通过组织培养筛选高含量喜树碱细胞系

测定不同生长期喜树苗各器官中喜树碱的含量。其中新生叶和根中的喜树碱的含量较高,然而,喜树碱的含量随叶和枝条生长期的延长而逐渐下降。以喜树碱高含量的幼叶为材料,进行了愈伤组织的诱导和培养,并通过优良细胞系的筛选,使愈伤组织中喜树碱的含量提高到0.02%。     

喜树愈伤组织的诱导及诱导子对愈伤组织中喜树碱含量的影响

通过组织培养的方法分别对喜树营养器官进行愈伤组织的诱导和继代,筛选红色、黄色和褐色3个不同的细胞系;运用HPLC法测定各愈伤组织中喜树碱的含量,并在培养基中外加诱导子,分析其对愈伤组织中喜树碱含量的影响。结果表明,经幼叶所诱导的愈伤组织中喜树碱含量相对高于其它,红色和黄色的细胞系在不同的外植体中其喜树碱含量均高于褐色的细胞系。但从整体看来,愈伤组织中喜树碱的含量远远低于原植物中的含量。外加诱导子对愈伤组织中喜树碱的含量有影响,浓度为0.1 mg·L^-1,1 mg·L^-1的水杨酸和茉莉酸甲酯处理的愈伤组织中喜树碱含量提高,0.1 mg·L^-1的水杨酸对喜树碱的积累有明显的促进作用,茉莉酸甲酯的影响不大;浓度为3 mg·L^-1,5 mg·L^-1的水杨酸处理的愈伤组织中,喜树碱含量降低;3 mg·L^-1的茉莉酸甲酯处理的愈伤组织中,喜树碱含量降低,5 mg·L^-1处理的愈伤组织中未检测到喜树碱。     

Cu2+对喜树愈伤细胞中喜树碱合成的影响

喜树碱是一种从木本植物喜树(Camptothecaacuminata)中分离得到的抗癌活性物质,通过细胞培养合成喜树碱是喜树碱生产的一条重要途径。研究Cu~(2 )对喜树愈伤细胞培养中喜树碱积累的影响,结果表明,在B5培养基中添加0.008mg/mLCuCl2时,对喜树愈伤细胞的生长没有明显影响,但是对喜树愈伤细胞合成喜树碱的促进作用最强,喜树碱含量比未诱导前增加了约30倍。Cu~(2 )阻止培养细胞后期过氧化物酶活力的下降,并抑制花青素的生成。与黑暗培养相比,光照条件下添加Cu~(2 )更利于喜树愈伤细胞诱导合成喜树碱。     

Cu2+对喜树愈伤细胞中喜树碱合成的影响

喜树碱是一种从木本植物喜树(Camptotheca acuminata)中分离得到的抗癌活性物质,通过细胞培养合成喜树碱是喜树碱生产的一条重要途径。研究Cu²⁺对喜树愈伤细胞培养中喜树碱积累的影响,结果表明,在B5培养基中添加0.008mg/mL Cu-Cl²时,对喜树愈伤细胞的生长没有明显影响,但是对喜树愈伤细胞合成喜树碱的促进作用最强,喜树碱含量比未诱导前增加了约30倍。Cu²⁺阻止培养细胞后期过氧化物酶活力的下降,并抑制花青素的生成。与黑暗培养相比,光照条件下添加Cu²⁺更利于喜树愈伤细胞诱导合成喜树碱。     

杜仲愈伤组织中次生代谢产物积累动态研究

以杜仲愈伤组织为材料,研究了不同接种量及培养时间、不同来源的愈伤组织及其继代次数对愈伤组织生长和次生代谢产物含量的影响。结果表明,愈伤组织继代培养时接种量在0．35g左右比较合适。愈伤组织的生长曲线大致呈S形,在20d时达到最大值,而总黄酮和绿原酸的含量均在16d时达到最大值。在继代培养中,茎和叶愈伤组织的增长量、绿原酸和总黄酮含量均在第三代达到最大值;下胚轴诱导的愈伤组织的增长量、绿原酸和总黄酮含量均在第四代达到最大值;子叶愈伤组织的增长量和总黄酮含量在第五代达到最大值,绿原酸含量于第四代达到最大值。不同来源的愈伤组织中,叶愈伤组织中绿原酸含最最高,下胚轴愈伤组织中总黄酮含量最高。     

烟草愈伤组织继代培养与分化期间核酸代谢的比较研究

柳叶烟草愈伤组织在分化和芽原基形成期间,DNA 和RNA 含量均高于继代培养物;在芽原基形成后和幼芽生长期间(12天以后),DNA和RNA 含量持续上升,而同期继代培养物巳进入生长静止期,DNA 和RNA 含量基本不变或略有下降。根据RNA 电泳结果还进一步分析了两种愈伤组织培养物各RNA 组分变化与总RNA 含量变化的关系。分化培养物在芽原基形成时有明显升高的RNase 活性峰和持续上升的RNA 合成速率;而此时期继代培养物的RNase 活性及RNA 合成能力均较低;分化愈伤组织的DNA 合成速率在幼芽生长期间仍维持上升趋势,且显著高于同期继代愈伤组织的合成速率。这些结果表明,烟草愈伤组织分化培养物比继代培养物有更旺盛的核酸代谢能力。     

条叶龙胆根培养物中龙胆苦苷的产生和含量

条对龙胆愈伤组织中龙胆苦苷含量较低,根的分化可以提高龙胆苦苷的含量。培养的离休根中龙胆苦苷的含量则更高。随着继代次数的增加,愈伤组织中龙胆苦苷含量下降快,而分化根的愈伤组织和离体培养根中龙胆苦苷含量下降较慢。在愈伤组织的液体培养中,1/2MS培养基附加低浓度的植物激素,龙胆苦苷含量有所提高。植物激素配比促进愈伤组织中分化根的形成,也促进龙胆苦苷的产生;但促进愈伤组织的生长时,不利于龙胆苦苷产生。在离体根培养中,添加 1mg/L的金雀花碱,促进龙胆苦苷的产生,含量可达1.48％,明显高于愈伤组织(0.52％)和分化根的愈伤组织(0.65％),也高于试管苗根的龙胆苦苷含量(1.01％)。     

高粱不同类型胚性和非胚性愈伤组织的生理生化差异

植物体细胞胚胎发生过程中伴随着复杂的生理生化变化,为进一步揭示胚性愈伤组织的再生潜力,该研究以高粱Sb19未成熟胚诱导产生的两种胚性愈伤组织和一种非胚性愈伤组织为材料,通过测定各愈伤组织中可溶性蛋白、游离脯氨酸和可溶性糖的含量,采用方差分析法对高粱体细胞胚胎发生过程中不同类型愈伤组织的生理生化指标进行了差异比较研究。结果表明:(1)高粱两种胚性愈伤组织中可溶性蛋白、游离脯氨酸和可溶性糖的含量均显著高于非胚性愈伤组织,表明胚性愈伤组织中的代谢活性高于非胚性愈伤组织,能够为体细胞胚胎发生提供更多的物质能量基础。(2)两种类型胚性愈伤组织之间生理生化差异显著,其中,Ⅱ型胚性愈伤组织中可溶性蛋白和游离脯氨酸含量均显著高于Ⅰ型胚性愈伤组织,相反,Ⅱ型胚性愈伤组织中可溶性糖含量显著低于Ⅰ型胚性愈伤组织,这种生理生化差异在一定程度上影响了后期的分化。该研究结果为愈伤组织的胚胎发生能力与生化代谢的关系提供理论依据。     

不同碳源对甘薯(Ipomoea batatas L.Lam.)块根愈伤组织的形成和生长的影响

甘薯块根愈伤组织的形成中,蔗糖,可溶性淀粉和葡萄糖作为碳源效果最好,麦芽糖和果糖次之,木糖仅形成少量的愈伤组织,而半乳糖不能被利用。在愈伤组织的生长上,葡萄糖和蔗糖效果最好,果糖和淀粉次之,木糖和半乳糖均不能被利用。愈伤组织最适生长的蔗糖和葡萄糖浓度为2％左右,浓度增加到8％时,生长几乎全部被抑制。无碳源时,仅形成少量的愈伤组织,但不能促进生长。 愈伤组织中过氧化物酶的同工酶的谱带与块根组织的谱带相同,但前者酶活性较强。不同碳源培养的愈伤组织的酶谱也相同。 以蔗糖和葡萄糖培养时,愈伤组织中可溶性糖含量较高,而其他碳源培养的组织则含量较低。淀粉在麦芽糖和果糖培养的愈伤组织中含量较高,而以其他碳源培养的组织含量较低。     

大麦籽粒及花药愈伤组织的游离氨基酸含量分析

对同一基因型大麦花药愈伤组织与籽粒中的游离氨基酸含量尤其是赖氨酸含量之间的关系进行分析,结果表明,对同一基因型而言,愈伤组织及籽粒中的同一氨基酸含量高低具有相同趋势。同时着重分析了愈伤组织中游离脯氨酸的含量与绿苗分化的关系,结果表明游离脯氨酸含量高的愈伤组织,其绿苗分化率较高,说明脯氨酸对绿苗分化具有重要作用。966259的花药愈伤组织及籽粒中的游离氨基酸总含量及游离赖氨酸含量均最高。     

滤光膜对喜树幼苗叶片生长和喜树碱含量的影响

喜树 (Camptotheca acuminata)为中国特有树种 ,因其次生代谢产物喜树碱具有抗癌作用而闻名。通过用黄色、红色、蓝色 3种滤光膜对温室栽培的喜树幼苗进行遮光处理 ,研究了不同光照环境下喜树幼苗叶片生物量、叶绿素含量、光合作用和喜树碱含量的差异。结果表明在 30 d的遮光过程中 ,红膜和蓝膜遮光明显导致幼苗叶片生物量降低 ,黄膜遮光下幼苗叶片生物量在处理后 2 5 d才表现明显降低。不同滤光膜下幼苗叶片叶绿素含量先降低然后升高 ,遮光幼苗的叶绿素 a/ b明显低于日光幼苗。幼苗日最大净光合速率的顺序是 :日光 >黄膜 >红膜 >蓝膜。处理后第 2 0天 ,不同滤光膜下幼苗的光饱和光合速率 (Amax)、光饱和点 (Is)、光补偿点 (Ic)、最大表观量子效率 (AQYmax)都不同程度的低于日光幼苗。处理后第 10天至第 30天 ,遮光幼苗叶片喜树碱含量均显著高于日光下幼苗 ,以蓝膜下幼苗的喜树碱含量最高。蓝膜和黄膜下幼苗的喜树碱产量在后期处理中显著高于日光下幼苗 ,蓝膜下幼苗喜树碱产量在第 30天最高 ,是日光下幼苗的 2 .4 9倍。红膜下幼苗的喜树碱产量在第 10天后与日光下幼苗差异不显著。通过滤光膜遮光促进喜树碱在幼苗叶片中的积累 ,提高了叶片喜树碱产量 ,对喜树碱的生产实践有一定的意义     

喜树的分泌结构及其与喜树碱积累的关系(英文)

为了揭示喜树碱(camptothecin,CPT)在喜树(Camptotheca acuminata Decne.)中的积累部位及积累规律,运用组织化学技术和高效液相色谱技术对喜树茎、叶中喜树碱的积累部位和含量进行了相关性分析。结果发现两类分泌结构与喜树碱积累密切相关:一类是分布于幼茎和幼叶表面的单细胞腺毛;另一类是分布于喜树幼茎和幼叶中的由1～2层细胞包围而成的分泌道。由此推断,喜树中的分泌结构为喜树碱的主要积累部位。     

喜树幼枝的喜树碱积累及其组织内定位

对喜树幼枝发育过程中各组织结构变化的观察和喜树碱含量的分析,以及荧光显微技术对喜树碱的定位研究,结果表明,幼茎和幼叶表面的单细胞腺毛和幼茎及幼叶内部由1～2层细胞包围而成的分泌道是喜树碱的主要积累部位.     

Secretory Structures and Their Relationship to Accumulation of Camptothecin in Camptotheca acuminata （Nyssaceae）

Camptotheca acuminata Decne. (Nyssaceae) is a major source of the anticancer camptothecin (CPT). It is important to understand how CPT accumulates in C.acuminata in order to improve CPT production strategies. The aim of this study was to anatomically and morphologically characterize the secretory structure in leaves and stems of C.acuminata and determine their relationship to accumulation of OPT. Secretory canals and glandular trichomes were found in young stems and young leaves. Secretory canals consisted of a sub-epidermal canal delimited by one to two layers of cells. Glandular trichomes were unicellular. Fluorescence microscopy and OPT analysis showed that OPT was primarily accumulated in secretory canals and glandular trichomes of leaves and stems.     

喜树的分泌结构及其与喜树碱积累的关系

为了揭示喜树碱(camptothecin,CPT)在喜树(Camptotheca acuminata Decne.)中的积累部位及积累规律,运用组织化学技术和高效液相色谱技术对喜树茎、叶中喜树碱的积累部位和含量进行了相关性分析.结果发现两类分泌结构与喜树碱积累密切相关:一类是分布于幼茎和幼叶表面的单细胞腺毛;另一类是分布于喜树幼茎和幼叶中的由1～2层细胞包围而成的分泌道.由此推断,喜树中的分泌结构为喜树碱的主要积累部位.     

Tissue-Specific Expression of the β-Subunit of Tryptophan Synthase in Camptotheca acuminata, an Indole Alkaloid-Producing Plant

Camptothecin is an anticancer drug produced by the monoterpene indole alkaloid pathway in Camptotheca acuminata. As part of an investigation of the camptothecin biosynthetic pathway, we have cloned and characterized a gene from C. acuminata encoding the beta-subunit of tryptophan (Trp) synthase (TSB). In C. acuminata TSB provides Trp for both protein synthesis and indole alkaloid production and therefore represents a junction between primary and secondary metabolism. TSB mRNA and protein were detected in all C. acuminata organs examined, and their abundance paralleled that of camptothecin. Within each shoot organ, TSB was most abundant in vascular tissues. Within the root, however, TSB expression was most abundant in the outer cortex. TSB has been localized to chloroplasts in Arabidopsis, but there was little expression of TSB in C. acuminata tissues where the predominant plastids were photosynthetically competent chloroplasts. Expression of the promoter from the C. acuminata TSB gene in transgenic tobacco plants paralleled expression of the native gene in C. acuminata in all organs except roots. TSB is also highly expressed in C. acuminata during early seedling development at a stage corresponding to peak accumulation of camptothecin, consistent with the idea that Trp biosynthesis and the secondary indole alkaloid pathway are coordinately regulated.     

喜树碱和10-羟基喜树碱受喜树生长发育调控的不同特点

为了揭示喜树碱(camptothecin, CPT)和10-羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin, HCPT)在喜树(Camptotheca acuminata Decaisne)体内代谢的生理调控机制及这两种类似物之间的关系和作用,运用高效液相色谱技术对种子形成、成熟、萌发和幼苗生长过程中喜树碱和10-羟基喜树碱的代谢动态进行了全面的研究.结果表明,喜树碱相对稳定地存在于成熟和幼嫩的组织中;10-羟基喜树碱特异性地积累在乳熟期的种子、种芽的子叶、幼嫩的真叶等幼嫩组织中,随着组织的进一步发育和成熟,其含量快速减少,成熟组织中积累极少,并且这两种生物碱的代谢在时间和数量上都呈现出相互消长的特点,由此推断,这两种生物碱不同程度地受生长发育调控的特点可能与喜树的化学防御策略密切相关,并且,它们之间可以相互转化以充分利用有限的氮素资源.     

接种时期对丛枝菌根喜树幼苗喜树碱含量的影响

喜树(Camptotheca acuminata)是我国特有的多年生亚热带落叶阔叶树种, 因其次生代谢产物喜树碱具有良好的抗肿瘤活性而受到人们的广泛关注。通过温室盆栽接种试验, 观察了喜树幼苗不同生长时期接种蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)和根内球囊霉(Glomus intraradices)对喜树幼苗喜树碱积累的影响。结果表明接种两种丛枝菌根真菌均促进了喜树幼苗喜树碱的积累, 表现为喜树碱产量(单株幼苗所含的喜树碱量, 喜树碱含量与幼苗生物量的乘积)的显著提高。进一步分析发现, 接种丛枝菌根真菌导致幼喜树苗喜树碱产量的提高, 早期(幼苗出土20天)接种主要是源于喜树碱含量的提高, 特别是叶片喜树碱含量的提高, 而晚期(幼苗出土60天)接种则主要是源于幼苗生物量的增加。