Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tăng cường sản xuất alcaloid indole trong các khối callus đặc trưng của cây Catharanthus roseus: tác động của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật và sucrose
Tóm tắt
Một hệ thống nuôi cấy đặc biệt, các khối callus compact, đã được phát triển từ các mẫu giâm cành của cây Catharanthus roseus trong môi trường lỏng Murashige và Skoog (MS) được điều chỉnh, chứa 5.37 µM α-naphthaleneacetic acid và 4.65 µM kinetin. Các nghiên cứu hình thái và giải phẫu cho thấy các khối callus compact hình cầu này bao gồm nhiều tập hợp callus kết dính có trình độ phân hóa tế bào/ mô nhất định, điều này cũng phù hợp với các kết quả phân tích mẫu isoenzyme peroxidase và esterase. Các văn hóa khối callus compact có khả năng tổng hợp khoảng 2 lần nhiều alcaloid indole hơn so với các văn hóa tế bào phân tán, và điều này được giả thuyết là liên quan đến tình trạng khác biệt của chúng. Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật và nồng độ sucrose, cũng như tốc độ lắc ảnh hưởng đáng kể đến các thuộc tính của các khối callus compact. Cụ thể, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid đã phá huỷ cấu trúc compact và giảm sản xuất alcaloid của các khối callus compact; nhưng một nồng độ cao của các hormone cytokinin là cần thiết để duy trì cấu trúc compact và sản xuất alcaloid cao của các văn hóa đặc biệt này. Nồng độ sucrose tối ưu (5–6%) mang lại sản lượng alcaloid và sinh khối lớn nhất, cũng như mức độ nén cao nhất của các khối callus compact.
Từ khóa
#Catharanthus roseus #alcaloid indole #callus compact #chất điều hòa sinh trưởng thực vật #sucroseTài liệu tham khảo
Kargi F and Rosenberg MZ (1987) Plant cell bioreactors: Present status and future trends. Biotechnol Prog 3: 1–8
Moreno PRH, van der Heijden R, Verpoorte HR and ten Hoopen JG (1995) Cell and tissue cultures of Catharanthus roseus: A literature survey II. Updating from 1988–1993. Plant Cell Tissue and Organ Culture 42: 1–25
Misawa M and Goodbody AE (1996) Production of antitumor compounds by plant cell cultures. In: Dicosmo F and Misawa M (eds) Plant Cell Culture and Secondary Metabolism Toward Industrial Application. New York: CRC Press, pp 123–138
Moreno-Valenzuela OA, Galaz-Avalos RM, Minero-García Y and Loyola-Vargas VM (1998) Effect of differentiation on regulation of indole alkaloid production in Catharanthus roseus hairy root. Plant Cell Rep 18: 99–104
O'Keefe B R, Mahady GB, Gills JJ, Beecher CWW and Schilling AW (1997) Stable vindoline production in transformed cell cultures of Catharanthus roseus. J Nat Prod 60: 261–264
Lindsey K and Yeoman MM (1983) The relationship between growth rate, differentiation and alkaloid accumulation in cell cultures. J Exp Bot 34: 1055–1065
Bolwell GP (1985) Use of tissue cultures for studies on vascular differentiation. In: Dixon RA (eds) Plant Cell Culture, a Practical Approach. Washington DC: IRL Press, pp 107–126
Collin HA and Watts M (1983) Flavor production in culture. In: Evans DA, Sharp WR, Ammirato PV and Yamada YY (eds) Handbook of Plant Cell Culture, Vol 1. Techniques for Propagation and Breeding. London: Collier Mecmillan Publishers, pp 729–747
Ellis DD, Zeldin EL, Brodhagen M, Russin WA and McCown BH (1996) Taxol production in nodule cultures of Taxus. JNat Prod 59: 246–250
Pieron S, Boxus P and Dekegel D (1998) Histological study of nodule morphologenesis from Cichorium intybus L. leaves cultivated In Vitro. In Vitro Cell Dev Biol(P) 34: 87–93
Hoekstra SS, Harkes PAA, Verpoorte R and Libbenga KR (1990) Effect of auxin on cytodifferentiation and production of quinoline alkaloids in compact globular structures of Cinchona ledgeriana. Plant Cell Reports 8: 571–574
Xu JF, Sun Y and Su ZG (1999) Enhanced salidroside production in liquid-cultivated compact callus aggregates of Rhodiola sachalinensis: manipulation of plant growth regulators and sucrose. Plant Cell Tissue Organ Culture 55: 53–58
Murashige T and Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 15: 473–497
Zhao J, Zhu WH, Wu YQ and Hu Q (1998) Kinetics of isoenzyme patterns and activities of several enzymes in highsinenxans-yield Taxus yunnansis cell line Ts 19 related to sinexans biosynthesis. Acta Botanica Boreali-Occidantalia Sinica 18: 339–347
Zhao J, Zhu WH, Wu YQ and Hu Q (1999) Determination of indole alkaloids in Catharanthus roseus tissue and cell cultures by RP-HPLC. Acta Pharmaceutica Sinica 34: 539–542
Zhao J, Zhu WH and Hu Q (2000b) Enhanced ajmalicine production in Catharanthus roseus cell cultures by combined elicitor treatment: from shake-flask to 20-l airlift bioreactor. Biotechnol Lett 22: 509–514
Zhao J, Zhu WH and Hu Q (2000a) Promotion of indole alkaloid production in Catharanthus roseus cell cultures by rare earth elements. Biotechnol Lett 22: 825–828
Savidge RA (1983) The role of plant hormones in higher plant cellular differentiation. II. Experiments with the vascular cambium, and sclereid and tracheid differentiation in the pine, Pinus contorta. Histochem J 15: 447–466
Kumar PP, Lakshmanan P and Thorpe TA (1998) Regulation of morphogenesis in plant tissue culture by ethylene. In Vitro Cell Dev Biol (P) 34: 94–103
Honda Y, Inaoka H, Takei A, Sugimura Y and Otsuji K (1996) Extracellular polysaccharides produced by tuberose callus. Phytochemstry 41: 1517–1521
Xu J, J Xie and PS Feng (1998) Oygen transfer characteristics in the compact callus aggregates of Rhodiola sachalinensis. Chin J Biotechnol 14: 99–107