[發(fā)明專利]一種提高原球莖多糖含量的方法及其所用培養(yǎng)基與應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN109418157B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程瑾;劉巖;辛小雪;沐先運;劉忠華;馬文柯
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

本發(fā)明公開了一種提高原球莖多糖含量的方法及其所用培養(yǎng)基與應(yīng)用。本發(fā)明通過鐵皮石斛胚胎發(fā)育學(xué)研究，結(jié)合不同種齡種子的形態(tài)特征，優(yōu)化快繁體系，確定適于無菌萌發(fā)播種的種齡，將適宜種齡的鐵皮石斛種子播種在改良培養(yǎng)基中，獲得萌發(fā)率高、萌發(fā)狀態(tài)整齊一致的原球莖；將原球莖接種到不同液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)多糖，最終確定鐵皮石斛懸浮培養(yǎng)的最適培養(yǎng)基。本發(fā)明的方法大大縮短了鐵皮石斛體外繁殖和育種時間，改良的液體培養(yǎng)基顯著提高了鐵皮石斛原球莖中的多糖含量，而且選用適宜種齡的鐵皮石斛種子作為外植體進(jìn)行組培快繁大大縮短了規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)周期，為生產(chǎn)上使用原球莖代替全草生產(chǎn)多糖提供了理論依據(jù)和參考價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高原球莖多糖含量的方法及其所用培養(yǎng)基與應(yīng)用。

背景技術(shù)

石斛屬(Dendrobium)隸屬于蘭科(Orchidaceae)，屬內(nèi)植物多具有重要藥用價值與觀賞價值。石斛屬約含1000余種植物，主要分布于亞洲熱帶和亞熱帶地區(qū)，我國石斛屬植物集中分布于秦嶺以南的省區(qū)，以云南省南部地區(qū)較多(陳心啟，1999)，其中約有50余種可做藥用(白音，2007)。2010版《中華人民共和國藥典》將環(huán)草石斛(Dendrobiumloddigesii)、流蘇石斛(Dendrobium fimbriatum)、束花石斛(Dendrobium chrysanthum)、金釵石斛(Dendrobium nobile)與鐵皮石斛(Dendrobium officinale)5種藥用石斛收錄其中，其中前4種植物被歸在石斛類之下，而鐵皮石斛則被單列，以區(qū)別于其他石斛，這也體現(xiàn)了鐵皮石斛的重要藥用價值。

鐵皮石斛的藥用歷史悠久，在唐代醫(yī)學(xué)經(jīng)典著作《道藏》中被譽為“九大仙草”之首，可見其重要的藥用價值早在古代就已被人類發(fā)現(xiàn)并利用。藥典中記載鐵皮石斛具滋陰清熱、生津益胃、潤肺止咳等功效(中華人民共和國藥典，2010)。近年來，經(jīng)過深入的藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)其作用主要有：抗腫瘤、抗氧化、抗凝血、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、降血糖、促進(jìn)胃腸蠕動和胃酸分泌等(陳曉梅等，2001)。

鐵皮石斛對生境要求十分嚴(yán)格，自然資源本就稀缺，加之長期盜采盜挖，近年又因環(huán)境污染和大量采伐樹木，野生生境遭到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致鐵皮石斛野生資源日益減少，瀕臨枯竭(Dixon KW,et al.,2003；Liu J,et al.,2003)。另外，鐵皮石斛與其他蘭科植物相同，種子微小且缺少胚乳組織，在自然環(huán)境中需與真菌共生才能萌發(fā)，導(dǎo)致萌發(fā)率較低；加之自身生長發(fā)育較為緩慢，葉面積小，光合強(qiáng)度低，這些原因限制了鐵皮石斛自身的發(fā)展(郭順星等，2000)。低的種子萌發(fā)率難以滿足大規(guī)模人工栽培的需要，而傳統(tǒng)的栽培方式如扦插、分株等繁殖方式的繁殖率也較低。因此，在生產(chǎn)中利用種子無菌萌發(fā)獲得組培苗是快速繁殖的主要途徑。了解鐵皮石斛種子胚胎發(fā)育過程和特點則是提高其種子萌發(fā)率和建立高效快速繁殖體系的理論基礎(chǔ)和實踐依據(jù)，是開展鐵皮石斛野生資源可持續(xù)利用的重要前提。

為保護(hù)野生瀕危資源，目前生產(chǎn)上常采用組織培養(yǎng)技術(shù)來解決鐵皮石斛的種苗供應(yīng)問題。通過鐵皮石斛組織培養(yǎng)進(jìn)行快速繁殖的途徑主要有以下2種：一種是通過適宜的外植體例如莖尖、葉片、幼芽等接種到基本培養(yǎng)基上形成叢芽進(jìn)行快速繁殖；另一種是將種子作為外植體，播種到合適的基本培養(yǎng)基上進(jìn)行無菌萌發(fā)后形成原球莖進(jìn)行增殖，進(jìn)而分化成完整的植株(金輝等,2009)。

蘭科植物的種子數(shù)量較多，但成熟開裂的果實中種子萌發(fā)率低且難以預(yù)處理，播種后染菌率高，不利于規(guī)模化生產(chǎn)的需要。為獲得較高的萌發(fā)率并確保萌發(fā)后原球莖發(fā)育狀態(tài)均勻一致，確立鐵皮石斛最適宜的基本培養(yǎng)基條件是非常必要的。目前對鐵皮石斛的研究主要集中在快繁體系的建立上，其中無菌萌發(fā)使用的外植體主要是種子。

發(fā)明內(nèi)容