一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法

本发明涉及植物组织培养，具体涉及一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法。背景技术：1、金铁锁(psammosilenetunicoides w.c.wu et c.y.wu)属于石竹科金铁锁属多年生草本植物，又名独定子、蜈蚣七等，其根入药，具有散淤止痛、排毒止血等功能。其1991年作为稀有濒危物种被列入《中国植物红皮书》第一册，1999年作为国家二级保护植物被列入《国家重点保护野生植物名录(第一批)》中。主要分布于我国贵州、四川、云南等地，在海拔2000～3800m的砾石山坡或石灰质岩石缝中生长良好。其在民间药用历史较长，已研制的中成药剂有跌打止痛膏、百灵草散、金骨莲胶囊等。金铁锁野生植株多呈紫绿色，花瓣为紫红色，即金铁锁植株的细胞有合成天然花青素的能力。2、目前国内市场所用的花青素多为合成色素，存在许多未知风险，而从植物中提取的天然色素具有安全、无毒及一定药理作用等优势，可在食品、化妆、医药等方面应用。但花青素原材料的获取受环境因素的影响，而利用植物组织培养技术生产花青素成为一种新的有效途径。因此，加强药食兼用植物资源的开发利用，通过诱导不定根，开发金铁锁植物的天然色素用于食品加工、工业染色等前景广阔。3、本申请发明人曾提供一种诱导金铁锁愈伤组织产生花青素的方法(cn104885937a)，其利用金铁锁无菌苗作为外植体，添加多种生长调节剂诱导愈伤组织，再通过愈伤组织诱导产生花青素。但是上述现有技术存在以下问题：愈伤组织组织细胞较为疏松，不管固体培养还是液体培养容易分散，不利于后期色素提取，导致色素提取率和纯度较低。技术实现思路1、本发明意在提供一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，已解决现有技术中通过诱导愈伤组织产生花青素时存在色素提取率较低的问题。2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，包括如下步骤：3、步骤一、愈伤组织和不定根的诱导：以金铁锁无菌苗叶片作为外植体，在固体培养基中添加6-ba和iba进行培养，诱导获得愈伤组织和不定根；4、步骤二、不定根的花青素诱导：将步骤一得到的不定根进行液体继代培养，并向液体培养基内添加6-ba、naa、2,4-d中的至少一种，诱导产生花青素；5、步骤三、金铁锁不定根花青素的提取：利用提取剂提取花青素。6、优选的，作为一种改进，步骤一中，培养基为ms固体培养基，6-ba添加浓度为0～2.0mg/l、iba添加浓度为0～2.0mg/l；更优的，6-ba添加浓度为1.0～1.5mg/l，iba添加浓度为1.5～2.0mg/l，如6-ba添加浓度为1mg/l，iba添加浓度为1.5mg/l。7、优选的，作为一种改进，步骤一中，培养条件为温度20～24℃，光照时间12h/d，光照强度1500lx。8、优选的，作为一种改进，步骤二中，6-ba添加量为0～1.0mg/l，naa添加量为0～1.0mg/l，2,4-d添加量为0～1.0mg/l；培养基为液体培养基。9、优选的，作为一种改进，步骤二中，复合植物生长调节剂为6-ba、naa混合调节剂，6-ba添加量为0.5～1.0mg/l，naa添加量为0.5～1.0mg/l，如6-ba添加量为0.5mg/l，naa添加量为1.0mg/l；培养基为white培养基。10、优选的，作为一种改进，步骤二中，继代培养为振荡培养，继代培养的条件为温度22～26℃，光照时间12h/d，光照强度1500lx，摇床转速为80～100r/min。11、优选的，作为一种改进，步骤三中，提取剂为盐酸-甲醇提取剂，盐酸与甲醇的料液比为1:10～40g/ml。12、优选的，作为一种改进，步骤三中，花青素提取条件为提取剂浓度为1～3％，提取时间2～10h，提取温度4～60℃。13、优选的，作为一种改进，步骤一中，6-ba浓度为1.0mg/l，iba浓度为1.5mg/l，培养温度为24℃，光照强度为1500lx，光照时间为12h/d。14、优选的，作为一种改进，步骤二中，继代培养的培养基为white基本培养基，white基本培养基内添加有6-ba 0.5mg/l与naa 1.0mg/l的混合物。15、本技术方案的原理及有益效果在于：本技术方案中，在研发初期研究金铁锁不定根皂苷类物质的诱导提取，在研发过程中，偶然发现在激素组合试验时能够诱导产生色素，且相比较愈伤组织的色素诱导速度要更快。基于此，发明人针对现有技术中在通过诱导愈伤组织产生花青素时存在的工艺复杂、成本高的问题，对花青素的诱导方法进行了优化，尝试利用上述的基础研究发现的规律，通过调节植物生长调节剂的使用浓度及组合配比，使得本方案先通过外植体诱导产生愈伤组织，而后挑选不定根进行液体继代培养，通过改变培养基的类型及植物生长调节剂的种类即可诱导和积累花青素。由此可减少金铁锁花青素诱导步骤及时间，方法简单，提取方便，且能够达到降本的目的。在对金铁锁不定根诱导花青素进行技术优化过程中，植物生长调节剂的组成是研究的一大难点，发明人曾尝试tdz，但是诱导效果不好，没能诱导出紫红色色素。最终经过反复研究，确定了本方案的植物生长调节剂的tdz，但是诱导效果不好，没能诱导出紫红色色素。通过反复研究，确定了本申请的生长调节剂组合。而后继续对生长调节剂的添加量进行了优化研究，最终形成本技术方案。16、本技术方案的有益效果在于：17、(1)花青素是金铁锁不定根生物合成的天然色素，为黄酮类物质，具有一定的生理活性。本技术方案中，以金铁锁无菌苗叶片为外植体，在诱导产生愈伤组织和不定根后，再选择不定根进行花青素的诱导积累，方法简单，且避免了人工合成色素对身体健康的伤害，为天然花青素的获得开辟了新途径，可用于食品、医药等行业，以满足人们对天然花青素的需求。18、(2)本技术方案中，步骤一和步骤二存在明显的协同加强作用，在利用金铁锁无菌苗叶片诱导不定根时可先诱导出含有少量色素的不定根，后期液体继代培养色素积累更容易。通过研究发现在液体培养时，单独使用一种植物生长调节剂的效果没有组合使用的效果好。19、(3)本技术方案金铁锁不定根利用液体震荡培养，与固体培养相比，缩短了培养时间，且方便获取，色素提取方便，利于加工。20、(4)本技术方案首次利用不定根诱导积累花青素，填补了金铁锁不定根直接诱导花青素的技术空白，在领域内具有重要意义。技术特征：1.一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于，包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于：步骤一中，培养基为ms固体培养基，6-ba添加浓度为0～2.0mg/l、iba添加浓度为0～2.0mg/l；更优的，6-ba添加浓度为1.0～1.5mg/l，iba添加浓度为1.5～2.0mg/l，如6-ba添加浓度为1mg/l，iba添加浓度为1.5mg/l。3.根据权利要求2所述的一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于：步骤一中，培养条件为温度20～24℃，光照时间12h/d，光照强度1500lx。4.根据权利要求3所述的一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于：步骤二中，6-ba添加量为0～1.0mg/l，naa添加量为0～1.0mg/l，2,4-d添加量为0～0.5mg/l；培养基为液体培养基。5.根据权利要求3所述的一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于：步骤二中，复合植物生长调节剂为6-ba、naa混合调节剂，6-ba添加量为0.5～1.0mg/l，naa添加量为0.5～1.0mg/l，如6-ba添加量为0.5mg/l，naa添加量为1.0mg/l；培养基为white培养基。6.根据权利要求5所述的一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于：步骤二中，继代培养为振荡培养，继代培养的条件为温度22～26℃，光照时间12h/d，光照强度1500lx，摇床转速为80～100r/min。7.根据权利要求6所述的一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于：步骤三中，提取剂为盐酸-甲醇提取剂，盐酸与甲醇的料液比为1:10～40g/ml。8.根据权利要求7所述的一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于：步骤三中，花青素提取条件为提取剂浓度为1～3％，提取时间2～10h，提取温度4～60℃。9.根据权利要求8所述的一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于：步骤一中，6-ba浓度为1.0mg/l，iba浓度为1.5mg/l，培养温度为24℃，光照强度为1500lx，光照时间为12h/d。10.根据权利要求9所述的一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，其特征在于：步骤二中，继代培养的培养基为white基本培养基，white基本培养基内添加有6-ba0.5mg/l与naa 1.0mg/l的混合物。技术总结本发明涉及植物组织培养技术领域，公开了一种利用金铁锁不定根诱导产生花青素的方法，以金铁锁无菌苗叶片为外植体，以MS为基本培养基，在添加6‑BA 1.0mg/L+IBA 1.5mg/L的条件下诱导产生愈伤组织和不定根，挑选生长良好的不定根置于White液体培养基中继代增殖，添加6‑BA 0.5mg/L+NAA 1.0mg/L，能在短时间内提取获得含量较高的天然花青素。本发明诱导的花青素是一种保健价值高、色泽鲜艳的可用于食品、医药行业的天然色素。技术研发人员：韦红边,卢梅受保护的技术使用者：黔西南民族职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/4/8