基本信息
- 项目名称：
- 不同诱导子和光质对葡萄愈伤组织增殖及其中白藜芦醇累积的效应
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 该研究是将生物技术细胞工程、生物发酵与现代植物活性成份的现代提取工艺和纯化工艺相结合，为葡萄优良无性系利用和大规模组织及细胞培养生产白藜芦醇提供技术支持，奠定一定的理论基础。
- 详细介绍：
- 白藜芦醇（Resveratrol）是植物体内一种天然的二苯烯类多酚物质，是在外来病菌侵入、紫外线照射等不利因素影响下，由植物产生的一种植物抗毒素。目前已在21科31属72种植物中被发现，尤其在新鲜的葡萄皮中含量最高，约50~100 µg•g-1，并以反式为主。具有明显抗菌、抗炎、抗癌、抗高血压脂症、抗脂质过氧化等多方面的活性。利用现代植物组培技术直接获得次生代谢产物用于药物生产，具有保护植物资源、生产周期短、不受地区和季节限制、个体差异小、便于工业化生产等优点。然而，大多数有用的次生代谢物质在植物细胞中含量极低，为此，在工业化生产中首先需对植物细胞进行选育和改良，以提高植物细胞中次生物质含量。利用称重法称量，采用有机溶剂法提取，HPLC法分析测定，从而考察了外源添加物和不同葡萄愈伤组织生长及其中白藜芦醇生成量的影响。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 根据细胞全能性原理，利用植物组织培养技术生产具有显著生物活性的次生代谢产物白藜芦醇。培养条件的调整是促进目的产物合成的有效手段。次生代谢产物的表达很容易被外界因素所改变，如营养水平的改变、压力因素的改变、光和生长调节剂的改变等。培养基组成的调整对细胞培养物的生长和次生代谢物的积累常常起着决定性的作用。通过添加诱导子、改善光照条件，旨在提高葡萄细胞中白藜芦醇产量。
科学性、先进性及独特之处
- 1.实现白藜芦醇工业化生产，不占用耕地; 2.与植物栽培不同，它采用发酵工业反应器的生产系统和回收工艺，使白藜芦醇生产可以不受天气、地理、季节等自然条件的限制; 3.通过诱变、细胞杂交等技术可以筛选出高产细胞株，配合培养条件的改善，可以获得较高产量的白藜芦醇。
应用价值和现实意义
- 1.实现白藜芦醇工业化生产，不占用耕地; 2.与植物栽培不同，它采用发酵工业反应器的生产系统和回收工艺，使白藜芦醇生产可以不受天气、地理、季节等自然条件的限制; 3.通过诱变、细胞杂交等技术可以筛选出高产细胞株，配合培养条件的改善，可以获得较高产量的白藜芦醇。
学术论文摘要
- 研究了不同诱导子（包括水杨酸、肉桂酸及氯化铝）不同浓度和不同光质对葡萄愈伤组织生长和白藜芦醇积累的影响。结果表明：对于Res的积累量来说，水杨酸和肉桂酸都能够有效地促进其合成，且肉桂酸的促进效果优于水杨酸和氯化铝的，并且当浓度均为30 mg•L-1时，生成量达到最高；相反地，肉桂酸和水杨酸对愈伤组织的生长有较强的抑制作用，其浓度与愈伤组织增殖呈负相关，在10 mg•L-1时水杨酸表现出的抑制作用最强，氯化铝在5 mg•L-1时可以有效促使葡萄愈伤组织的生长，但是浓度过大或过小都会表现出一定的抑制作用。在不同光质下愈伤组织的增殖顺序依次为黄光>绿光>红光>蓝光>白光；白藜芦醇的含量依次为白光>黄光>红光>蓝光>绿光；白藜芦醇的生产量是白光>黄光>红光>蓝光>绿光。
获奖情况
- 1.不同诱导子对葡萄愈伤组织增殖及其中白藜芦醇累积的效应.全国“植物生物技术及其产业化”研讨会论文摘要,2007:102 2.不同光质光对葡萄愈伤组织增殖和白藜芦醇含量的影响. 植物生理学通讯,2008,44(1):106-108 3.葡萄细胞培养及其次生代谢产物白藜芦醇的代谢调控-XX大学硕士论文-2008 4. 不同光质对葡萄愈伤组织诱导的效应. 甘肃农业大学学报, 2010, 45(1)
鉴定结果
参考文献
- 1.不同诱导子对葡萄愈伤组织增殖及其中白藜芦醇累积的效应.全国“植物生物技术及其产业化”研讨会论文摘要,2007:102 2.生物技术在白藜芦醇研究中应用. 甘肃农业大学学报,2008,43（1）：119-125 3.不同光质光对葡萄愈伤组织增殖和白藜芦醇含量的影响. 植物生理学通讯,2008,44(1):106-108 4.葡萄细胞培养及其次生代谢产物白藜芦醇的代谢调控-XX大学硕士论文-2008 5.葡萄皮渣中白藜芦醇提取工艺研究及葡萄不同材料中白藜芦醇含量的差异性分析-甘肃农业大学硕士论文-2008 6. 不同光质对葡萄试管苗离体培养生长发育的效应，园艺学报 7. 不同光质对葡萄愈伤组织诱导的效应. XX大学学报, 2010, 45(1)
同类课题研究水平概述
- 目前，国内外主要致力于白藜芦醇的化学合成及其生理活性方面的研究。但由于化学合成由于工艺不够成熟，且出于食品安全性考虑，目前难以实现产业化。所以该项目是利用生物技术对这种天然的、具有很强防癌抗癌功能的物质——白藜芦醇的提取原料进行离体种质创新研究，旨在建立葡萄愈伤组织培养技术，在组培条件下提高愈伤组织生长量和次生代谢产物白藜芦醇产量的措施，为葡萄优良无性系利用和大规模组织及细胞培养生产白藜芦醇提供技术支持，奠定一定的理论基础.
