稀土元素对霍山石斛类原球茎生长和多糖合成影响的研究

• 作 者: 王凯
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 霍山石斛 多糖 稀土元素 悬浮培养 类原球茎

霍山石斛是我国的传统名贵中草药,野生资源濒临灭绝。现代药理研究证明,霍山石斛具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤及抗白内障等功能,且活性强弱与多糖含量有关。稀土元素是植物生长和代谢产物合成的有效调节剂之一,适宜浓度的稀土元素能显著促进植物细胞生长和代谢产物合成。当前,稀土元素调节代谢产物合成的研究主要集中在次生代谢产物方面,但有关稀土元素调节植物细胞多糖合成的研究少有报道。本实验以改良的MS培养基为基木培养基,考察了稀土元素对霍山石斛类原球茎生长、多糖合成、碳氮磷代谢以及培养基pH的影响。结果表明,La³⁺不适合霍山石斛类原球茎生长与多糖的合成,Ce³⁺、Nd³⁺浓度在5-40μmol/L范围内,对细胞生长及活性多糖的合成均有促进作用,两种稀土元素均以10μmol/L浓度的处理效果最佳。培养24d时,类原球茎生长量（DW）分别达到25.45g/L和24.50g/L,比同期对照提高了20%以上。培养18d时,多糖产量分别达到3.35 g/L和3.41 g/L,均比同期对照提高了50%以上。通过分析悬浮培养过程中稀土元素对类原球茎碳、氮代谢的影响,初步探讨了稀土元素影响类原球茎生长和多糖合成的可能作用途径。结果表明,稀土元素可能是通过调节与碳氮代谢相关酶的活性（蔗糖酶、蔗糖合成酶等）来影响生长发育过程中类原球茎对碳氮源的利用,从而调节类原球茎生长和多糖合成。研究结果提示,向培养基中添加稀土元素可以调节霍山石斛类原球茎生长和多糖合成,并能显著提高多糖产量,这将为实现类原球茎的大规模培养生产活性多糖提供理论依据。