药效学论文范文：防风的组织养育和其生化剖析

1 引言

伞形科药用动物包含防风、柴胡、当归、川芎、北沙参、明党参、白芷等。它含有多种生物化学成分，可以医治某些疾病。传统的伞形科中草药获取方式是采挖家养动物质源，但因为自觉开掘，不只使家养资源日益增加，而且重大损坏了天然界的生态均衡；人工种植又面临品德进化，农药净化和种子带病等问题。而且人工种植的药材，活性成分的品种和数量往往因地域及气象不同而异，给品德掌握带来许多艰难。因而，踊跃钻研伞形科药用动物质源的再生和种质保留技巧，使有限的资源为人类永续运用迫在眉睫。
动物组织造就(Plant tissue culture)是以动物生理学为基本开展起来的一门重生的生物技巧学科。依据造就的动物的资料不同，分为愈伤组织造就、悬浮细胞造就、器官造就、茎尖分生组织造就和原生质体造就。这一技巧已普遍运用于动物的疾速滋生、品种改善、基因工程、种质资源保留、次生代谢产物消费等方面，对现代农业和医药等范畴发生了深入影响。
1.1 植物组织培养概述
1838～1839年德国科学家Schleiden和Schwann提出了细胞学说，认为细胞（特别是植物）是在生理上、发育上具有潜在全能性的功能单位。1902年德国科学家Haberlandt根据细胞学说提出高等植物的器官和组织可以不断分割，直至单个细胞，这种单个细胞是具有潜在全能性的功能单位，即植物细胞具有全能性（曾洪学等，2004）。1934年White通过对番茄根尖的组织培养（陈海伟，2007），建立了第一个活跃生长的无性繁殖系，获得了离体根培养的成功，并建立了组织培养的综合培养基。
20世纪30～50年代，影响离体培养材料生长和发育的一些重要物质，如天然提取物、B族维生素、生长素、细胞分裂素等的发现（王蒂，2004）促使植物培养的研究迅速发展，特别是分裂素与生长素的比例控制器官分化的激素模式的建立（程家盛，2003）使植物组织培养技术与理论体系得以形成。20世纪60年代以后，由于组织培养技术日趋成熟和完善，世界各地的植物组织培养研究和产业化应用进入了迅速发展的阶段，无论在茎尖（器官）培养，花药培养，胚培养，愈伤组织培养，原生质体培养乃至细胞融合和外源基因导入等许多方面均有许多报道。目前，利用组织培养再生植株的植物种类已有130科、近1500种，有的已经发展成为工业化生产的商品。伞形科药用植物的组织培养研究可以追溯到20世纪70年代。1976年，Tomita对柴胡进行液体培养，诱导柴胡愈伤组织细胞分化出根，并从根中获得了柴胡皂苷（Tomita Y等，1976）。张世瑜等（1982）对当归愈伤组织诱导和植株再生进行了研究。郝建平等（1995）对三岛柴胡愈伤组织细胞进行细胞悬浮培养和固定化培养，发现悬浮培养中培养物的生长速度要比固定化培养高10倍。
目前为止，伞形科药用植物组培取得了巨大的进展，不仅生产了大量的优良无性系，获得人类需要的多种代谢物质；在植物新品种的培育和种性的改良中，还获得单倍体、三倍体及非整倍体；组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料。

1.2 组织培养技术在伞形科药用植物上的应用
1.2.1 快繁和脱毒生产
植物快繁是利用体外培养方式快速繁殖植物的技术，主要应用于用其他方式不能繁殖或繁殖效率低的植物的繁殖。为了保持某一品种的基因型稳定，避免在有性繁殖过程中发生变异，也采用植物快繁技术。快繁中利用的植物材料主要是茎尖、茎切段、叶片、胚等。快繁技术容易掌握，繁殖率高。利用组织培养技术可以对一些繁殖系数低、不能用种子繁殖的药用植物进行繁殖，意义尤为重大。经过几十年的努力，许多珍贵的植物经过离体培养得到再生植物（张慧英等，2010；彭金环等，2010；杜敏华等，2008；牟小翎等，2010）。部分伞形科药用植物也通过组织培养得到快繁（见表1），涉及到的伞形科植物有柴胡、明党参、当归等。植物病毒病是作物的重要病害种类之一，当植物被病毒侵染后，常常造成生长迟缓、品质变劣、产量大幅度降低等危害。
在植物体内，病毒主要通过维管束组织进行运输和扩散，茎尖新生的分生组织，没有维管束分化，病毒难以到达，因此病毒含量很低，甚至没有。在较老的组织中，病毒数量随着与茎尖距离的加大而利用组织培养方法，采取茎尖培养可减少再生植株的病毒含量，连续进行几代培养,甚至可获得无病毒苗植物，再用脱毒苗进行繁殖，则种植的作物就不会或极少发生病毒。利用组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产不仅能够获得显著的经济效益，同时能够挽救珍稀濒危物种，而且能够帮助解决药用植物野生资源缺乏而造成的短缺问题。

目录
2 材料与方法....................................................... 20
2.1 试验材料...................................................... 20
2.1.1 供试材料...................................................... 20
2.1.2 主要药品、试剂和仪器设备..................................... 20
3 结果与分析......................................................... 26
3.1 灭菌时间对外植体灭菌效果的比较.................................. 26
3.2 基本培养基和激素配比对愈伤组织诱导的影响........................ 26
3.3 愈伤组织分化成苗建立再生体系..................................... 27
3.3.1 愈伤组织的诱导................................................. 27
4 讨论............................................................... 36
4.1 不同培养基的影响................................................. 36
4.2 不同外植体的影响.................................................. 36

结论
以防风不同组织为外植体，通过诱导愈伤组织及其分化建立了再生体系，获得如下结果。
1．试管苗的RAPD分析：对由同一茎段愈伤组织分化培养出的15株生长良好的试管苗和对照进行RAPD分析，200个随机引物中有一个引物（S4）在植株6中扩增出一个大小为640bp左右的稳定多态性片段。结果说明组织培养可以很好的保持防风的遗传特性，但同时也可能导致DNA分子的改变，产生了遗传变异。
2．培养条件与玻璃化：外源激素、琼脂浓度和光强对其组织培养过程中的玻璃化苗产生的影响明显。细胞分裂素 6-BA 的浓度过高、琼脂浓度过低、弱光照强度极易导致防风试管苗玻璃化。
3．玻璃苗与正常苗过氧化物酶同工酶：结果表明玻璃苗与正常苗相比少了活性较高的 Rf0.150、Rf0.179、Rf0.300 三条带，但多了活性较高的 Rf0.140、Rf0.147、Rf0.156、Rf0.182 四条带及两条次生带，相同的是 Rf0.688 这条带。究其原因：一是可能某结构基因由多启动子调控，玻璃化导致了结构基因表达不专一所致；二是可能启动了其他基因，改变了正常代谢，产生较多次生带。

参考文献
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