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04茯苓原生质体制备与再生条件的优化.pdf

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第3 4卷第 4期 2 01 5年 1 2月 武 汉 轻 工 J our nal o f W uha n 大 学 学 Pol yt e chni c 报 Vo1 .34No.4 Uni ver si t y Dec.20l5 文章 编号 : 2095- 7386( 201 5) 04- 00114) 0 DOI : 1 0. 3 9 6 9/ j .i s s n. 20 9 5- 73 8 6. 2 01 5. 4. 0 0 0 4 茯苓原生质体制备 与再生条件 的优化 汪 琪, 赵小 龙 , 陈 平 (武汉轻工大学 生物与制药 工程 学院 , 湖北 武汉 43 0 0 23) 摘 要 :对 茯苓 原 生质体 形 成与 再 生条件 进行研 究。分 别从 茵丝 茵龄 、酶 种 类及 浓度 、酶解 时 阃、酶解 温度 4个方 面优化 了原 生质体 的制 备条 件 , 从 再 生培 养基 的成 分 、 原 生质 体涂 布方 法 、 酶解时间 3个方面优化原生质体的再生条件 。结果表 明: 采用培养 6天的茯苓 茵丝, 在 3. 5% 溶壁 酶 +1% 崩 溃 酶 的 混 合 酶 液 中, 36 酶 解 2.5-3h,获得 的原 生质 体 产 量 最 高 ,可 达 到 39.38×10 个/g,双层 涂布 再 生率 可达 32. 7% 。 关键 词 : 茯苓 ; 原 生质 体 ; 制备 ; 再生 中图分类 号 :Q 71 文献标 识 码 :A The opt i mi zed condi t i ons 0 Por i a COCOS pr ot opl ast s pr epar at i on and r egener at i on WANG QiZHAOXi ao— l on g。 CHEN P g (Sc ho o lofBi o l og ya ndPhar ma ce ut i ca lEngi nee r i ng, WuhanPol y t ec hni cUni ve r s i t y, Wuha n430023, Chi na) Abstr act:Some f act or s t hatafect ed t he f or mat i on and regener at i on oft he P0 COCOS pr ot opl ast swere resear ched. Cel lage,enzyme s yst ems, di ges t i ng t ime and t emperat ure wer et est ed t o opt i mi ze t he condi t i on ofpr ot opl ast s pr epa。 r at i on.Regener at i on cul t ure medi um component, coat i ng met hod,di gest i ng t i me wer es t udi ed t o opt i mi ze t he condi — t i on ofprot opl ast sr egener at i on.The r es ul trevea l ed t hati nt he condi t i on oft he mycel i um cul t i vat ed f or6 days, f or enzymol ys i si n mi xed enzymesol uti oncont ai ni ng3.5% Lywal l zym and l% Dr i sel aseat36 ℃ f or2.5—- 3houm 。 t he Pof ia COCOS prot oplast syi el d WaS t he hi ghest .T h e preparat i on r at e can reach 39.38 X 10 /g,a ndt he regenerat i on r at e can reach 32.7% wi h doubl t e coat i ng. Keywor ds: Pori a COCOS;pr ot opl ast s;prepa rat i on;r egener at i on 1 引言 药 用 茯苓 是指 多孔 菌科 茯 苓 属 真 菌茯 苓 (Po r i a C O C OS(Schw.)Wol f )的干燥 菌 核 … ,它是 我 国常 用 的 我 国是 世 界 上 唯 一 进 行 茯 苓 栽 培 的 国 家 。近 年 来, 对于茯苓化学 、 药理方面 的研究 比较深入 , 而有 关 其生 物 特 性 方 面 的 文 章 并 不 多 见 。虽 然 1 980 大众药材品种之一 , 具有极高 的药用价值和膳食营 年以后 , 有 关食 用菌原 生质 体分 离的报 道 大量增 加 - 5 ] , 但对茯苓原生 质体分离制备 的系统研究较 养价值 , 人药能够利水渗湿 、 益脾 和 胃、 宁心安神 。 少。 为 了 以后 对茯 苓 在 微 生 物方 面进 行 更进 一 步 的 收稿 日期 : 201 5— 1 0- 26. 作者简介 : 汪 琪 (1 990一 ), 女, 硕士研究生 , E- mai l : 69 4711 760@ qq.co n r 通信作者 : 陈平 (1 958一 ), 女, 教授 , E— ma il : c henpi ng v i p 24@1 63. co n. r 1 2 武 汉 轻 工 探索 , 笔 者对 茯苓 原 生 质体 的制 备 进 行 了一 些 试 验 研究。 大 学 学 报 2 01 5矩 3 实验 方 法 3.1 原 生 质体 的制备 2 材 料 与试 剂 2.1 茯 苓菌 株 购 自广 东省微 生物 菌种 保藏 中心 。 3.1.1 茵丝体 培养 在 PDA平板 上 , 25℃下培 养茯 苓 GI M5.21 9菌 株 3_7天 ,挑 取 20_30个 小 菌 丝 块 于 盛 有 1 00 2. 2 培养基 mLPDB液 体培养 基 的锥形 瓶 中 , 28℃ , 150r /r ai n摇 2. 2.1 PDA培 养基 床震 荡 60h后 , 用 三 层 灭 菌 擦 镜 纸 过 滤 收集 菌 丝 马铃 薯 200g煮 汁过滤 , 葡 萄糖 20g, 胰 蛋 白胨 2g。 酵母 提取 物 2g, 琼 脂 10g, 加去离子水定容至 体, 再用 0. 6M 甘露 醇溶 液 冲洗 菌 丝体至 团状 。 3.1. 2 酶液 配制 1000mL, pH值 自然 。 称 取一 定酶 , 加人试管 中, 再 加 入 5 mL0.6 M 2. 2.2 PDB液体 培养基 的无 菌甘 露 醇 充 分 溶 解 , 用 0.22 m 微 孔 滤 膜 过 马铃 薯 200 g煮 汁过滤 , 葡 萄糖 20 g, 胰 蛋 白胨 2g, 酵母 提 取 物 2 g, 加 去 离 子水 定 容 至 1000 mL, pH值 自然 。 2. 2. 3 马铃 薯液 体再 生培 养基 滤。 3.1. 3 原生质 体 的配制 称 取上 述 菌 丝体 0.5 g于 50mL离 心管 中 ,加 入 5mL配制 好 的酶液 , 于 28__38c C, 静 置 酶解 2— 马铃薯 200g煮汁 过滤 , 葡 萄糖 20g, 胰 蛋 白胨 4h。酶解 后 经脱脂 棉过 滤 , 用 0. 61 V I甘露 醇 溶 液反 1g, 酵母 提取 物 1g, 甘露 醇 0. 6l, 加去离 子水 定容 复 冲 洗 ,收 集 滤 液 ,于 4 ℃ ,3 500 r /r ai n离 心 2O 至 1000 mL。 ai r n, 弃上 清 , 沉 淀 即为原 生质体 。 2.2. 4 马铃 薯 固体 再 生培 养基 3.1. 4 原 生质 体计 数 马铃 薯 200g煮 汁过 滤 , 葡萄糖 2 0g, 胰 蛋 白胨 用适 量 的 0. 6l V l甘露 醇 溶 液溶 解 原 生 质 体 ,用 1g, 酵母 提取 物 1g, 甘露 醇 0.61, 琼脂 1 0g, 加去 血球计 数板 计数 J 。 离 子水 定容 至 1000mL。 3.1.5 原 生质体 产 率 2. 2.5 麦 芽糖 液体 再 生培 养基 麦芽糖 1 0g, 葡 萄糖 4g, 酵 母 提 取 物 4g,甘露 每 g菌 丝体 产 生 的原 生 质体 数 量 ,以原 生质 体 个数/g表 示 。 醇 0.6l, 加 去离 子水定 容 至 1000mL。 3. 2 原 生质体 的制 备的条 件 2.2. 6 麦 芽糖 固体 再 生培养 基 3.2.1 茵丝 菌龄 麦芽 糖 10g, 葡 萄糖 4g, 酵母 提取 物 4g, 甘露 设 置 5个 菌龄 时 间段 : 3 d, 4d, 5d, 6d, 7 d。5 醇 0. 6M, 琼脂 1 0g, 加 去离 子水定 容 至 1000mL。 种 处理 在 同一次 实 验 中完成 ,以 减少 误 差 。 除菌 龄 2. 2. 7 纤 维二糖 液体 再 生培 养基 外, 5种 处 理 的其 他 条件 一 致 : 用 3.5% 的溶 壁 酶加 纤 维二 糖 1 5g, 胰 蛋 白胨 2g, 酵母 提取 物 4g, 1. 0% 崩溃 酶酶解 , 酶 解温度 36℃ , 静 置酶 解 2. 5h。 甘露 醇 0. 6 M, 加 去离 子水 定容 至 100 0 mL。 然后用血球计数板计数 , 分别计算原生质体产率。 2.2. 8 纤维二 糖 固体再 生培 养基 3. 2. 2 酶 种 类及浓 度 纤维 二糖 1 5g, 胰 蛋 白胨 2g,酵母 提 取 物 4g, 进行 单 一酶及 不 同浓度 的溶 壁 酶 (2% , 2.5% , 甘 露醇 0. 6M, 琼脂 1 0g, 加 去离 子 水 定 容 至 1000 3. 0% , 3. 5% , 4.0% )与 1.0% 浓 度 的 崩 溃 酶 组 合 , m L。 共 7组 处理 。每组 酶液 5mL, 各加 人 0.5g菌丝 体 , 2. 3 试剂 进 行 酶解 , 制 备 原 生质 体 。7种 处 理 的 其 他 条 件 一 溶壁酶 (Ly wa l l z ym), 购 自广东 微 生 物菌 种研 究 所; 崩溃酶 (Dr i s e l a s e), 购 自美 国 Si g ma公 司 。 0. 6M 甘露 醇溶 液 : 1 09.32g甘露 醇 , 加 去离 子 水 定容 至 1000mL。 致: 菌丝菌 龄 6d, 酶解 温度 36℃ , 静 置酶 解 2. 5h。 然后用血球计数板计数 , 分别计算原生质体产率。 3. 2.3 酶解 时 间 分 别设定 5个酶解 时 间 : 2h, 2. 5h, 3h, 3. 5h, 4 4期 汪琪 , 赵小龙 , 陈平 : 茯苓原生质体制备 与再 生条件 的优化 13 h。5种处 理 的其他 条件一致 : 用 3. 5% 的溶壁酶加 1 . 着茯苓 菌 丝菌龄 的增 大 , 原 生 质 体 的产 率 也 逐 渐增 O%崩溃 酶酶解 , 菌丝 菌龄 6d, 酶 解温度 36℃。然后 加, 在第 6d的时候 达到 最大 值 39.38×1 04" /g(见 用血球计数板计数, 分别计算原生质体产率。 图1 ), 随后产率开始下降。结果显示 , 菌丝菌龄对 3.2. 4 酶解 温度 原 生质 体 的制备 有很 明显 的影 响 。对 于 菌龄过 小 的 设置 6个 酶解 温 度 : 28℃ , 30℃ , 32℃ , 34℃ , 菌丝 , 菌 丝 细胞处 于 生 长 期 , 细 胞 壁 比较 薄 弱 ,容 易 36℃ , 38℃ 。6种 处理 的其 他条 件 一致 : 用 3.5% 的 被 酶解 , 而 细胞膜 不成 熟不 完善 , 导致 原生 质体 不稳 溶壁 酶加 1. 0% 崩 溃 酶 酶 解 , 菌 丝 菌 龄 6d,静 置 酶 定, 易产 生破 裂 ; 对 于 菌龄 过 大 的 菌 丝 ,菌 丝 细胞 已 解 2. 5h。然后 用 血球计 数 板计 数 , 分 别 计算 原生 质 进 入稳定 期 或处 于稳定 期后 期 , 这时 菌丝 老化 , 细胞 体 产率 。 壁增 厚 , 对 酶 的 敏 感 性 降 低 ,导 致 酶 解 过 程 难 以进 3. 3 原 生 质体 的再 生 行; 而处 于对数 时 期 的 菌丝 细 胞 最 有 利 于茯 苓 原 生 (1) 原生质体沉 淀中加入 3mL液体再生 培养 基, 28℃静 置 培养 3d。 质体 的释 放 , 且原 生质体 的质量 、 活性 都最佳 。 表 1 茵丝 菌龄对 茯 苓原 生质体 产 率的 影响 (2)将 培 养 物 倒 人 培 养 皿 中 , 加 入 固体 再 生 培 养 基 于 25℃培养 7d。同时将 原 生质 体用无 菌 水进 行低 渗 处理作 为 原 生 质体 再 生 对 照 ,然后 用 同样 的 方法 涂 布于再 生 培养 基上 , 25℃ 培养 7d。 ( 3)统计每个平板上 长 出的菌落数 , 计算再生 率。 再 生率 % =(再 生培养 基 上长 出 的菌 落数 一 低渗 处理 后 再 生 培 养 基 上 长 出 的 菌 落 数 ) /涂 布 原 生 质 体 数 ×1 00% 【 7 3. 4 原 生质体 的再 生 条件 3. 4.1 再 生培 养基 的成 分 分 别 用 三 种再 生培 养 基对 原生 质 体 进 行再 生 : 马铃薯 、 麦 芽糖 及纤 维二 糖 再生 培养 基 。 3. 4.2 原 生质 体涂 布 方法 单层涂布法 : 将培 养物倒人培 养皿 中, 加入 约 1 0mL固体 再 生 培养 基 混 匀 , 于 25℃ 培 养 7d。双 层涂 布 法 】: 将 培 养物 倒人 培养 皿 中 , 加入 约 1 0mL 固体再 生 培养基 混 匀 , 冷 却 至 50 a C左 右 , 待 其凝 固 后, 上 面再铺 约 1 0 mL固体再 生 培养 基 。统 计 长 出 图 1 最优 制备 条件释 放 的原 生质体 4.1. 2 酶种 类及 浓度 实验结果表明 ( 见表 2), 使用 3. 5%溶壁酶 + 的菌落 数 , 计 算 再生 率 。 1. O% 的崩 溃酶 时 , 酶 解 效 果 最佳 ,获得 茯 苓 原 生 质 3. 4.3 酶 解 时间 体 的量最 高 。真 菌 细胞 壁 的成 分非 常复 杂 , 使用混 分 别取 2h, 2. 5h, 3h, 3.5h, 4h的 原 生质 体 , 合酶 进行 酶解 比单 一酶 的效 果更佳 。本 实验 所用 的 用 双层 涂布 法进 行再 生 实 验 。 统计 长 出 的菌 落 数 , 溶壁酶为混合酶类 , 本身效果不差 , 加入其他酶类酶 计 算再 生率 。 解效果更好。当酶浓度达到一定时, 处于饱和状态 , 4 结 果 与分 析 不再 释放 原生 质体 ;当酶 浓度 过高 时 , 酶 当 中一般 含 有一些对原生质体有害的酶类 , 酶量增加时 , 杂酶的 4.1 原 生质 体 制备条 件 的优化 浓度也会变高 , 影响原生质体的活性 , 并且还会使原 4.1.1 茵 丝茵龄 生质体 过 度酶解 而 变形 。 实 验结果 表 明 (见 表 1), 从 培 养第 3 d开 始 , 随 1 4 武 汉 轻 工 大 学 学惦 螗 报 辩 雄 垃 §o 2 01 5年 注: I代 表 溶 壁 酶 ; d代 表崩 溃 酶 。 苓 原生 质体 的再 生率有 着相 当大 的差异 。用双层涂 4.1. 3 酶 解时 间 实验结 果表 明 (见 图 2), 在酶解 前期 ,随着 处理 布法 的效果 较 好 ,再 生 率 可 达 到 32.7% ; 而单层涂 时间的延长 , 所产 生的原生质体 的量 也随之增加 。 布 只有 11.3% 。 在 2.5h达 到最 大 值 为 39.38×1 0-  ̄- /g,随 后其 值 4.2. 3 酶解 时间 ∞站 ; ; } ∞鹞 ∞ o 开始 下降 , 但在 3h时 , 下 降 的不 明显 。茯苓 菌 丝 在 实 验结果 显示 (见 图 1), 随着 酶解 时 间 的延长 , 2.5._3 h之 间 已得 到充 分 的 酶解 , 原 生质 体 释 放 完 原 生质 体再 生率 也 不 断 下 降 。而 在 3h之前 ,下 降 全 。时 间过 短 , 会 导致脱 壁 不全 ; 过长 酶解会 造 成原 的幅度 较小 ; 超过 3h之后 , 开 始 大 幅度 的下 降 。原 生质体破裂或者溶解 , 使原生质体的数 目减少_ l 。 。 。 生质体 需要 一定 的 活性才 能再生 , 酶 解 3h之 后 , 原 生质 体受 到 的伤害 大 幅 度增 加 ,活性 也 大 幅 度 的 降 低, 因此 难 以再生 。 5 讨论 蓄 酶解法制备原生质体是最普遍 的一种方法。本 研 究从 8个 方面探 讨 了原 生 质 体 的制 备 与 再 生 , 得 出结论 : 采 用培养 6d的茯苓 菌 丝 , 在 3.5% 溶壁 酶 耋 5 l 誊 蕊 毒 t / d ●一原生质体产率 — 愿生质幡再生率 图 2 酶 解 时 间对 茯苓 原 生质体 产率 和再 生影 响 4.1. 4 酶解 温度 实验 结果 表 明(见表 3), 在 酶解前 期 , 随着 酶 解 温 度上 升 , 原 生质体 的得率也 不 断增加 ,当酶解温 度 达 到 36℃时 , 产量 最 大 ,为 39.38×1 0’+/g。 随后 原 生质 体 的产量 开 始 下 降 。实 验 使 用 混合 酶 类 ,不 同的酶 活性 最强 时 的温度 也有 所不 同¨¨。 表 3 酶 解温 度对 茯苓 原 生质体产 率 的影 响 +1%崩溃 酶 的混合 酶液 中 , 36c C酶解 2.5_ 3h, 获 得 的原生 质体 产量 最高 , 可达 到 39. 38×1 0+/g, 双 层涂 布再 生率 可达 32. 7% 。 程水 明等 从酶 解温度 、 酶 液浓度 、 酶 解 pH、 酶解 时间 4个条 件研究 茯苓 原生质 体 的最佳 制备 ,以 5_7天菌丝 为材 料 , 0.6M 甘 露 醇 作 为渗 透 压 稳 定 剂, pH5.5__6. 0, 在 2%酶 液 的作 用 下 , 41℃水 浴 酶 解 3h, 可得 到 1. 7×1 0 /g的原 生 质体 。笔 者所 做 的与其相 比酶解采 用混 合酶 , 产量 大 大得 以提高 。 梁清 乐等从 最适 菌 龄 、 酶 液 浓 度 、酶 解 时 间 、 稳 定剂 4个 方 面对 茯 苓 原 生 质体 制备 与再 生进 行 了探 究 , 得 到结果 以 56—72h菌 丝 为材 料 , 0.61 V I甘露 醇 作 为 渗透压 稳定 剂 , 在 3%溶 壁 酶 +3% 蜗 牛 酶 的作 用 下, 28c c震 荡 酶解 2.0_2.5h,最 高 可 得 到 6.5× 1 0/g的原生质体口引。与之相 比, 笔者研 究 pH对 4.2 原 生质 体 的再 生条件 原生 质体制 备 的影响 , 酶 的应用 也有 所改 变 , 也 大大 4. 2.1 再 生培 养基 的成 分 提高 了茯苓原 生质体 的产量。王伟霞等 实验 结果 表 明 ,三种 不 同 的培 养基 对 茯 苓原 生 茯 苓 原生质 体 的制 备进 行 了探 究 , 但 其 产 量 和再 生 质体 的再生 能力 几乎 没有 差异 。 率都 不及 笔者 的研究 结果 。 4. 2. 2 原 生质 体涂 布 方法 参 考文 献 实 验结 果 发 现 , 单层 涂 布 与 双层 涂 布 所得 的茯 也对 [1] 国家药典委 员会.中华人 民共和国药典 [ s], 4期 汪琪 , 赵 小龙 , 陈平 : 茯苓原生质体制备与再生条件 的优化 1 5 ma r ke r[J].Agr i c ul t ur a lSci e nce& Te chnol o g y, 2010: 46. [ 2] 章佩芬 ,罗焕敏.飞扬草 药理作 用研 究概 况 [ J ].中药材 , 2 0 05, 2 8( 5): 43 7 43 - 8. 2o08, 9(3): 5945 2. [1 0] 杨迎 青, 李 明海 , 杨媚 , 等.水稻纹枯病 菌原 [ 3] 蔡 丹凤 ,陈美元 , 郭 仲 杰 ,等.茯 苓 菌株 生物 学 特性 的 研 究 [J].中 国食 用 茵 , 2009, 28(1): 生质 体制 备 与 再 生 条 件 的 优 化 [J].华 中农 业 大学 学报 , 2010, 29(5). [1 1] DE—BEKKER C,W IEBENGA A,AGUILAR G , 23- 26. [ 4] 刘 祖 同 ,罗 信 昌.食 用 茵 生 物 技 术 及 应 用 eta1.An enzyme cockt ai lf or ef i ci ent prot o— [M].北京 :清华 大 学 出版社 , 1999: 86. 1 24. pl a s tf or ma t i o ni nAs pe 哂l l us ni ge r[J].Jo ur nal [ 5] 邱龙 新 .食 用茵 原 生质 体 技 术研 究现 状 .龙 岩 f Mi o cr obi o l og i ca lMet ho ds, 2009, 76(3): 305— 师专学报 [ J ], 2 0 02, 2 0( 6): 49 - 51. 306. [ 6] 朱 坚 ,张鹏等 .白灵 菇 原 生质 体 制备 条 件 的优 化[ J] .中国农 学通报 , 2 01 l, 2 7( 25). [7] 陈亮 , 孙庚 午 , 王 洪凯 , 等 .葡萄座 腔 茵原 生质 体的制备及 的 转 化 [J].林 业 科 学 , 201 4 [1 2] 程 水 明 ,周 导 华.茯 苓 茵丝 原 生质 体 最佳 条 件 研 究 [J].安徽 农 业 科 学 , 2006,34(1 8): 465l- 4666. [1 3] 梁 清 乐 ,王 秋 颖 ,曾 念 开 ,等.茯 苓 灭 活 原 生 质 体 融 合 育 种 研 究 [J].中 草 药 , 2006,37 ( 6). [ 8] 王 杰 ,林俊 芳 ,云 慧 ,等.草 菇 原 生质 体 制 备 、 再生及 转 化研 究 [ J] .华 南农 业 大 学 学报 , (5). [1 4] 王伟 霞 ,李 福 后.茯 苓 原 生质 体 制 备 与 再 生 条件 的研 究 [J].茵物研 究 , 2006, 4( 4). 2007, 28(3). a b— [ 9] W AN Y ,ZHANG D J,HUANG Y ,eta1.Est [1 5] 吕龙 ,郭 成 金.正 交设 计 法探 讨 茯 苓 原 生 质 l i s hment of pr ot oplast t ransf ormat i on sys t em i n 体的最佳制备条件[ J]. 天津师范大学 学报 , Ahem ari a t enui ssi ma us i ng G418 2007, 27( 3). sel ect i on

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