右旋小分子糖酐对植物组培重要作用的初步探讨
时间：2022-09-06 10:32:03
摘 要：作者对植物组织培养的研究已有两年之久。在这几年实验中，作者遇到了一些难以解决的问题，如长春花愈伤组织和人参愈伤组织褐化问题。根据有关科技文献和实际实验中得到的结果可知，这是细胞团衰老的表现，它已基本失去了细胞正常的活动力。于是作者针对这个问题进行了研究和探讨。
长春花是一种草本植物，它的愈伤组织中主要含有长春碱和长春新碱，它是重要的抗癌药物。人参是名贵药材，成参期长，为25～50年。另外，人参的主要次生代谢物质是人参皂甙，它具有激活作用，还有抗癌作用，人参愈伤组织中就含有以上多种物质。因此，对人参的愈伤组织进行培养，不仅能提取大量优质的入药成分，而且还可大大缩短其成熟期。在以往的实验中，接种后，长春花愈伤组织褐化时间约为15天，人参愈伤组织褐化约要6天，所以要时常更换培养基。
对其褐化原因进行分析：某些科技资料和作者的实验表明，长春花愈伤组织和人参愈伤组织都易褐化，这种褐化大大阻碍了愈伤组织的增殖。作者又根据分析、研究、实验和翻阅资料，找出褐化原因主要有三条：第一是组织老化，第二是染菌，第三条原因是由技术等问题造成的，这里暂不讨论，只针对第一条进行分析、研究。最后找出其组织老化的原因主要是愈伤组织代谢物中含有一些有毒物质和一些生长调节剂，这些物质抑制了细胞增殖速度。根据上述分析，采取具体实验如下。
1 实验方案
1.1 第一步实验方案
分析：以上7种改良MS培养基，对于A1、A2、A3，加入不同量的2，4-D，KT，J二酸钠，即调整了激素和某些药物的用量。对于B1、B2、B3、B4加入2ip（异戊腺嘌呤），作用是提高愈伤组织的分裂和再生殖。加入少量Vc（维生素C）的作用是控制褐化现象。又有某些资料表明，人参次生物中含有大量锗的化合物，而且，某些资料表明，一般人参生长的土壤中锗的含量较其他土壤中多。人参的这种选地而生的特性给了作者很大启发，于是又在其培养基中加入了少量锗的化合物，设计出一种新的培养基（B4）。实质上是调整了培养基激素和微量元素化合物的用量。
A1，B4配方所培养的愈伤组织褐化占15%～20%所用的时间约为以往的1.25倍和2倍，虽然有进展，但并不十分理想。
1.2 第二步实验方案
又根据某些资料找到活性炭有吸附作用，于是作者在A1、B4培养基中加人了l%～1.5%的小分子活性炭，结果平均褐化的时间分别延长了约10天和7天。情况虽然有进展，但还不理想。此实验中，实质是用活性炭吸附了一些有毒物质和一些生长调节剂，以此延长褐化时间。
1.3 第三步实验方案
最后，作者又想到能否用调整细胞内外渗透压的方法以延长褐化时间，于是对A1和B4培养基又做了改进，设计方案见表3。在GRA1和GRB4中进行培养，温度采用了（25±1）℃和10℃～28℃两种作对照实验，并且用锡纸封了口以减少水分散失，接入的愈伤组织都保持了4个多月，一直未更换培养基，均未出现褐化现象，而且都有少量增殖，为0.5～lcm3。
2 分析与探讨
右旋糖酐为葡萄糖的聚合物，一般药用为7万分子量左右，系由球菌Leu-conostoc属细菌在蔗糖培养液中聚合蔗糖分子内的葡萄糖部分再加以处理，精制而得。然后再用化学方法处理即得小分子右旋糖酐，分子量在1万左右，是小分子糖，利于细胞吸收。在培养基中加入了适量的小分子右旋糖酐（注：为医用输液剂），由于小分子右旋糖酐的作用，调整细胞内外的渗透压，延缓了增殖和衰老时间。
3 结束语
从平均效果看，GA1和GB4培养基中愈伤组织增殖量分别是A1和B4的2倍和1.7倍左右，褐化时间分别延长40天和12天左右。GRAl和GRB4培养基中愈伤组织增殖量为接种愈伤组织的l倍多，并且长时间不褐化。于是，我们把GR型培养基作为“留种”培养基，它范围广，可对20多个品种进行“留种”。现已对脱毒马铃薯、甜叶菊、美国香石竹等成功地进行了“留种”试验，效果非常好，它们都顺利地越过了冬天（温度为10℃～28℃，为日变化温度），保存时间长达4个多月。
作者把经过4个月“留种”处理的长春花愈伤组织和人参愈伤组织又接入了Al和B4培养基中，从而证明了我们的GR型培养基是成功的。青少年搞植物组培实验，经费少、条件差，尤其是南方四季温差大，要想较好地保留某些优良、珍贵、趋于绝迹的品种很不易，如果采用作者研究的配方就可以收到理想的效果。
