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铁皮石斛液体悬浮培养生产多糖的研究

苏江

   铁皮石斛是珍稀名贵中草药,目前已处于濒危状态,为采用大规模反应器生产铁皮石斛替代品,实现铁皮石斛资源的可持续利用,本试验以其原球茎为材料,比较了固体培养和液体培养的优劣,系统地探讨了有利于铁皮石斛原球茎生长、增殖及多糖合成的最佳培养方案,并且进行了一定的渗透压和中途补料研究,同时对比了野生铁皮石斛与原球茎的多糖和氨基酸含量。为实现铁皮石斛原球茎组织培养规模生产提供参考依据,试验结果如下: 液体培养在生物量、多糖产量等方面均优于固体培养,表现在:原球茎在液体悬浮培养条件下,干重量在50d达到最大为17.64g/L,多糖产量在40d达到最大值为3081.2mg/L,在固体培养条件下,培养60d干重达到最大为13.40g/L,多糖产量在40d达到最大值为2412.5mg/L,分别比液体悬浮培养少4.24g/L、568.7 mg/L;从形态上看,固体培养的原球茎较绿,芽分化明显,胚状体弱小,液体悬浮培养的原球茎以黄色为主,稍有绿色,芽分化不明显,胚状体均匀、粗壮;表明通过液体悬浮培养生产铁皮石斛原球茎具有较好的开发应用前景; 原球茎生长与碳源、氮源和磷的消耗存在着密切关系,在培养40d,糖基本消耗完毕,表明原球茎对碳源的利用较为完全;在氮源的吸收上,NH4+优于NO_3~-,NH_4~+、NO_3~-的吸收基本上是呈直线下降;在培养30d中,磷几乎被完全吸收。在对数生长期,电导率的下降与生物量干重的增长存在明显的线性关系; MS、1/2MS、B5、N6和White培养基对原球茎的生长和多糖合成有不同的差异。其中,N6培养基有利于多糖的合成,White培养基有利于原球茎生长。综合考虑原球茎生长和多糖含量,可选择1/2MS或N6为基本培养基。 在葡萄糖,果糖,和蔗糖三种碳源中,蔗糖和葡萄糖对原球茎生长和多糖合成明显优于果糖。综合考虑干重量和成本认为蔗糖是适合铁皮石斛原球茎悬浮培养生产多糖最好的碳源。其中以30g/L蔗糖浓度为最好; 添加10%的椰汁、氮浓度为30-60 mmol/L,NO_3~-、NH_4~+的比例为40:20,30:30,光照1000 lux-1500 lux,12h/d时,有利于原球茎生长和多糖合成;对原球茎多糖积累的影响程度依次为转速>pH>接种量,最佳组合pH为5.0,摇床转速为110r/min,接种量为50g/L,对原球茎干重量的影响效果大小顺序为pH>转速>接种量,当组合为pH 7.0,摇床转速为110r/min,接种量为30g/L或40g/L时,有利于原球茎增殖; 原球茎与野生铁皮石斛含有丰富的多糖和氨基酸,两者含量相近; 本试验认为,最适铁皮石斛原球茎增殖和多糖合成的培养方案为:1/2MS+30g/L蔗糖+0.1mg/LNAA+10%椰汁,调整氮浓度为30-60 mmol/L,NO_3~-。、NH_4~+的比例为40:20,30:30,pH 7.0,摇床转速为110r/min,接种量为30g/L或40g/L,光照1000 lux-1500 lux,12h/d。……   
[关键词]:铁皮石斛;原球茎;液体悬浮培养;多糖;培养条件
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:广西大学2007年