慢速旋转对罗莎生菜细胞悬浮培养中细胞生长、氧化应激反应、抗坏血酸代谢和多胺的潜在影响

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Potential impact of clinorotation on cell growth, oxidative responses, ascorbate metabolism, and polyamines in Lollo Rossa lettuce cell suspension cultures

摘要

本研究优化了Lollo Rossa生菜（Lactuca sativa L.）的愈伤组织形成和细胞悬浮培养方案。此外，本研究还通过评估氧化反应、与抗坏血酸（AsA）代谢相关的酶和代谢物以及多胺，研究了旋转器对细胞生长机制的影响。补充6-苄氨基嘌呤（BAP，0.25 mg L^??1）和1-萘乙酸（NAA，1 mg L^??1）的Murashige和Skoog（MS）培养基表现出最高的愈伤组织诱导率（100%），以及最高的生长评分、鲜重（0.71 g）和总酚含量（84.1 mg g^??1 干重）。建立了细胞悬浮培养，并在固体MS培养基上筛选出两个细胞系C1和C2。随后将这些细胞系暴露于旋转器条件下7天。旋转器条件在第21天（对数期后期）增加了细胞生物质和总蛋白量，尤其是C2细胞；然而，在第27天（稳定生长期），蛋白含量显著下降。超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和过氧化物酶（POX）的活性在对数期显著升高；而在稳定期，只有POX和DHAR保持活性。类黄酮（28.4 mg g^??1 干重）和抗坏血酸（55.4 μg 100 mg^??1 鲜重）在旋转器处理的C2细胞中诱导更为明显，这与高水平的NADPH氧化酶活性及随后的H₂O₂水平相关，特别是在稳定期。腐胺（0.37 μmol g^??1 干重）和精胺（0.17 μmol g^??1 干重）含量在第27天在旋转器处理的C2细胞中达到最高水平。研究结果表明，AsA-GSH循环和活性氧（ROS）解毒途径中的多胺参与了在旋转器条件下对抗氧化损伤的保护并维持ROS稳态。