南方红豆杉毛状根诱导体系的建立及毛状根中 紫杉醇的分离纯化研究

目的:研究发根农杆菌对南方红豆杉转化的转化体系和毛状根中紫杉醇的提取纯化工艺;方法:采用发根农杆菌对南方红豆杉不同外植体进行诱导,并对影响毛状根转化的因素进行分析。采用超临界CO2流体萃取法、硅胶柱色谱法以及高效液相法对毛状根中的紫杉醇进行分离提纯;结果:成功构建了南方红豆杉毛状根诱导体系。其中农杆菌的种类、外植体类型、预培养和共培养时间、培养基中激素浓度均影响毛状根的转化率。毛状根经高压纸电泳检测显示表达冠瘿碱。毛状根中紫杉醇经超临界CO2法提取及硅胶柱色谱法分离提纯,采用高效液相法分析显示其纯度可达到98%。结论:发根农杆菌诱导南方红豆杉产生的毛状根中可产生紫杉醇,可作为紫杉醇的主要来源。     

南方红豆杉无性系种群结构和动态研究

研究了元宝山南方红豆杉克隆种群的结构和动态．结果表明,种群S1～S6级个体均存在,S1、S2级个体占总个体数的64％．从元宝山南方红豆杉种群的大小级结构图看,结构呈较规则的金字塔形;南方红豆杉无性系幼树幼苗的贮备较为丰富,种群的年龄结构呈较规则的金字塔形,存活曲线近于倒J形;种群大小级动态指数Vpi=38．26％,考虑外部干扰时,Vpi′：6．38％>0,表现为稳定型种群．南方红豆杉种群更新的主要途径是无性繁殖,种群的数量动态主要受克隆内部调节机制以及外部环境的影响．生存分析结果表明,种群幼树幼苗的生存状态不稳定,死亡的可能性很大,而成年个体的生存状态则较为稳定．     

山西历山珍稀药用植物AM真菌资源与土壤因子的关系

以山西历山自然保护区暴马丁香、连香树、南方红豆杉和领春木4种珍稀药用植物为材料,研究其根际土壤中丛枝菌根真菌(AMF)的菌根结构类型和种属分布,同时分析土壤因子与其侵染率和孢子密度的关系。结果表明:(1)暴马丁香菌根类型为中间型(I-型),连香树和领春木为重楼型(P-型),南方红豆杉为疆南星型(A-型);4种植物根际共鉴定AMF 27种,分别隶属于球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)、盾巨孢囊霉属(Scutellos-pora)、多孢囊霉属(Diversispora)和原囊霉属(Archaeospora)5属,其中Glomus为优势属。(2)pH与暴马丁香和领春木的侵染率和孢子密度呈正相关,但与连香树和南方红豆杉呈负相关;速效磷与暴马丁香、南方红豆杉和领春木的侵染率和孢子密度呈正相关,但与连香树呈负相关;碱解氮、有机质与暴马丁香、连香树和领春木的侵染率和孢子密度呈正相关,但与南方红豆杉呈负相关。(3)4种药用植物的菌根侵染率主要受其根际土壤碱解氮的影响,而根际AMF孢子密度主要受根际土壤pH制约。可见,历山自然保护区内AMF资源丰富,多样性程度也较高;宿主植物不同,土壤因子对其侵染率和孢子密度的影响也不同。     

南方红豆杉丛枝菌根(AM)的研究

研究了南方红豆杉根部丛枝菌根真菌(AMF)侵染情况、菌根形态结构以及根际土中AMF孢子的种类与数量.结果显示:南方红豆杉可与AMF形成典型的丛枝-泡囊型菌根,侵染率在71.2%~94.4%,但是历山、蟒河自然保护区的侵染强度优于人工栽培区;在南方红豆杉根际土中共分离鉴定出5种AMF,无梗囊霉属1种、球囊霉属4种,分别是:光壁无梗囊霉、地表球囊霉、地球囊霉、缩球囊霉、明球囊霉,其中光壁无梗囊霉为优势种;南方红豆杉的根由表皮、外皮层、内皮层、中柱组成,AMF只侵染表皮层、内皮层,不能侵染中柱.这为将来利用AMF接种技术进行南方红豆杉的繁殖、移植栽培以及紫杉醇的积累等研究提供了理论依据.     

元宝山南方红豆杉构件种群结构研究——Ⅰ.大小结构

在资源量调查的基础上选择样地,采用１０ｍ×１０ｍ样方为基本调查单位,研究南方红豆杉种群,结果发现其在元宝山的种群是通过茎干萌生幼苗（构件）来延续和扩大的。种群结构可分为类型Ⅰ初始增长型、类型Ⅱ增长型种群前期类型、类型Ⅲ增长型种群、类型Ⅳ稳定型种群。对各样地的种群大小结构与大小级进行相关分析和负指数函数拟合,Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ６、Ｐ７样地及种群综合大小结构呈显著相关关系。种群现状虽枯倒树较多但仍为稳定种群,元宝山红豆杉种群繁殖方式的发现和研究对开发和保护红豆杉植物资源具有重要意义。     

Comparative lipidomics analysis of cellular development and apoptosis in two Taxus cell lines

A comparative lipidomics approach was employed to investigate the changes in membrane phospholipids during the procession of cellular development and apoptosis of two plant cell lines, Taxus cuspidata and Taxus chinensis var. mairei. Analysis of lipids by LC/ESI/MS(n) showed more than 90 phospholipid molecular species and indicated significant differences in the abundance throughout a 3-week period. Phosphatidic acid (PA), phosphatidylcholine (PC) and lysophosphatidylcholine (LysoPC) were three important lipid groups that were responsible for the discrimination between the apoptotic T. chinensis var. mairei and living T. cuspidata cells. Continuous increase of phospholipase D (PLD) activity led to PA production in apoptotic T. chinensis var. mairei cells suggesting that the PLD activation and PA formation mediated the apoptosis. Comparison of the profiles of phosphatidylbutanol (PtdBut) with those of PC or phosphatidylethanolamine (PE) indicated that PC rather than PE was the major substrate of PLD in vivo. These results suggest that the alternation of membrane phospholipids may regulate apoptosis, triggering an increase in taxol production of T. chinensis var. mairei cells.     

濒危植物南方红豆杉种群生命表及谱分析

Based on the investigation in Longxi Mountain National Nature Reserve and the theory of survival analysis, a static life table of Taxus chinensis var. mairei population was worked out, the curves of its survival rate, mortality rate and killing power were drawn, and the population dynamics was analyzed by spectral analysis. The results showed that the survival curve of the population appeared to be a type of Deevey-Ⅲ, and the high mortality of seeding was one of the important reasons which caused Taxus chinensis var. mairei to be endangered. The spectral analysis of the population showed that there was a marked periodic regularity in the process of natural regeneration of Taxus chinensis var. mairei.     

南方红豆杉天然林群落结构特征研究

本文对福建三明陈大镇南方红豆杉天然林群落进行研究,测定了该群落11种主要树种的重要值,分析了该群落的种类组成、物种多样性、群落结构及其动态。结果表明,人为干扰较轻的南方红豆杉天然林群落比较稳定,天然更新良好,处于旺盛生长阶段。     

不同产地南方红豆杉枝叶的紫杉醇含量及其指纹图谱的比较分析

采用HPLC法对来源于6个产地(陕西周至和汉中;甘肃天水;安徽胡乐、聂家山和仙寓山)的12份野生南方红豆杉[ Taxus chinensis var.mairei( Lemée et Lévl.) Cheng et L.K.Fu]枝叶中的紫杉醇含量进行了比较分析,并对不同产地南方红豆杉指纹图谱的相似度进行了比较和特征指纹图谱的构建.结果表明:不同产地南方红豆杉枝叶中紫杉醇的含量有明显差异,来源于陕西和甘肃的枝叶样品中紫杉醇含量明显高于来源于安徽的样品,以产自陕西周至的枝叶样品中紫杉醇含量最高(0.019 3 mg·g-1).各样品的指纹图谱均有12个共有峰,其中9号共有峰的保留时间(32.75 min)与紫杉醇标准品一致,被确定为南方红豆杉指纹图谱的参照峰(s).各共有峰相对保留时间的RSD值均低于1％,但相对峰面积的RSD值均高于40％,说明各样品共有峰的保留时间稳定,但相对含量差异较大.除来源于安徽聂家山的2个样品外,其他样品的相似度值均在0.8以上,说明各样品间指纹图谱的相似度较高.根据12个样品的指纹图谱建立了南方红豆杉枝叶的特征指纹图谱,可用于南方红豆杉的鉴定及质量控制.由测定结果推测:不同产地南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量的差异可能与生长环境的差异有关.     

元宝山南方红豆杉种群结构——Ⅱ、高度结构

在资源调查的基础上选择样地 ,采用样方调查法研究红豆杉种群高度结构 ,结果表明南方红豆杉种群是通过茎干萌生幼苗 (构件 )来延续和扩大的 ,其结构为塔型 ,存活曲线为中间微凸而近于直线 ,是稳定型种群结构。幼苗幼树级占 95.3% ,其次为高度 9.1～ 11m的成年树级 ,占 1.6 %。为了扩大和延续 ,南方红豆杉种群通过大量萌生 (繁殖 )构件并进行自我调节 ,使幼树幼苗有较高的死亡率 ;种群个体进入优势层后 ,高度生长缓慢 ,而径向生长加快 ,因此 9.1～ 11m级数量增多。种间种内竞争的结果形成南方红豆杉种群世代不同大小个体的高度结构。南方红豆杉种群高度与胸径的关系为幂函数相关关系 ,高度与年龄 (<6 0 a)的关系为线性相关关系     

南方红豆杉根际溶无机磷细菌的筛选、鉴定及其促生效果

【目的】对南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)根际溶无机磷细菌进行了分离、筛选与鉴定,并对获得的高效溶磷菌株进行了温室盆栽试验。本研究为通过生物途径改善南方红豆杉磷素供应,促进其生长提供了优良的菌株资源。【方法】利用选择培养基从南方红豆杉根际土壤中共分离出具溶磷能力的细菌;采用NBRI-BPB培养基进行复筛获得溶磷能力较强的溶无机磷细菌;并采用钼锑抗比色法测量其在NBRIP培养基中经4d发酵后的可溶性磷含量;通过形态指标、生理生化测定、Biolog系统和16S rDNA序列分析鉴定细菌种类;并进行了溶磷菌株的室内盆栽实生苗接种试验。【结论】从南方红豆杉根际共分离出4株高效溶磷细菌,分别鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)、草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis);4株细菌对南方红豆杉苗期的生长有明显的促进作用。     

山西陵川南方红豆杉群落种间联结与生态位特征研究

基于对山西陵川县境内野生南方红豆杉群落的样地调查,采用总体相关性VR检验、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数和生态位测度方法,在群落尺度上对南方红豆杉群落的种间联结性和生态位特征进行了研究。结果显示:(1)南方红豆杉(Taxus chinensis(Pilger)Rehd.var.mairei(Lemee et Levl.)Cheng et L.K.Fu)、荆条(Vitex negundo L.var.heterophylla(Franch.)Rehd.)、鹅耳枥(Carpinus turczaninowii Hance)、连翘(Forsythia suspensa(Thunb.)Vahl)和三裂绣线菊(Spiraea trilobata L.)的重要值和生态位宽度较大,为群落中的建群种和优势种;(2)物种间生态位重叠指数总体偏高,种间竞争较强,尤其是南方红豆杉与其他物种之间;(3)群落总体呈显著负联结,大多数种对间呈中性关联(χ23.84,P0.05);(4)群落中物种间的Pearson相关系数、Spearman秩相关系数与生态位重叠指数之间表现为极显著的正相关(P0.01),而生态位宽度与生态位重叠指数之间未表现出线性关系,即物种间的竞争关系随种间关联性的增大而增强,而与生态位宽度没有直接关系。本研究可为保护和利用本区现有野生南方红豆杉资源提供合理的理论支撑。     

南方红豆杉产紫杉醇内生真菌的分离

对从广东乳源县的南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)内生真菌中分离和筛选产紫杉醇的内生真菌进行了研究。从南方红豆杉的树皮、茎部、叶片及叶片研磨物中分离纯化了145株内生真菌,对其中的53株内生真菌采用摇瓶发酵培养的方法筛选产紫杉醇的内生真菌。发酵物和菌丝体经研磨、离心、乙酸乙酯萃取和浓缩,经硅胶薄层层析(TLC),高效液相色谱(HPLC)以及液相色谱-质谱(HPLC-MS)分析和检测,结果表明,从茎部分离的1株内生真菌能够产紫杉醇或其异构体, 产量达180 μg L^-1。通过对产紫杉醇内生真菌进行诱变、筛选以及优化培养条件等措施,大规模培养生产紫杉醇是具有可行性的。     

南方红豆杉盆栽扦插育苗技术研究

南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)是中国特有的国家一级保护植物。2009-2010年采用2年龄实生苗为采条母株进行室内盆栽扦插试验研究,结果表明:珍珠岩和河沙两种基质相比较,珍珠岩上生根率显著高于河沙,是更佳选择;用市售的"花语牌"快速促根剂配制成5、10、15、2 0mg/mL 4个浓度分别处理插穗基部并以蒸馏水作对照发现,10 mg/mL、15 mg/mL处理有利于生长,15 mg/mL处理后生根率显著高于5 mg/mL、10 mg/mL、20 mg/mL及对照。再以同一浓度生根粉分别浸泡4 h、8 h、10 h作对比发现,8 h和10 h处理后生长效果较好,10 h的生根率显著高于4 h、8 h。     

光胁迫对南方红豆杉叶片中叶绿体色素和紫杉醇含量的影响

研究了在光胁迫下南方红豆杉叶片中叶绿体色素含量和紫杉醇含量的动态变化。结果表明,与对照相比,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量以及叶绿素a/叶绿素b比值在光胁迫下均减少,随胁迫时间的延长,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量逐渐上升,叶绿素a与叶绿素b的比值先上升后下降;类胡萝卜素含量在前两周与对照相比降低,2周后高于对照;类胡萝卜素与叶绿素的比值高于对照,随胁迫时间的延长,其趋势先降低后上升。光胁迫处理后,南方红豆杉叶片中紫杉醇含量与对照相比,在第1周时略有下降,而后随胁迫时间的延长,紫杉醇含量在第2周开始迅速大量积累,而在处理3周时达到较高值,已增加到1.5倍,这对提高人工种植的南方红豆杉中紫杉醇含量具有非常重要的意义。     

Microsatellite loci from Taxus chinensis var. mairei (Taxaceae), an endangered and economically important tree species in China

Taxus chinensis var.mairei is an endangered and economically important tree species in China.Four polymorphic microsatellite markers were developed and characterized using the fast isolation by amplified fragment length polymorphism (AFLP) of sequences containing repeats (FIASCO) protocol.Polymorphism of each locus was quantified for five natural populations from Hubei Province,China.The number of alleles per locus varied from 6 to 24.The ranges of observed and expected heterozygosity were 0.493-1.000 and 0.440-0.845,respectively.These are the first microsatellites reported for the family of Taxaceae and will be helpful for the ongoing population and conservation genetics research of Taxus chinensis var.mairei.     

南方红豆杉内生真菌的多样性与群落结构

从南方红豆杉480个针叶与枝条组织块中分离到628株内生真菌,根据形态特征和ITS序列鉴定为28属43个分类单元.其中,包括10种丝孢菌、20种腔孢菌、12种子囊菌和1种未知真菌,茎生拟茎点霉为优势种;根据相对频率,链格孢、出芽短梗霉、博宁刺盘孢、盘长孢状刺盘孢、黑附球菌、Fungal sp.、砖红镰孢、围小丛壳、Magnaporthales sp.、稻黑孢、斑点拟盘多毛孢、小孢拟盘多毛孢、Peyronellaea glomerata和Xylaria sp.1等在南方红豆杉中比较常见.南方红豆杉受到内生真菌侵染的程度较高,81%的组织有内生真菌存在,其资源丰富并具有较高的物种多样性;内生真菌分布受组织性质影响,南方红豆杉针叶中内生真菌的定植率、丰富度、多样性明显低于枝条,枝条间内生真菌组成比针叶与枝条间更加相似,表现出组织偏好性或专一性;组织年龄影响内生真菌的群落结构,随着南方红豆杉枝条组织年龄的增长,内生真菌的定植率、丰富度、多样性均表现出逐渐增加的趋势.系统研究南方红豆杉内生真菌的多样性与群落结构,阐明内生真菌在植物组织中的分布规律,可以为南方红豆杉内生真菌的开发利用提供基础资料和科学依据;探讨病原真菌在健康植物组织中的存在情况,对于南方红豆杉的植物资源保护具有积极意义.     

南方红豆杉细胞双液相培养中强化紫杉醇生产的研究

研究了南主红豆杉(Taxuschinensisvar.maireiChengetFu)细胞双液相培养中前体饲喂和混合糖源作为生产培养基糖源对细胞生长和紫杉醇合成的影响。结果表明,前体饲喂(苯丙氨酸、苯甲酰胺和醋酸钠)或混合糖(麦芽糖和蔗糖)作为生产培养基糖源对南方红豆杉细胞单液相培养、更重要的是对其双液相培养的紫杉醇产量提高有显著促进作用,而且前体饲喂和混合糖源的协同作用对其双液相培养的紫杉醇产量提高有进一步的促进作用。与对照组(蔗糖作为糖源和无前体的单液相培养)相比,在南方红豆杉细胞双液相培养中,第10天加入前体,第11天加入混合糖源,紫杉醇产量提高4倍多     

植物内生真菌抗肿瘤活性菌株的筛选*

从三尖杉、南方红豆杉及香榧中分离到172株植物内生真菌,利用抗肿瘤体外细胞毒筛选模型(MTT法)对其进行活性检测。结果表明,25株内生真菌(占总分离菌株的14.5%)对KB（人口腔上皮癌）或HL-60（人白血病）细胞具有显著的抑制活性。三尖杉、南方红豆杉及香榧内生真菌的抗肿瘤活性菌株占各供测菌株的3.3%, 19.6%和8.6%。其中7个菌株的细胞毒ID50为1,000以上,占总供测菌株的4.1%。抗肿瘤活性菌株主要分布在拟青霉属及头孢霉属中。     

一株产紫杉醇的丝状真菌的系统分类鉴定

对一株从南方红豆杉中分离得到的内共生真菌Y1117,通过产物、形态学(包括培养特征、显微形态)和分子生物学(包括18S rDNA、ITS和TB基因)的系统鉴定,确认其为镰刀菌属的一个新种,命名为美丽镰刀菌(Fusarium mairei Cheng L.et Tao WY.)。