通過乙烯利處理提高青蒿中青蒿素含量的方法
2023-10-09 21:06:09 3
專利名稱：通過乙烯利處理提高青蒿中青蒿素含量的方法
技術領域：
本發明屬於生物培養技術領域，具體涉及一種提高青蒿中青蒿素含量的方法。
背景技術：
青蒿素是目前最有效的抗瘧藥物，其來源是從青蒿植株的地上部分提取。青蒿 {Artemisia annua L.)是一年生草本藥用植物。青蒿中青蒿素的含量非常低(佔葉片乾重的0.01%-1%)，使青蒿素的大規模商業化生產受到了限制。雖然現在已經能夠人工合成青蒿素，但由於難度大，產量低，成本高，不具有商業化生產的可行性。青蒿素在除青蒿葉片外的其它組織中含量很低，如在芽中最高也只有乾重的 0. 16%，因此利用組織培養及細胞工程來生產青蒿素的可行性不高。雖然利用基因工程技術獲得青蒿素含量較高的青蒿新品種是一種較可行的方法，但目前利用基因工程來提高青蒿素含量還處於研究階段，還沒有商業化生產的報導。
發明內容
本發明的目的在於提供一種投入少、操作簡單、易於規模化生產的提高青蒿中青蒿素含量的方法。本發明提出的提高青蒿中青蒿素含量的方法，是在青蒿開花前期，在採收前1-2 天，用乙烯利溶液噴青蒿苗植株，然後按期採收，即可提高青蒿中青蒿素的含量。本發明中所述的乙烯利溶液，其濃度優選為500-600μΜ。本發明中，對青蒿植株培養的具體步驟為，首先將青蒿種子種植於發苗培養基中發苗，然後將青蒿苗移栽於泥炭珍珠巖培養基質中。所述的發苗培養基，是通過在MS培養液中另外添加30g/L的蔗糖和2. 6g/L的植物凝膠而得。其中MS培養液為Murashige and Skoog於1962公布。所述植物凝膠，是指購自Sigma公司的產品I^hytagel。所述的將青蒿苗移栽，是指待青蒿苗長至4_5cm時將其移栽於泥炭珍珠巖培養基質中。所述泥炭珍珠巖培養基質，其中泥炭和珍珠巖的比例為3:2。所述的將青蒿苗移栽於泥炭珍珠巖培養基質中，用普通營養液每周澆灌青蒿苗一次。所述的普通營養液，其組分的重量百分比為NH4NO3 0. 165%，KNO3 :0. 19%， CaCl2 0. 044%, MgSO4 0. 037%, KH2PO4 0. 017%，餘量為水。本發明的原理在於，作為一種植物生長調節劑，乙烯利能在短時間(例如4-72 小時)內提高青蒿中一些青蒿素合成途徑關鍵酶基因的表達，從而在短時間內積累大量的青蒿素。所述的一些青蒿素合成關鍵酶基因，是指脫氧木酮糖磷酸鹽還原異構酶 (l-deoxy-D-xylulose-5- phosphate reductoisomerase, DXR)基因 ,、法尼基焦憐酸合成酶(farnesyl diphosphate synthase, FPS)基因和 3_ 羥基-3-甲基戊二醯輔酶 A還原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase, HMGR)基因 Aagr0本發明建立了通過乙烯利處理提高青蒿素含量的方法，能有效地提高青蒿中青蒿素的含量，處理過的青蒿中青蒿素的含量比對照提高了 83%-154%。本發明的方法投入少，操作簡單，便於規模化生產，對降低青蒿素的生產成本具有重要意義。
圖1為用500μΜ乙烯利處理青蒿植株不同時間後青蒿素含量的變化示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。
實施例將青蒿種子(來源於重慶酉陽的青蒿品種)種植於發苗培養基上發苗，發苗培養基的配方為MS培養液，其中添加30g/L的蔗糖和2. 6g/L的植物凝膠。待青蒿苗長至4-5cm 左右移栽於泥炭珍珠巖培養基質(泥炭和珍珠巖的重量比例為3:2)中，用普通營養液每星期澆灌一次。其中普通營養液組分按重量百分比計為0.165% ΝΗ4Ν03、0. 19% ΚΝ03、0. 044% CaCl2,0. 037% MgSO4和0.017% KH2PO4，餘量為水。待植株生長到40_60cm左右(植株開花前期，採收前1-2天)，用乙烯利溶液處理青蒿植株，同時用水處理的青蒿植株作為對照。1-2 天后，收穫整株青蒿的葉片，用高效液相色譜測定青蒿素含量。在前期的試驗中發現，低濃度的乙烯利(低於500μΜ)處理對青蒿中的青蒿素含量提高不大，本例中採用的乙烯利濃度為500μΜ，研究處理不同時間(0、6小時、12小時、24小時、48小時)對青蒿中青蒿素含量的影響。實施例結果如圖1所示，對照植株(未處理)中青蒿素含量佔葉片乾重的0. 28%-0. 30%，用500μΜ乙烯利處理過的植株中青蒿素含量有了顯著的提高。處理6小時、12小時、M小時、48小時後青蒿中青蒿素含量分別達到葉片乾重的 0. 45%-0. 54%、0. 62%-0. 65%、0. 7%-0. 75%、0. 68%-0. 73%。應用本發明的方法，在收穫青蒿前1-2天用乙烯利溶液噴灑青蒿植株，可以顯著提高青蒿素的含量，並且不影響青蒿植株的生物量，從而顯著地提高了青蒿素的產量。由於本方法所採用的乙烯利濃度低，因此具有投資少、效果顯著、方便易行的特點，對於降低青蒿素的生產成本具有重要意義。
權利要求
1.一種通過乙烯利處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特徵在於具體步驟為，在青蒿開花前期，在採收前1-2天，用乙烯利溶液噴青蒿苗植株，然後按期採收。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的乙烯利溶液的濃度為500-600μΜ。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的青蒿苗植株的培植步驟如下首先將青蒿種子種植於發苗培養基中發苗，然後將青蒿苗移栽於泥炭珍珠巖培養基質中；所述的發苗培養基，是通過在MS培養液中另外添加30g/L的蔗糖和2. 6g/L的植物凝膠而得；所述的將青蒿苗移栽，是指待青蒿苗長至4-5cm時將其移栽於泥炭珍珠巖培養基質中；所述泥炭珍珠巖培養基質，其中泥炭和珍珠巖的重量比例為3:2。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述將青蒿苗移栽於泥炭珍珠巖培養基質中，用普通營養液每周澆灌青蒿苗一次；所述的普通營養液，其組分的重量百分比為NH4NO3 0. 165%，KNO3 :0. 19%，CaCl2 0. 044%, MgSO4 0. 037%, KH2PO4 0. 017%，餘量為水。
全文摘要
本發明屬於生物培養技術領域，具體為一種通過乙烯利處理提高青蒿中青蒿素含量的方法。本發明首先將青蒿種子種植於發苗培養基中發苗，然後將青蒿苗移栽於泥炭珍珠巖培養基質中，在採收前1-2天用乙烯利溶液噴灑青蒿苗植株，即能使青蒿中青蒿素的含量提高。本發明能有效地提高青蒿中的青蒿素含量，操作簡單，不需要利用基因工程的方法提高青蒿素含量所需要的相對較高的前期投入，有效降低青蒿素的生產成本，對滿足青蒿素大規模生產具有重要意義。
文檔編號A01G7/06GK102257927SQ201110119769
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月10日 優先權日2011年5月10日
發明者葉忠, 孫光新 申請人:上海柏泰來生物技術有限公司