台灣農業研究

四倍體丹參毛狀根系之時序培養及其丹參酮生產篩選

作者:夏奇鈮、曹進義、吳姿穎、陳威臣*

摘要:

丹參 (Salvia miltiorrhiza) 為唇形科多年生草本植物,是中醫治療心血管疾病的重要藥材。4 倍體 (4N) 毛狀根與其2 倍體 (2N) 相較,具有二次代謝物含量較高之特性,是離體培養大量生產植物二次代謝物的良好工具。本研究利用秋水仙素誘導所得之4N 丹參毛狀根群,探討從中篩選出高丹參酮產量毛狀根系 (以下簡稱根系) 的可行性。首先以固體培養基進行連續3 次、每次8 wk 的根系培養,並依據丹參酮產量從103 個4N 根系中篩選出前32 名,繼續進行連續3 次、每次8 wk 的液體培養;同時從32 個4N 根系中挑選出2 個根系與2N 根系一起進行時序培養。固體培養的結果顯示,4N 根系群的平均生質量較2N 根系低,僅達2N根系的67.2%,但4N 根系群的平均總丹參酮含量較2N 根系為高,是2N 根系的4.66 倍,且4N 根系群的平均丹參酮產量為2N 根系的3.29 倍。檢視4N 根系群丹參酮含量比例的變化,以隱丹參酮含量之比例增加最多,丹參酮I 含量之比例減少最多,丹參酮IIA 含量之比例減少其次。在固體培養中丹參酮產量表現最佳之前10 名4N 根系,在液體培養篩選後僅餘2 根系仍保持於前10 名,顯示4N 根系在固、液體培養中的表現並非完全一致,建議在固體培養篩選階段保留較多的根系,作為後續液體培養篩選之用。時序培養結果顯示,4N 根系的生長速度較2N 根系慢,2 個4N 根系的生長模式亦存有差異;2 個4N 根系之丹參酮含量皆於第8週達到最高,較2N 根系於第12 週達到最高明顯提早。綜合來看,雖然4N 根系之生質量平均較2N 根系為低,但因4N 根系具有丹參酮含量較高,且丹參酮產量累積較快之特性,因此在丹參酮的生產效率上,4N 根系仍較2N 根系為高,且透過篩選機制可將高產之4N 根系選拔出來,作為大規模培養之基礎。

關鍵字:丹參、毛狀根、多倍數、丹參酮、離體培養

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最後異動時間:2021-11-16 15:51:00
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