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为生产珍贵天然抗氧化剂迷迭香酸(RA),研究人员首次对原产伊朗的多年生植物Salvia hydrangea进行体外愈伤组织诱导及细胞悬浮培养。他们发现特定激素组合可促进愈伤组织生长,100 μM MeJa 处理 48 h 能显著提升 RA 产量,这为 RA 商业化生产提供新思路。
在本次研究中,首次成功实现了对原产于伊朗的多年生植物
Salvia hydrangea DC. ex Benth.(唇形科)进行高效的体外愈伤组织诱导,并建立了细胞悬浮培养体系,目的是生产有价值的天然抗氧化剂迷迭香酸(Rosmarinic Acid,RA)。研究使用 1 厘米的植物叶片切段作为外植体,在添加不同浓度 6 - 苄氨基嘌呤(6-Benzylaminopurine,BAP,浓度为 0、1、2、3、4、5 和 6 mg/L)和 1 - 萘乙酸(1-Naphthalene-acetic Acid,NAA,浓度为 0、1、2、3、4、5 和 6 mg/L)的 Murashige 和 Skoog(MS)培养基上进行愈伤组织诱导。同时,还研究了不同浓度(50 和 100 μM)的茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,MeJa)在不同处理时间(24、48 和 72 h)下,对已建立的细胞培养物的生物量生产、生化特性以及 RA 积累的影响。
研究发现,在含有 5 mg/L BAP 和 5 mg/L NAA 的 MS 培养基上培养的外植体,愈伤组织诱导率最高(100%,n = 27 个外植体)且生长速率最快。从诱导产生的松散愈伤组织在含有 5 mg/L BAP 和 5 mg/L NAA 的液体 MS 培养基中培养四周,成功建立了细胞悬浮培养体系。在 21 天的培养期内,记录到最大的比生长速率、13.5 天的细胞倍增时间以及最高的细胞活力(98%)。在培养的第 21 天,细胞鲜重达到最大值(18.17 g/L),干重达到 0.52 g/L ,RA 产量为 46.6 mg/g DW(干重)。令人惊讶的是,用 100 μM MeJa 处理 48 h 后,植物细胞中的 RA 含量显著提高,达到 89.47 mg/g DW 。这些研究结果对于开发用于 RA 商业化生产的生物工程平台具有重要价值。