藏红花愈伤组织诱导优秀课件.ppt

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1、藏红花愈伤组织诱导第1页，本讲稿共23页一、论文的选题背景一、论文的选题背景二、论文的研究方法二、论文的研究方法三、论文后的收获三、论文后的收获四、创新和不足之处四、创新和不足之处第2页，本讲稿共23页论文选题背景论文选题背景u 藏红花的生长发育期长。藏红花的生长发育期长。u 藏红花生长的环境条件要求苛刻。藏红花生长的环境条件要求苛刻。u 藏红花只开花不结果，繁殖困难。藏红花只开花不结果，繁殖困难。u 藏红花产量低。藏红花产量低。藏红花的生物学特性 主要主要 鉴于鉴于第3页，本讲稿共23页论文选题背景论文选题背景藏红花资源现状藏红花资源现状 u 藏藏红红花花资资源源紧紧缺缺，在在我我国国,藏藏

2、红红花花只只有有少少量量分分布布,主主要要集集中中在在西西藏藏、浙浙江江、江江苏苏、上上海海等等地地，其其于于地方属于藏红花限制性气候因素。地方属于藏红花限制性气候因素。藏红花研究现状藏红花研究现状u 研研究究学学者者对对藏藏红红花花的的组组织织培培养养和和利利用用藏藏红红花花愈愈伤组织生产次生物质研究较少。伤组织生产次生物质研究较少。第4页，本讲稿共23页论文的研究方法论文的研究方法 u 试验材料及方法步骤试验材料及方法步骤u 球茎提前出芽的结果球茎提前出芽的结果 u MS培养基对不同外植体愈伤组织诱导率的影响培养基对不同外植体愈伤组织诱导率的影响u 不同培养基的对同种外植体愈伤组织诱导率的

3、影响不同培养基的对同种外植体愈伤组织诱导率的影响u 不同的激素配比对同种外植体愈伤组织诱导率的影响。不同的激素配比对同种外植体愈伤组织诱导率的影响。u 浅述了固液两步法合成藏红花素方面的问题浅述了固液两步法合成藏红花素方面的问题第5页，本讲稿共23页 材料与方法材料与方法 试验材料试验材料：外植体外植体:叶片包括幼叶叶片包括幼叶(初冬刚出苗时叶片初冬刚出苗时叶片)和老和老叶叶(初春叶片初春叶片)；芽包括幼芽；芽包括幼芽(球茎上的芽球茎上的芽)和嫩芽和嫩芽(球球茎幼芽生长约茎幼芽生长约lcmlcm左右时的芽左右时的芽)；球茎。；球茎。第6页，本讲稿共23页 材料与方法材料与方法试验方法：试验方法

4、：u 消消毒毒灭灭菌菌：将将不不同同的的外外植植体体于于自自来来水水中中冲冲洗洗干干净净，放放入入75%75%酒酒精精中中摇摇动动30s30s，再再以以0.1%0.1%HgC1HgC12 2溶溶液液中中消消毒毒8min8min，无菌水冲洗四次，彻底洗去残余，无菌水冲洗四次，彻底洗去残余HgC1HgC12 2，滤纸吸干。，滤纸吸干。u 接接种种：在在超超净净工工作作台台上上将将消消毒毒后后的的外外植植体体切切片片(块块)：叶叶片片分分叶叶尖尖、叶叶中中部部和和叶叶基基部部，切切约约0.5cm0.5cm2 2左左右右；芽芽分分为为幼幼芽芽和和嫩嫩芽芽，分分别别切切成成小小片片；球球茎茎切切成成小小

5、块块，分分别别接接种。种。第7页，本讲稿共23页 材料与方法材料与方法试验方法：试验方法：培培养养条条件件:诱诱导导培培养养基基的的种种类类为为MS,B5,WhiteMS,B5,White，激激素素浓浓度度范范围围2 2，4-D0.1-5mg/L4-D0.1-5mg/L，BAP0.1-3.0 mg/LBAP0.1-3.0 mg/L。球球茎茎提提前前出出芽芽方方法法:将将5 56 6月月处处于于休休眠眠时时期期的的藏藏红红花花球球茎茎,放放置置于于人人工工气气候候箱箱中中,光光照照强强度度2560lx 2560lx；每每天天光光照照时时间间为为10h 10h；温温度度(20 0.3)；湿湿度度为

6、为80%。每每天天黑黑暗暗时时间间为为14 14 h h；温温度度(180.3)；湿度为；湿度为80%。在此条件下培养。在此条件下培养1 1个月。个月。第8页，本讲稿共23页结果与分析结果与分析 球球茎茎提提前前出出芽芽的的结结果果:藏藏红红花花球球茎茎的的生生长长条条件件需需要要适适宜宜的的温温度度、湿湿度度、光光照照强强度度。采采用用人人工工气气候候箱箱培培养养,上上述述各各种种指指标标均均可可人人工工进进行行调调节节，而而且且比比较较稳稳定定，可可以以加加湿湿并并能能够够自自动动调调节节湿湿度度,满满足足藏藏红红花花的的生生长长需需要要的的各各种种环环境境。试试验验结结果果表表明明在在人

7、人工工气气候候箱箱中中培培养养藏藏红红花花比比在在一一般般培培养养箱箱中中提提前前1 1个个月月发发芽芽。第9页，本讲稿共23页结果与分析结果与分析 MSMS培培养养基基对对不不同同外外植植体体愈愈伤伤组组织织诱诱导导率率的的影影响响:由由表表1 1可可见见,叶叶片片、芽芽和和球球茎茎均均可可诱诱导导产产生生愈愈伤伤组组织织，诱诱导导率率最最高高达达99%99%。不不同同生生长长时时期期叶叶片片的的诱诱导导率率差差异异明明显显，初初冬冬刚刚出出幼幼叶叶，诱诱导导率率较较高高，叶叶片片老老化化后后，诱诱导导率率明明显显下下降降，同同一一叶叶片片的的不不同同的的部部位位(近近叶叶尖尖、叶叶中中部部

8、和和叶叶基基部部)，诱诱导导率率差差异异不不明明显显。幼幼芽芽、嫩嫩芽芽的的诱诱导导率率均均高高达达97%97%，球球茎茎的的诱诱导导率率77.1%77.1%。第10页，本讲稿共23页结果与分析结果与分析 不不同同培培养养基基种种类类对对愈愈伤伤组组织织诱诱导导率率的的影影响响:由由表表2 2可可见见，三三种种不不同同培培养养基基添添加加一一定定的的激激素素均均可可诱诱导导幼幼叶叶产产生生愈愈伤伤组组织织，并并且且诱诱导导率率高高达达98%98%以以上上。培培养养基基对对藏藏红红花花愈愈伤伤组组织织的的诱诱导导率率和和愈愈伤伤组组织织的的形形态态都都有有一一定定的的影影响响。MSMS培培养养基

9、基中中，愈愈伤伤组组织织出出现现的的时时间间最最早早,诱诱导导率率最最高高,诱诱导导的的愈愈伤伤组组织织为为大大的的块块状状,黄黄色色或或白白色色,生生长长快快,又又不不容容易易褐褐化化。WhiteWhite和和B5B5培培养养基基具具有有诱诱导导率率较较低低、部部分容易褐化等缺点。分容易褐化等缺点。第11页，本讲稿共23页结果与分析结果与分析 不不同同激激素素配配比比对对愈愈伤伤组组织织诱诱导导率率的的影影响响：由由表表3 3可可见见，不不同同的的激激素素配配比比均均可可诱诱导导幼幼叶叶产产生生愈愈伤伤组组织织，并并且且诱诱导导率率均均在在80%80%以以上上，其其中中当当2,4-D2.0m

10、g/2,4-D2.0mg/L,BAP0.1-0.5mg/L,BAP0.1-0.5mg/L L时时，诱诱导导率率均均在在95%95%以以上上，可可以以大大量量形形成成幼幼叶叶愈愈伤伤组组织织，激激素素配配比比以以2,4-2,4-D2.0mg/L,BAP0.1-0.5mg/LD2.0mg/L,BAP0.1-0.5mg/L为宜。为宜。第12页，本讲稿共23页结果与分析结果与分析表表1 MS1 MS培养基对不同外植体愈伤组织诱导率的影响培养基对不同外植体愈伤组织诱导率的影响外植体接种快数出愈快数诱导率%叶片芽幼叶（初冬）老叶（初春）幼芽嫩芽球茎86010002403001500852308234292

11、115699.131.097.597.377.1第13页，本讲稿共23页结果与分析结果与分析表表2 2 不同培养基种类对愈伤组织诱导率的影响不同培养基种类对愈伤组织诱导率的影响培养基接种块数出愈块数诱导率%愈伤组织的形态MS50049699.2块状;黄色或白色;生长最快,部分容易褐化White50049198.2块状;黄色或白色;生长较快,部分容易褐化B550049298.4颗粒或块状;黄色或白色;生长较快,容易褐化第14页，本讲稿共23页结果与分析结果与分析表表3 3 不同培养基种类对愈伤组织诱导率的影响不同培养基种类对愈伤组织诱导率的影响 BAP（mg/L）2,4-D(mg/L)0.10.

12、51.02.03.00.183.985.080.282.983.50.592.892.083.090.182.31.097.297.192.791.791.52.099.598.195.995.896.23.095.793.092.893.293.84.091.792.191.593.592.65.087.690.688.589.392.6第15页，本讲稿共23页讨讨 论论u 实实验验解解决决的的问问题题：本本文文在在藏藏红红花花的的愈愈伤伤组组织织诱诱导导方方面面，以以叶叶片片、芽芽、球球茎茎作作为为不不同同外外植植体体，分分别别获获得得了了较较高高的的诱诱导导率率。实实现现了了不不同同外外

13、植植体体的的定定向向培培养养，即即在在一一定定的的条条件件下下，使使外外植植体体向向愈愈伤伤组组织织方方向向分分化化；在在培培养养阶阶段段，使使用用不不同同的的培培养养基基，根根据据愈愈伤伤组组织织的的形形成成情情况况，找找到到了了可可使使愈愈伤伤组组织织大大量量诱诱导导的的可可行行性性方方案案；找找到到了了合合适适的的激激素素配配比比，我我们们可可以以通通过过人人工工改改变变激激素素的的配比来控制愈伤组织的诱导率。配比来控制愈伤组织的诱导率。u 实实验验得得出出的的结结论论：为为了了获获得得较较多多的的愈愈伤伤组组织织，选选用用MSMS培培养养基基，以以幼幼叶叶作作为为外外植植体体，添添加加

14、激激素素浓浓度度2 2，4-D2.0 4-D2.0 mg/L mg/L，BAP BAP 0.1-0.1-0.5mg/L0.5mg/L较为合适。较为合适。第16页，本讲稿共23页固液两步法合成藏红花素固液两步法合成藏红花素藏红花的成分及其抗癌作用藏红花的成分及其抗癌作用u 藏藏红红花花的的有有效效成成分分:在在藏藏红红花花的的花花蕊蕊中中含含有有的的藏藏红红花花素素(Crocin)(Crocin)、藏藏红红花花酸酸（CrocitinCrocitin）、藏藏红红花花醛醛(safranal)(safranal)、和和藏藏红红花花苦苦素素(Protocrocin)(Protocrocin)等等有有效效

15、成成分分，都都具具有有较较强强的的抗抗癌癌活活性性，尤尤其其对对白白血血病病、皮皮肤肤癌癌、结结肠肠癌癌等等多多数数癌癌都都具具有有较较强强的抑制作用。的抑制作用。u 抗抗癌癌作作用用：是是抑抑制制癌癌细细胞胞的的DNADNA和和RNARNA合合成成，抑抑制制细细胞胞蛋蛋白白激激酶酶的的活活性性和和原原癌癌基基因因的的表表达达，抑抑制制苯苯并并芘芘等等致致癌癌物物质质的的毒毒性性，从从分分子子水水平平抑抑制制肿肿瘤瘤的的形形成成。半半数数致致死死量量浓浓度度很很小小，对对正正常常细细胞胞的的毒毒副副作作用用也小。也小。第17页，本讲稿共23页固液两步法合成藏红花素固液两步法合成藏红花素固液两步

16、培养法的含义固液两步培养法的含义u 固固液液两两步步培培养养法法,既既通通过过固固体体培培养养抑抑制制藏藏红红花花素素合合成成并并获获得得较较大大生生物物量量,再再利利用用液液体体培培养养快快速速合合成成藏藏红红花花素素的的新新型型培养方法来获得大量的次生物质。培养方法来获得大量的次生物质。固液两步法突出的优点固液两步法突出的优点u 研研究究得得知知，植植物物细细胞胞在在固固体体培培养养基基中中的的增增殖殖量量经经过过30d30d可可以以达达到到5-205-20倍倍 ,而而在在液液体体培培养养基基中中每每30d30d的的增增殖殖量量一一般般为为2 24 4倍倍。虽虽然然在在固固体体培培养养中中

17、细细胞胞增增殖殖较较快快,但但是是由由于于其其培培养养基基传传质质不不良良而而不不利利于于次次生生代代谢谢产产物物合合成成。在在藏藏红红花花细细胞胞培培养养过过程程中中,由由于于藏藏红红花花素素合合成成以以后后会会抑抑制制DNADNA的的合合成成而而影影响响细细胞胞分分裂裂,所所以以其其细细胞胞的的增增殖殖与与产产物物的的合合成成相相矛矛盾盾，用用固固液液两两步步法法完全可以解决这个矛盾。完全可以解决这个矛盾。第18页，本讲稿共23页固液两步法合成藏红花素固液两步法合成藏红花素固液两步法合成藏红花素解决的问题固液两步法合成藏红花素解决的问题u 不受气候、季节和生物的影响，细胞生长相对稳定，风险

18、低。不受气候、季节和生物的影响，细胞生长相对稳定，风险低。u 周期短，可以大大提高生产率，降低生产成本。周期短，可以大大提高生产率，降低生产成本。u 可可以以有有效效解解决决资资源源紧紧缺缺、种种植植环环境境受受限限、繁繁殖殖周周期期长长、价价格格持续暴涨、市场迟迟供不应求等问题。持续暴涨、市场迟迟供不应求等问题。u 可以减小藏红花的进口压力，改善市场供应现状。可以减小藏红花的进口压力，改善市场供应现状。u 可以迅速获得藏红花素，利于抗癌物质藏红花素的产可以迅速获得藏红花素，利于抗癌物质藏红花素的产业化生产，目前，清华大学利用液体业化生产，目前，清华大学利用液体MS培养基已成功转接培养基已成功

19、转接藏红花愈伤组织，实现了藏红花素的大量快速生产，使藏红花藏红花愈伤组织，实现了藏红花素的大量快速生产，使藏红花的高产出现了新的曙光。的高产出现了新的曙光。第19页，本讲稿共23页论文后的收获论文后的收获u 通通过过查查阅阅资资料料和和文文献献，受受藏藏红红花花研研究究者者之之启启迪迪，大大胆胆提提出出以以下下设设想想：如如果果从从藏藏红红花花中中分分离离出出藏藏红红花花素素，制制成成抗抗癌癌或或预预防防癌癌症症的的医医疗疗或或保保健健药药品品，可可以以扩扩大大其其应应用用范范围围，创创造造更更大大的的经经济济价价值值和和社社会会价价值值。采采取取藏藏红红花花组组织织培培养养的的方方法法生生产

20、产藏藏红红花花素素等等抗抗癌癌活活性性物物质质，不不但但可可以以降降低低生生产产成成本本，避避免免自自然然灾灾害害和和不不良良环环境境的的限限制制，为人类的健康作出贡献。为人类的健康作出贡献。u 同同样样是是利利用用固固液液两两步步培培养养法法，将将培培养养的的一一定定数数量量的的愈愈伤伤组组织织转转接接到到含含有有不不同同的的激激素素配配比比的的不不同同的的液液体体培培养养基基上上，对对照照藏藏红红花花素素的的合合成成量量，从从而而筛筛选选出出快快速速大大量量生生产产藏藏红红花花素素的的方方法法，采采用用合合适适的的提提取取纯纯化化方方法法，将将藏藏红红花花素素制制成成藏藏红红花花粉粉或或保

21、保健健品品，但但是是此此设设想想尚尚未未进进行行试试验验，下下一一步步工工作作有有待待进进一一步进行。步进行。第20页，本讲稿共23页 论文的创新之处论文的创新之处 经过查阅植物组织培养的部分书籍、文献和资料经过查阅植物组织培养的部分书籍、文献和资料发现，目前对藏红花的研究较少，利用藏红花愈伤组发现，目前对藏红花的研究较少，利用藏红花愈伤组织合成藏红花素等次生物质的研究更少；而且藏红花织合成藏红花素等次生物质的研究更少；而且藏红花资源较为匮乏，藏红花价格昂贵，远远超过了中等消资源较为匮乏，藏红花价格昂贵，远远超过了中等消费者的消费水平，在我国应用范围狭窄。我认为，不费者的消费水平，在我国应用范

22、围狭窄。我认为，不管从目前我国藏红花资源状况方面，还是从藏红花取管从目前我国藏红花资源状况方面，还是从藏红花取得的经济效益方面，都有很大的可推广价值。得的经济效益方面，都有很大的可推广价值。第21页，本讲稿共23页论文的不足之处论文的不足之处u 由由于于实实习习时时间间短短暂暂，时时间间紧紧迫迫，加加之之试试验验周周期期较较长长，故故试试验验重重复复次次数数较较少少，只只是是做做了了试试验验的的一一部部分分，还还有有部部分分试试验验未未动动手操作。手操作。u 因因为为时时间间的的关关系系，本本次次论论文文正正交交试试验验设设计计不不完完全全，只只对对一一种种外植体作了介绍，其他的试验处理未进行试验，也未作详细介绍。外植体作了介绍，其他的试验处理未进行试验，也未作详细介绍。第22页，本讲稿共23页第23页，本讲稿共23页