Ascophyllum nodosum（海带）和绿色合成的银纳米颗粒对Paulownia elongata（泡桐）腋芽增殖及其生化特性的影响

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Effect of Ascophyllum nodosum and green-synthesized silver nanoparticles on in vitro axillary shoot proliferation and biochemical profile of Paulownia elongata shoots

本研究探讨了海藻提取物（SWA）和银纳米颗粒（AgNPs）对紫薇离体腋生 shoot再生及酚类物质含量的影响。结果表明，20 mg/L AgNPs显著提高 shoot分化和叶片数量；0.5%-3% SWA促进 shoot再生，但6% SWA抑制生长。AgNPs处理 shoot酚类含量最高（1666.9 mg GAE/100g），SWA在1%和6%时抗氧化活性最佳（62%-64%）。PCA分析显示不同处理间酚类组成差异显著，提示SWA和AgNPs可通过调控酚类代谢实现定向生物刺激应用。

　　

摘要

Paulownia elongata是一种生长迅速的树木，具有药用、观赏和木材价值，但通过传统方法进行繁殖存在困难。体外培养为大规模繁殖提供了一种解决方案。本研究探讨了海藻(Ascophyllum nodosum)提取物(SWA)和银纳米颗粒(AgNPs)对P. elongata体外腋芽再生及其再生芽生化特性的影响。P. elongata的芽尖在添加了不同浓度SWA（0.25–6% v/v）和AgNPs（20, 40 mg L?1）的Murashige和Skoog (MS)培养基上培养了四周。20 mg L?1的AgNPs显著促进了芽的增殖（每个外植体产生3.23个芽，17.69片叶子），而较低浓度的SWA（0.5–3.0%）则有助于芽和叶子的发育，但6%的SWA却产生了不利影响。处理过40 mg L?1 AgNPs的芽总酚含量最高（1666.9 mg GAE 100 g?1），而在1%和6% SWA培养基上生长的芽抗氧化活性最强（分别抑制了62%和64%的DPPH）。主成分分析(PCA)显示不同处理下的酚类化合物谱型存在差异：3% SWA增加了香草酸和芥酸的含量，而AgNPs则增加了绿原酸的含量。使用含有0.5–1% v/v SWA、蔗糖并以0.8% w/v琼脂凝胶化的培养基进行再生实验，与基于MS的培养基相比，在体外芽和叶子的产生以及根系生长方面表现出了潜力。本研究表明，虽然AgNPs增强了芽的增殖和酚类含量，但海藻提取物作为合成培养基成分的部分低成本替代品在腋芽再生中具有潜力。不同的酚类化合物谱型和抗氧化活性表明了复杂的相互作用，为通过定制生物刺激剂来丰富Paulownia中的特定植物化学物质提供了可能性。