印楝细胞悬浮培养及其浸出液控虫效果研究
印楝(Azadirachta indica A.Juss)是重要的农药资源植物.印楝素是印楝的主要功能成分,它具有广谱的控虫活性、独特的作用模式以及环保无毒等突出特性.目前市售农药制剂中的印楝素主要是从印楝种子中提取的,难以满足市场的需求.采用细胞工程手段,可以尝试一条生产含印楝素农药制剂的新途径.在药用植物细胞培养中,细胞生长迅速,生产条件可控,并可通过生物转化积累目标成分等.本文以印楝幼叶、茎段以及种子作为外植体,进行愈伤组织的诱导和继代培养,建立了印楝细胞的悬浮培养体系;在摇瓶培养条件下以印楝细胞生物量和有效成分含量等为主要指标,初步优化了印楝细胞悬浮培养的工艺条件;结果如下.确定了印楝愈伤组织的最佳诱导培养基类型及激素组合为:MS (Murashige and Skoog)+2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)1 mg/L+6-BA(6-苄氨基嘌呤)0.5 mg/L;建立了细胞悬浮体系.并初步分析了印楝细胞悬浮培养过程中培养基的pH、电导率、碳源、氮源和磷源的动态变化.并通过单因素实验,确定并验证了印楝细胞摇瓶培养的优化工艺条件为:MS培养基、细胞接种量30 g/L、初始pH 5.8、光照周期为光照/黑暗=16/8 h、碳源为3%蔗糖、氮源为12:48 mmol/L NH4+: NO3-,磷源为0.625 mmol/L磷酸盐:20天后的细胞干重增值倍数达到3.79±0.19,胞内柠檬苦素类物质含量最高可达到3.62±0.14 mg/g.愈伤组织、悬浮培养物以及悬浮培养物细胞,经过有机溶剂-步浸提,获得各自的浸提液;在测定它们的印楝素含量后,按含0.003%印楝素的标准,稀释成控虫制剂,然后分别处理3龄黄粉虫幼虫.结果表明,3种浸提液的致死率要明显高于阴性对照,其中,第9天的最大致死率达到了20%以上,但是它们要明显低于0.003%印楝素乳油农药;3种浸提液在体重、拒食率和趋避率等方面控虫效果较好,达到甚至超过印楝素农药的控虫水平.总之,印楝通过细胞培养途径,能够获得大量细胞培养物,满足大规模工业化生产的条件.印楝细胞培养物经一步浸提后,直接用于控虫制剂的生产,大大可以降低印楝素分离、提纯等所消耗的生产性成本.本文的研究结果为印楝细胞悬浮培养工业化生产印楝素农药制剂进行了有益的尝试.
- 作者：
- 赵娜
- 学位授予单位：
- 天津科技大学
- 专业名称：
- 发酵工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 李兴林
- 中图分类号：
- TQ453
- 关键词：
- 印楝；细胞培养；柠檬苦素类；黄粉虫；控虫评估
- Azadirachta indica； cell culture； limonoids； Tenebrio molitor； pest control evaluation