蝶豆花（Clitoria ternatea）愈伤组织和细胞悬浮培养的建立及五环三萜类化合物的生产

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：The establishment of callus and cell suspension cultures of blue butterfly pea (Clitoria ternatea) for the production of pentacyclic triterpenoids

　　

摘要

蝶豆花（Clitoria ternatea）是一种热带药用植物，富含新型生物活性化合物，包括五环三萜类化合物、类黄酮和生物碱。在这些化合物中，蒲公英甾醇、蒲公英甾酮和香树脂醇等五环三萜类化合物通常与哺乳动物的神经保护作用相关。本研究旨在建立蝶豆花子叶外植体的愈伤组织和细胞悬浮培养体系，并鉴定新型次生代谢产物，特别是与哺乳动物神经保护机制相关的五环三萜类化合物。在不同植物生长调节剂处理下诱导和增殖愈伤组织，随后建立了细胞悬浮培养。使用气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）分析细胞提取物，以鉴定并相对定量五环三萜类化合物。在补充了 0.4 mg/L 2,4-二氯苯氧乙酸的半量 Murashige 和 Skoog (1962) 培养基（? MS）（愈伤组织系 1：CL1）以及 0.5 mg/L 萘乙酸加 0.5 mg/L 6-苄氨基嘌呤（愈伤组织系 2：CL2）的处理中，观察到最佳的松散愈伤组织诱导。从愈伤组织系 1 的最适愈伤组织增殖培养基（? MS 加 0.5 mg/L NAA + 1.0 mg/L BAP）衍生的细胞悬浮系 1（CSL1）显示出更快的生长速率，在第 15 天达到峰值，而细胞悬浮系 2（CSL2）衍生自愈伤组织系 2 的最适愈伤组织增殖培养基（由 ? MS 和 0.8 mg/L 2,4-D 组成），在第 18 天达到峰值。CSL1 的最佳收获时间为第 13 天，CSL2 为第 17 天。对体外培养物（愈伤组织和细胞悬浮）和母株根部的己烷提取物进行植物化学比较分析，通过 GC-MS 鉴定出五环三萜类化合物和植物甾醇的存在，包括香树脂醇、香树脂酮、蒲公英甾醇和 β-谷甾醇。所有体外培养物中的香树脂醇积累量明显更高，其中 CL2 显示相比对照组增加了 12.71 倍，而 CL1 的蒲公英甾醇水平高于其他细胞系。