生技大三下学期课件-植物组织培养(8).ppt

PlantmaterialSpecificbiosyntheticrateAveragepaclitaxelcontent

(%dryweight)Barkofmaturetree

(100yearsold)4.70x10-6mg/g/day0.017Taxusplantation

(4yearsold）0.34x10-6mg/g/day0.005Taxustissueculture0.64mg/l/day0.200Taxomycesandreanae400x10-6mg/l/day－分化在许多愈伤组织培养或悬浮培养体系中，发现培养的细胞不像其母株那样生产次生代谢产物。然而，当发生分化时，无论是芽或根器官的形成，还是体细胞胚发生，分化的组织就开始生产与母株相同的次生代谢产物。Thapsiagarganica:Thapsigargins,calicum-ATPaseinhibitors,

areproducedintheintactplant,butnotincallusculture.

Roots,shootsandsomaticembryosregenerated

fromthecallusproducethapsigargins.细胞培养中不能生产次生代谢产物的原因可能是：将过程转到基本新陈代谢。抑制或减少了关键酶的表达。缺少合适的存储位置，如分泌细胞、分泌腔和液囊等，乳胶组织和腺毛只有在分化的组织中才具有。色素生产某些细胞培养积累高水平的色素。一个例子是紫草的培养，产生色素——紫草宁（紫草素），用于化妆品。一些细胞培养可以生产花青素，红或蓝类黄酮，可以作为食品的天然色素。CallusculturesofOxalisreclinata酢浆草areyellowinthelight,butwhen

theyaretransferredtothedark,theystartproducingredanthocyaninpigments诱导当植物被微生物感染后，植物体内就积累了某些次生代谢产物——植物抗毒素。这些化合物具有抗微生物活性，可作为保护植物的化学防护剂。诱导子---诱导子识别---酶合成---植物抗毒素合成病原体释放的化合物或病原体部分细胞壁可以引起相似的应答。这些化合物称为诱导子，诱导生产植物抗毒素的过程称为诱导。除了致病源化合物外，还有一些协迫剂也可以诱导产物积累。协迫剂包括：紫外线、暴露于冷或热、乙烯、杀真菌剂、重金属盐或高盐浓度等。诱导子植物产物PhytophthoramegaspermaGlycinemax

SoybeanGlycollinFungalhomogenateRutagravolensAcridoneexposidesPhytiumaphanidermatumCatharanthusroseus

PeriwinkleStrictosidinelactam

Ajmaciline

Tabersonine

Lochnericine

CatharanthineBotrytis

Colletotrichum

Verticillium

AltenariaArachidonicacid

Chitosan

NigramPapaversomniferum

OpiumpoppySanguinarine生物转化植物细胞培养中，酶的存在可以进行大量的反应。在特定的植物中，一般可以找到能够生物合成次生代谢产物的酶，在细胞培养时有可能使酶更具活性。细胞培养很重要的一个优点是可以生产纯的立体异构化合物。通过加入便宜并且容易获得的前体物质，可以增加次生代谢物的产量。前体通过与在完整植株中相同的生物合成途径转化。然而，有时细胞培养将前体转化为另一种新的在植株中找不到的化合物。另一种是在细胞培养时加入一种不相关的化合物。细胞培养就有可能利用酶将这种不相关的化合物转化成另一种物质。这可被认为是化学合成中的一个步骤，而这个步骤在试管中是难以进行的，但在细胞内，由于有力的酶在作用而变得容易。次生代谢物生产的一般步骤高产细胞系的建立种子培养大规模培养（生物反应器）植物细胞培养与微生物培养的不同特点细胞大：20～150μm，是微生物细胞的10～100倍。易成团。生长速度慢，增殖一代需1天到几天。不耐剪切。复习思考题何谓植物细胞培养？主要有哪些应用？何谓悬浮培养？简述其类型及各自特点？怎样测定细胞的增殖情况？植物细胞