紫参毛状根培养体系的建立及主要化学成分的诱导调控文献综述

 2022-12-27 11:12

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

【拟研究的问题】

　　紫参（Rubia yunnanensis Diels）是茜草科茜草属药用植物，其根及根茎为中药材小红参。小红参味甘、性温，具有活血舒筋，祛瘀生新，调养气血的功效。小红参的化学成分主要包括茜草科类型环肽（RAs）、醌类及三萜类等，其中RAs是小红参的特征性抗肿瘤活性成分，醌类化合物具有抗肿瘤、降血脂等多种生物活性，还可用作红色染料，具有重要的药用价值和经济价值。毛状根具有不依赖外源植物激素，生长迅速，遗传稳定性强，次生代谢产物含量高等优点，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。本课题拟建立紫参毛状根培养体系，在此基础上探索诱导子对紫参毛状根生长和化学成分的调控研究，以期提高RAs和醌类成分的含量，开辟新的RAs和醌类原料药材。

【采用的研究手段】

基于前期已诱导的紫参无菌苗，本课题拟采用发根农杆菌A4侵染紫参无菌苗，建立紫参毛状根培养体系。然后对紫参毛状根培养体系进行相关诱导实验，利用UPLC-MS/MS分析技术对紫参毛状根的甲醇提取物中的RAs和醌类成分进行分析，确定利于RAs和醌类成分的诱导条件，提高RAs和醌类成分的含量。

【文献综述】

  1. 紫参及其主要活性成分的研究进展

紫参R. yunnanensis，又名云南茜草，滇紫参，是茜草科茜草属植物，为我国特有，产四川西南部（木里）和云南各地，生于海拔1700-2500米处的灌丛、草坡或路边。根及根茎肉质，条状，是云南地区常用药物，称小红参。其味甘，性温，有调养气血，祛瘀生新，活血舒筋的功效[1-2]。据报道小红参中主要有三种类型化合物，这些成分主要属于蒽醌[3-5]、乔木萜烷型三萜[3-4.8]、茜草科类型环肽（Rubiaceae-type cyclopeptides，RAs）[3-4.9]；此外还有香豆素类化合物，木脂素类化合物，芳香酸类化合物，甾醇类化合物，黄酮类化合物等成分[3]。RAs是小红参中主要的抗肿瘤活性成分，是一类双环均环六肽化合物，通常是由一个D-alpha;-丙氨酸、一个N-甲基-L-alpha;-丙氨酸、三个N-甲基-L-alpha;-酪氨酸和一个其它类型L-alpha;-氨基酸以肽链形成环六肽，六个氨基酸缩合成十八元环，其中两个相邻的酪氨酸之间的苯环经氧桥连接形成一个具有较大张力的十四元环[9] 。RAs是NF-kappa;B通路的天然抑制剂[6]，能够抑制HUVEC和HMEC的增殖、迁移和成管作用[7.10]，促进乳腺癌、肝癌的细胞凋亡[11.12]。从小红参中分离出的蒽醌化合物具有多种活性，能够通过诱导宫颈癌细胞株HeLa细胞凋亡及阻滞G2/M 细胞周期表现出细胞毒性[13]，对RBL-2H3 细胞株中beta;-氨基己糖苷酶的释放具有抑制作用[14]，并抑制HepG2 细胞的甘油三酯水平表现出降血脂作用[15]。而且醌类化合物被用作红色染料，对染料业有巨大的贡献。由此可见，小红参中RAs和醌类化合物具有重要的药用价值和经济价值，作为原料药材的小红参需求量不断增加，然而长期的采挖导致小红参的资源短缺，进而造成RAs和醌类化合物的供需矛盾。毛状根培养技术是解决特定活性成分的有效途径。

  1. 毛状根培养技术的研究进展

发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes是根瘤菌科（Rhizobiaceae）农杆菌属（Agrobacterium）的一类具有侵染性的革兰氏阴性土壤杆菌，能够感染大多数双子叶植物和少数单子叶植物及裸子植物[16]。通过基因的转移、调控作用，使其在寄主细胞中表达，从而引起植物形态和代谢的改变，导致了毛状根的产生[18]。由于毛状根不仅克服了植物生长缓慢、有效成分积累有限的不足，而且具有不依赖外源植物激素，生长迅速，遗传稳定性强，次生代谢产物含量高等优点。毛状根培养系统与常规植物组织培养技术相比，具有生长快、易于培养、有效物质产量高的优点，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景[17]。利用发根农杆菌转化药用植物产生毛状根的方法主要有三种：一是直接接种法；二是外植体接种法，最为常用，而且效果显著；三是原生质体共培养法。经发根农杆菌转化的药用植物产生的毛状根，须尽快除去毛状根吸附的微生物，使毛状根能够在无菌条件下快速生长。除菌方法包括抗生素除菌[19]和高温除菌[20]。毛状根除菌后可在无外源激素的培养基上自主生长，表现出生长快，多分支，无向地性等特点。通常在低盐浓度液体培养基，黑暗、恒温和悬浮振荡条件下进行增殖培养，一个月内增殖数十倍，甚至高达上千倍。毛状根的鉴定方法有多种，包括形态学鉴定、冠瘿碱检测[21]、分子生物学方法[22]。影响毛状根产生的因素有外植体类型、菌种类型、菌液浓度、侵染以及共培养时间其他因子等[17]。毛状根培养技术在许多根及根茎类药材的活性成分积累上得到了应用，如丹参[23]、黄芪[24]、何首乌[25]等。但毛状根培养系统仍处于发展阶段，在产生代谢产物方面应用时间较短，需要在实践中寻求次生代谢产物最大富集化条件。

  1. 利用毛状根培养技术进行紫参抗肿瘤环肽RAs的诱导调控

以在MS培养基中生长的紫参无菌苗为外植体，利用发根农杆菌A4侵染无菌苗诱导紫参毛状根，进行PCR验证，然后通过除菌继代培养、液体培养，建立紫参毛状根培养体系。在此基础上探索诱导子对紫参毛状根RAs和醌类化合物积累的影响，利用UPLC-MS/MS检测化学成分的含量，确定毛状根利于RAs和醌类化合物积累的最佳诱导条件。

参考文献：

剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付

以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。

您可能感兴趣的文章