一种新型的生物技术来源的次级代谢产物：Cirsium helenioides (L.) Hill 的愈伤组织和细胞悬浮培养物的系统发育与生化分析

植物次生代谢物研究显示，Cirsium helenioides愈伤组织在黑暗条件下经不同外植体和激素配比优化后，黄酮类（5.94±0.15 mg/g DW）、酚类（27.20±0.56 mg GAE/g DW）和多糖（76.2±1.23 mg/g DW）积累量显著高于完整植株及悬浮培养，其中子叶/根来源愈伤在特定MS培养基中表现最佳。

　　

摘要

Cirsium helenioides (L.) Hill 是一种具有潜在价值的植物次生代谢物来源。在本研究中，成功地在体外建立了 C. helenioides 的愈伤组织和细胞悬浮培养物，并对其次生代谢物的积累能力进行了系统评估。通过核 ITS 和叶绿体 rbcL 标记物结合系统发育分析确认了该物种的身份。在黑暗条件下培养的愈伤组织显示出最高的代谢物积累水平，尽管最大值取决于外植体的来源和培养基中的植物激素组成。在添加了 1.0 mg L^?1 2,4-D 和 0.5 mg L^?1 BAP 的 Murashige 和 Skoog 培养基中，来自子叶的愈伤组织在黑暗条件下总黄酮含量最高，达到 5.94 ± 0.15 mg g^?1 DW。在添加了 2.0 mg L^?1 NAA 和 0.5 mg L^?1 BAP 的 MS 培养基中，来自叶片的愈伤组织在黑暗条件下总酚类含量最高，为 27.20 ± 0.56 mg GAE g^?1 DW。在添加了 1.0 mg L^?1 2,4-D 和 0.5 mg L^?1 BAP 的 MS 培养基中，来自根部的愈伤组织在黑暗条件下多糖积累最多，达到 76.2 ± 1.23 mg g^?1 DW。在所有情况下，愈伤组织中的代谢物浓度都比体外生长的完整植物高出数倍，而悬浮培养物中的浓度则低于固体培养基中的愈伤组织。总体而言，结果表明 C. helenioides 愈伤组织培养物是一个高效且可控的体外系统，可用于酚类化合物和多糖的积累，这突显了其进一步进行生物技术优化和应用的潜力。