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷,提供一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,以解决现有技术中肉苁蓉细胞培养效果不佳的技术问题。
本发明要解决的另一技术问题是现有技术的肉苁蓉细胞培养过程中,目标代谢产物苯乙醇苷的产量较低。
为实现以上技术目的,本发明采用以下技术方案:
一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D 0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L。
作为优选,该培养基还含有1%(g/mL)的酵母提取物。
作为优选,该培养基还含有5mg/L的壳聚糖。
作为优选,该培养基还含有1g/L的葫芦茶压榨汁。
作为优选,该培养基还含有1g/L的虎耳草压榨汁。
作为优选,该培养基还含有1g/L的回回蒜压榨汁。
作为优选,该培养基还含有1g/L的鸡骨草压榨汁。
作为优选,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L,酵母提取物1%(g/mL),壳聚糖5mg/L,葫芦茶压榨汁1g/L,虎耳草压榨汁1g/L,回回蒜压榨汁1g/L,鸡骨草压榨汁1g/L。
在以上技术方案中,所述MS培养基可以依据本领域的一般技术常识进行配制,当然也可以采用以下具体配方的MS培养基:NH4NO3 1650mg/L,KNO3 1900mg/L,CaCl2·2H2O 440mg/L,MgSO4·7H2O 370mg/L,KH2PO4 170mg/L,KI 0.83mg/L,H3BO3 6.2mg/L,MnSO4·4H2O 22.3mg/L,ZnSO4·7H2O 8.6mg/L,Na2MoO4·2H2O 0.25mg/L,CuSO4·5H2O 0.025mg/L,CoCl2·6H2O 0.025mg/L,FeSO4·7H2O 27.8mg/L,Na2-EDTA·2H2O 37.3mg/L,肌醇100mg/L,烟酸0.5mg/L,维生素B6 0.5mg/L,维生素B1 0.1mg/L,甘氨酸2mg/L,水余量。
在以上技术方案中,葫芦茶、虎耳草、回回蒜、鸡骨草分别指其新鲜全草。本发明中所述的压榨汁,是指利用物理方法获取的各原料的新鲜汁液,包括但不限于压榨、粉碎离心等常规方法。
本发明通过实验手段广泛筛选了作为肉苁蓉细胞生长的营养物质,依据肉苁蓉细胞自身代谢特性和实际使用效果确定了本发明配方。该配方以硝酸铵、硝酸钾作为氮源,以磷酸二氢钾为磷源,在MS培养基的基础营养成分下,以改善代谢产物为目的添加了2.4-D、6-BA、NAA等植物激素,同时添加了酵母提取物和壳聚糖等诱导物,通过上述改良极大的提高了肉苁蓉细胞的生长速率以及苯乙醇苷的分泌量。在此基础上本发明意外的发现通过添加特定种类及成分的中药材有助于提升细胞培养密度。基于以上有益的发现,本发明通过实验手段优选了葫芦茶、虎耳草、回回蒜、鸡骨草等原本用于人类疾病治疗的中药材成分,所得培养基意外获得了突出的培养效果,使得肉苁蓉细胞培养密度显著提升,同时其生长速度更快。本发明以创新性的技术手段获得优越的技术效果,同时成本较低、易于实现,因此具有良好的应用前景。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节,在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。除有定义外,以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D 0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L。
实施例2
一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D 0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L,酵母提取物1%(g/mL)。
实施例3
一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D 0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L,壳聚糖5mg/L。
实施例4
一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D 0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L,葫芦茶压榨汁1g/L。
实施例5
一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D 0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L,虎耳草压榨汁1g/L。
实施例6
一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D 0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L,回回蒜压榨汁1g/L。
实施例7
一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D 0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L,鸡骨草压榨汁1g/L。
实施例8
一种用于肉苁蓉细胞的合成培养基,该培养基含有MS培养基的成分,同时还含有植物激素2.4-D 0.25mg/L,植物激素6-BA 2mg/L,植物激素NAA 1mg/L,酵母提取物1%(g/mL),壳聚糖5mg/L,葫芦茶压榨汁1g/L,虎耳草压榨汁1g/L,回回蒜压榨汁1g/L,鸡骨草压榨汁1g/L。
实施例9
本实施例用于评价以上实施例1~8所提供的培养基作为合成培养基时对肉苁蓉细胞的苯乙醇苷产量的影响,实验结果如表1所示。
表1不同培养基作为合成培养基时对肉苁蓉细胞的苯乙醇苷产量的影响
由此可见,利用本发明所提供的培养基作为合成培养基培养肉苁蓉细胞时,对其苯乙醇苷产量具有确切的促进作用。
以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。