蓖麻細胞懸浮培養技術研究

摘要：生長在大冶市銅綠山礦區的野生蓖麻（Ricinus communis L.）是一種新發現的銅超富集植物。為了建立穩定、快速生長的蓖麻懸浮細胞系，以便篩選重金屬抗性蓖麻細胞和培育超富集植株，以前期誘導的蓖麻胚性愈傷組織為材料，通過正交試驗設計，優化懸浮細胞系的培養條件，建立蓖麻細胞懸浮系，并在優化條件下測定細胞的生長曲線和培養液pH變化。結果表明，

關鍵詞：蓖麻（Ricinus communis L.）；胚性愈傷組織；正交試驗設計；懸浮細胞系

中圖分類號：S565.6 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）04-0932-04

The Cell Suspension Culture of Ricinus communis L.

KANG Wei1，ZHENG Jin1，2

（1.Hubei Polytechnic of University，Huangshi 435003， Hubei，China；2.Hubei Key Laboratory of Mine Environmental Pollution Control Remediation，Huangshi 435003， Hubei，China）

Abstract： Ricinus communis was a new hyperaccumulator growing on Tonglushan copper mine in Daye city. A stable and rapid growth cell suspension culture line of R. communis was established to screen heavy-resistance cell and accumulate plants using embyrogenic cellus with orthogonal experimental design. The results showed that the optimal culturing conditions were MS medium with 0.5 mg/L 6-BA + 0.2 mg/L NAA + 50 mg/L sucrose + 350 mg/L casein hydrolyzate and 2.0 g（FW）/50 mL inoculation quantity，culture temperature （26±2）℃，drak culture，110 r/min. The best growth rate of the cells were 4.58 g/（50 mL·14 d） and 0.49 g/（50 mL·16 d） under the optimal conditions， respectively. The growing curves of R. communis suspension cell shaped by “S” nearly. The cultutring period was 16 d with the rapid growth phase from 6 to 14 d. The pH trend of culture liquid was declined first and then increased to stable gradually during a culturing period.

Key words： Ricinus communis L.； embyrogenic cellus； orthogonal experimental design； suspension cell line

蓖麻（Ricinus communis L.）屬于大戟科（Euphorbiaceae）蓖麻屬（Ricinus），在我國各地均有分布，是一種常見的特種油料作物，經濟價值較高[1]。近年來，蓖麻在植物修復重金屬污染環境方面的作用引起人們的關注。研究報道在液體培養和盆栽條件下，蓖麻幼苗對水體和土壤銅的吸收都達到超富集水平[2，3]；蓖麻在重度鋅污染的土壤中仍然生長較好，表現出較強的耐受性[4，5]；蓖麻葉片可吸收大氣中的二氧化硫、二氧化碳，通過種植蓖麻可以減輕大氣污染[6]。筆者前期研究證實，在大冶市銅綠山礦區自然散生的野生蓖麻，不僅對土壤銅污染具有較強的耐受性，而且體內能夠富集較多的銅，具有銅超積累植物的特征，在修復銅污染土壤中具有較大的潛力[7，8]。但是，由于長期處在重金屬污染嚴重的土壤環境下，與栽培蓖麻的農藝性狀相比，這些礦山蓖麻大多株形偏小，結實率低，子粒較小，制約了蓖麻在植物修復工程中的應用，需要通過遺傳改良加以克服。目前，生物技術在植物育種中的應用十分廣泛，通過生物技術與傳統育種的結合，不僅克服了傳統雜交育種周期較長、效率較低的不足，而且大大提高了育種效率，成為農業科技創新的重要戰略[9]。本研究以前期誘導的蓖麻胚性愈傷組織為材料，采用細胞懸浮培養法建立蓖麻懸浮細胞系，為篩選重金屬抗性蓖麻細胞和培育超富集植株提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用蓖麻胚性愈傷組織由湖北理工學院生物工程實驗室用蓖麻種胚誘導培養獲得[10]。

1.2 培養基和培養條件

1.3 試驗設計方案

采用正交試驗設計優化懸浮細胞培養條件，因素與水平見表1。在優化培養條件下，用150 mL三角瓶懸浮培養蓖麻細胞，每瓶50 mL液體培養基，接種2.0 g 愈傷組織，每隔7 d繼代1次，連續繼代7～10次，即可獲得懸浮細胞。前3次繼代時，棄去上清液的1/2并補充等量的新鮮培養基，之后繼代時，將培養物搖勻并稍靜置后，取10 mL培養物接種繼代。

1.4 懸浮細胞生長曲線和pH的測定

2 結果與分析

2.1 蓖麻胚性愈傷組織繼代培養

2.3 細胞懸浮培養的生長曲線

2.4 培養液pH的變化

由圖7可知，在細胞懸浮培養的前6 d，pH由起始的5.80下降到4.35，從第七天開始，pH逐漸升高，培養至第18天，pH上升至5.76，之后，基本維持在這個水平。可見，蓖麻細胞懸浮培養過程中，培養液pH表現為先降低后升高，然后趨于穩定，這可能與培養基化學成分的消耗和培養細胞分泌的酸性或堿性物質有關[12]。

3 小結與討論

參考文獻：

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