真菌诱导子促进白桦悬浮细胞三萜的积累

将促进白桦三萜积累的拟茎点霉属的内生真菌诱导子添加到白桦悬浮培养体系中,研究40,100,400μg·mL-1的真菌诱导子对生长初期、指数生长期和生长末期的悬浮细胞干质量和三萜积累的影响。结果表明:真菌诱导子的不同诱导方案均促进白桦悬浮细胞中三萜的积累,而细胞干质量积累却被抑制;其中最佳诱导条件为在指数生长期的白桦细胞中添加40μg·mL-1的真菌诱导子诱导1天,诱导后细胞中的三萜含量达29.47mg·g-1,比对照增长78%。在优化诱导条件下,考察培养液pH和电导率、细胞苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性,发现真菌诱导后6～10h内,引发培养液的碱化和电导率的升高,特别是白桦细胞中PAL和POD酶活性均显著高于对照,分别是对照的5.70倍和5.74倍。研究结果初步说明真菌引发白桦悬浮细胞的防御反应,苯丙烷类代谢途径和氧迸发可能参与真菌诱导三萜的合成。

桦树生物技术研究进展

桦树是一种重要的工业用材树种,但其生长周期长,传统的育种方法费时费力,组织培养技术为桦树的无性繁殖提供了一种快速而高效的方法,在此基础上发展起来的基因工程缩短了育种周期而且能定向改良其遗传品质。主要从愈伤组织诱导和器官培养、体胚发生、原生质体培养方面概述了桦树组织培养方面的研究进展,并阐述了在此基础上进行的桦树次生代谢产物合成调控、基因工程等方面的最新研究,分析了目前研究中存在的问题,对今后的研究方向进行了展望。

白桦细胞悬浮培养产三萜及其营养成分消耗的动态

以产三萜的白桦悬浮系为试验材料,在优化白桦悬浮细胞生长与三萜积累的培养基种类和接种量的基础上,分析白桦悬浮细胞生长和三萜积累的动力学关系,同时考察1个培养周期内白桦细胞内外主要营养成分的变化。结果表明:1)在MS,NT,IS,WPM,1/2MS,B56种培养基和10～40g·L-1接种量中,有利于白桦细胞生长和三萜生产的培养基为B5和接种量为20～30g·L-1FW;2)在1个培养周期内,白桦悬浮细胞培养过程中三萜的产量与细胞生物量是相偶联的,随着生物量的增加三萜产量呈增长趋势,其中,白桦细胞在第12天比生长速率达到最高0.18,三萜合成速率和比合成速率在第9天达到最高值,分别为0.73mg·g-1和0.06;3)在白桦细胞培养的1个周期内,培养液中的蔗糖,NO3-,NH4+和PO43-在细胞培养的第9天基本被消耗掉,而细胞内的营养物质,除NH4+在第3天达最高值外,其他营养成分均在第6天达最大值。由此可推断:培养液中营养成分的不足限制了细胞的快速增值和三萜含量的提高。

白桦愈伤组织中三萜物质提取条件的优化研究

为了提高白桦愈伤组织中的三萜产量,以齐墩果酸为标品,以5%香草醛-冰乙酸溶液、高氯酸为显色系统,对白桦愈伤组织中三萜含量的测定进行了评价,发现该方法具有较高的重现性,并且显色液在5～50min内测定吸光值较稳定;对白桦三萜的提取温度和试剂优化发现,白桦愈伤组织样品在20℃,40℃,60℃,80℃等温度下进行超声提取,其三萜含量依次为40℃(1.67mg/g)>60℃(1.28mg/g)>80℃(0.47mg/g)>20℃(0.08mg/g)。在有机溶剂中,其含量依次为:苯(2.58mg/g)>乙醚(2.04mg/g)>乙醇(1.67mg/g)>氯仿(1.21mg/g)>甲醇(0.89mg/g)>丙酮(0.50mg/g)。因此建议,白桦愈伤组织中三萜提取的最佳温度为40℃,提取试剂为95%乙醇。

激素配比对白桦悬浮细胞中三萜积累的影响

以白桦（Betula platyphylla Suk．）组培苗诱导的愈伤组织为研究材料，在培养周期内，在lS培养基上附加不同种类和浓度的激素，观察不同激素组合封白桦悬浮细胞生长及其三萜积累的变化。结果表明，在12种激素组合中，0．4mg·L^-1 6-BA＋0．2mg．L-1 TDZ培养下的三萜产量最高，达0．21g·L-1（DW）。由此，建议有利于三萜积累的激素组合和浓度为0．4mg．L^-1 6．BA＋0．2mg．L^-1 TDZ。

骨髓间充质干细胞分化过程中表观遗传调控机制的研究进展

骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)具有自我更新的能力和多向分化潜能,在体外可被诱导分化成多种细胞类型,在骨及软骨组织修复中具有重要的临床应用价值。为研发有效促进BMMSCs定向分化的药物,将BMMSCs更合理安全地应用于临床,有必要阐明表观遗传在BMMSCs分化过程中的调控机制。由于BMMSCs的异常分化可导致疾病的发生,其分化调控机制一直是研究的热点。表观遗传调控,如DNA甲基化、组蛋白乙酰化、组蛋白甲基化及非编码RNA等,对决定BMMSCs分化方向至关重要。阐明表观遗传在BMMSCs分化过程中的调控机制,将有助于研发有效促进BMMSCs定向分化的药物,更合理安全地将BMMSCs应用于临床。就BMMSCs分化中的主要表观遗传调控机制的最新研究进展做一综述,并进行了总结。

真菌诱导子对白桦悬浮体系中N和P的吸收利用和三萜合成的影响

目的分析真菌诱导的白桦悬浮体系中N、P的吸收利用和三萜合成的关系。方法在白桦悬浮细胞的生长末期添加40μg/mL真菌诱导子,采用比色法分析真菌诱导后白桦悬浮体系中N、P和三萜量的变化。结果白桦细胞的干质量、三萜量和产量随着真菌处理时间的延长表现为逐渐降低趋势。其中,三萜量和产量均于真菌诱导后第1天达到最高,分别为21.98 mg/g和123.82 g/L,约为对照的2倍;白桦悬浮体系的pH值和电导率在真菌诱导后第1天达到高峰,pH值增长了6.10%,电导率增加了8.20%;除细胞内磷酸根质量分数在诱导的第1、2天分别降低了28.67%、15.68%外,真菌诱导使白桦悬浮培养体系中硝酸根、铵根、磷酸根量基本呈增加趋势。进一步相关性分析发现,真菌诱导使胞外磷酸根、铵根和硝酸根质量分数与三萜量的相关性显著提高。结论真菌诱导后白桦三萜合成的增加可能与磷酸根、硝酸根和铵根质量分数的变化相关。