[发明专利]利用黑果枸杞愈伤组织生产花青素的方法

说明书

本发明公开了一种利用黑果枸杞愈伤组织生产花青素的方法，其特征在于，包括以下步骤：将过表达LrAN2基因的黑果枸杞愈伤组织悬浮培养20天～22天后，收集黑果枸杞愈伤组织，提取花青素。本发明通过在黑果枸杞组织培养中过表达LrAN2基因，筛选出可以合成积累大量花青素的愈伤组织系OE‑LrAN2，实现了从细胞水平上直接合成积累花青素；并进一步通过优化愈伤组织的培养方式和培养条件，实现黑果枸杞愈伤组织生物量和花青素产量的双向倍增，为工业化生产花青素创造更多的可能，可以满足市场上花青素的部分需求，有利于保护了野生黑果枸杞药用植物资源和产地的生态环境。

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体地，本发明涉及一种利用黑果枸杞愈伤组织生产花青素的方法。

背景技术

黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)果实富含花青素，以矮牵牛素类为主，含量高达2.5-18.8mg/g(DW)，占到果实花青素的53.4-66.2％，以及少量的飞燕草素及锦葵素类(Tang等,Journal of Functional Foods,2017,30:97-107)。花青素作为活性次生代谢产物，安全、无毒，在人体内具有明目益肝(Yao等，ChemistryBiodiversity，2011，8:976-1010)、降血糖(Celli等，Encyclopedia of Food Chemistry，2019，3:218-223；Jang等，Bioorganic Chemistry，2019，87:803-809)、抗氧化(Fan，Food Research International，2018，109:232-249)、抗肿瘤(Munagala等，Cancer Letters，2017，393:94-102)等多种功效，是食品、保健品和化妆品行业中重要的天然水溶性植物色素。消费市场上花青素供不应求，但由于黑果枸杞生长周期长，果实产量低，提取成本高，限制了黑果枸杞花青素的开发利用。

花青素提取的原材料种类多、来源广，但植物生长周期较长，依赖于自然条件，受环境和病虫害的影响较大，且提取原料成分复杂，色素纯化难度大、成本高。而植物细胞培养生产次生代谢产物具有周期短、可控性强、受自然环境影响小、目标物易于提取和纯化等优点，将成为花青素生产的重要方式。

目前，有关黑果枸杞遗传转化方法尚未成熟，遗传转化所需时间长，可用于调控愈伤组织合成花青素的结构基因或调控因子较少，尚未有将黑果枸杞愈伤组织用于生产花青素的相关报道。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种利用黑果枸杞愈伤组织生产花青素的方法。

实现上述发明目的的技术方案包括如下。

本发明的第一方面，提供了一种利用黑果枸杞愈伤组织生产花青素的方法，包括以下步骤：将过表达LrAN2基因的黑果枸杞愈伤组织悬浮培养20天～22天后，收集黑果枸杞愈伤组织，提取花青素。

本发明通过在黑果枸杞组织培养中过表达LrAN2基因，得到可以合成积累大量花青素的愈伤组织系OE-LrAN2，实现了从细胞水平上直接合成积累花青素；并进一步通过优化愈伤组织的培养方式(包括激素水平和诱导子)和培养条件(接种量、装液量、摇床速度和光照时间)，实现黑果枸杞愈伤组织生物量和花青素产量的双向倍增，为工业化生产花青素创造更多的可能，可以满足市场上花青素的部分需求，有利于保护野生黑果枸杞药用植物资源和产地的生态环境。

附图说明

图1为本发明实施例1中黑果枸杞野生型和OE-LrAN2愈伤组织的形态图。

图2为本发明实施例2中不同激素组合培养下的OE-LrAN2愈伤组织的生物量比较。

图3为本发明实施例3中不同诱导子培养下的OE-LrAN2愈伤组织的花青素含量比较。

图4为本发明实施例3中不同接种量对OE-LrAN2愈伤组织生长的影响结果。