内生真菌培养液对东北红豆杉细胞生长及紫杉醇合成的影响

产紫杉醇的内生真菌（Fusarium mairei）先培养在B5液体培养基中,然后制备成内生真菌培养液。在东北红豆杉（Taxus cuspidata）细胞悬浮培养的不同阶段（5、10和15天）,用不同剂量的内生真菌培养液（2、4和6mL）分别进行处理。结果表明,在用4mL内生真菌培养液处理的植物细胞中可获得最高的紫杉醇产量（5.88mg·L^-1）与释放率（67%）,分别是对照的1.9倍与5.6倍。添加时间方面,在植物细胞培养周期的第5天添加4mL内生真菌培养液,可获得最佳效果,紫杉醇产量与释放率分别为6.1mg·L^-1与75%,分别是对照的2倍与6.8倍。与其它诱导子相比,4mL内生真菌培养液不仅可提高紫杉醇的释放率,而且不会引起东北红豆杉细胞膜的明显伤害,说明内生真菌发酵液激活了紫杉醇主动运输过程中的相关酶类。     

美丽镰刀菌培养液对东北红豆杉悬浮细胞防御反应及紫杉醇合成的影响

美丽镰刀(Fusarium mairei)是一分离自南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)的产紫杉醇内生真菌,用B5培养基培养6 d,去菌尘幺后制得美丽镰刀菌培养液,并从中提取其胞外多糖.研究了4%(V/V)美丽镰刀菌培养液及4%(W/V)胞外多糖两种处理,对东北红豆杉(T.cuspidata)悬浮细胞防御反应及紫杉醇合成的影响.结果表明:两种处理均能诱导东北红豆杉细胞的防御反应.但美丽镰刀菌培养液的影响明显大于胞外多特(P<0.05).另外,两种处理均可促进东北红豆杉细胞紫杉醇的合成与释放.美丽镰刀菌培养液处理得到的紫杉醇与其释放率分别是对照的2.5倍8.8倍,而胞外多糖处理得到的紫杉醇与其释放率则分别是对照的1.5倍与3倍.     

红豆杉细胞培养产物提取策略及其对紫杉醇的影响

研究了硫酸铈铵及原位提取对红豆杉细胞悬浮培养过程中细胞生长、紫杉醇合成及释放的影响。红豆杉细胞悬浮培养过程中培养第12d添加2mg/L硫酸铈铵能获得最大紫杉醇产量8．3mg/L,其中2．4mg/L释放到细胞外,分别为对照组的4倍及12倍。同时添加2mg/L硫酸铈铵、5％油酸(v/v)时胞外紫杉醇产量达到9mg/L,为对照组的45倍。将硫酸铈铵及原位提取与补料培养相结合,最高紫杉醇产量可达24．5mg/L,其中60％释放到胞外。     

红豆杉内生真菌产紫杉醇相关基因BAPT的鉴定及初步研究

从几种红豆杉中先后分离了30余种内生真菌,深入研究了三种能够产紫杉醇的内生真菌。形态学观察及18srDNA鉴定它们分属于Fusarium(属)和Pestalotiopsis(属),三个菌株均可以在离体培养的条件下产生紫杉醇,经两周培养产量可分别达到8.5,31.5,31.1μg/L。(其中Pestalotiopsis1分离于南方红豆杉,Fusarium1分离于东北红豆杉,Pestalotiopsis2分离于中国红豆杉)。对这些内生真菌产紫杉醇的初步机理作了研究。BAPT(C-13phenylpropanoidsidechain-CoAacyltransferase)是红豆杉中紫杉醇合成途径里支链合成的关键酶之一,我们根据其保守区序列设计了引物,首次在能产生紫杉醇的上述三种红豆杉内生真菌中克隆得到了BAPT基因片段,而分离的其它真菌并没有得到扩增。序列分析表明,来自内生真菌的BAPT基因片段序列与红豆杉BAPT基因片段序列具有非常高的相似性(98.9%)。推测红豆杉内生真菌之所以能够合成紫杉醇,相关基因可能直接源于其宿主植物,即其遗传学起源是基因转移而不是共进化。这同时也建立了一种快速经济的鉴定产紫杉醇真菌的辅助方法。内生真菌的遗传稳定性及改良在进一步研究中。     

水杨酸对真菌诱导子诱导红豆杉悬浮细胞膜脂过氧化和紫杉醇生物合成的影响

研究了 5 0 mg· L- 1真菌诱导子 (F5) ,5 0 mg· L- 1水杨酸 (SA) ,5 0 mg· L- 1F5+5 0 mg· L- 1SA3种处理 ,对红豆杉悬浮细胞膜脂过氧化和紫杉醇合成的影响。结果表明 :F5和 SA单独处理红豆杉细胞均引起细胞膜脂过氧化。SA+F5联合处理可以减轻 F5单独处理细胞所引起的膜脂过氧化程度 ,SA+F5联合处理与真菌诱导子处理相比 ,较大地提高了过氧化物酶的活性 ,得到较多的生物量。3种处理方法均可提高红豆杉细胞紫杉醇产量 ,特别以 F5+SA处理得到产量最高 ,达到 1 1 .5 mg· L- 1,分别为 F5,SA和对照组的 1 .5倍、2 .0倍和7.5倍。结果显示 :在真菌诱导子诱导与水杨酸的联合作用下提高紫杉醇产量 ,可能与水杨酸减轻真菌诱导子所引起的细胞膜脂过氧化程度有关     

耦合培养对紫杉醇产量的影响

以美丽镰刀菌和东北红豆杉细胞为实验材料,通过耦合式生物反应器进行耦合培养,以紫杉醇作为研究指标,-研究内共生真菌与宿主植物细胞的的关系。经耦合培养,两种细胞的紫杉醇产量均有不同程度的提高,美丽镰刀菌达29倍,相应的东北红豆杉悬浮细胞增加了3．5倍。     

红豆杉中产紫杉醇内生真菌分离部位的比较研究

目的 探讨红豆杉不同部位在内生真菌分离效率以及产紫杉醇菌株筛选率方面的规律性,为红豆杉产紫杉醇内生菌菌株的分离与筛选提供一定的理论依据.方法 从根、茎、叶3个器官取大小和表面积相同的太行山野生红豆杉(Taxous chinensis)材料,用组织块法分离红豆杉内生真菌,计算各部位内生真菌的分离效率;用高效液相法时分离到的内生真菌发酵液提取物进行紫杉醇含量分析,计算各部位产紫杉醇内生真菌的筛选率.结果 共分离到109株红豆杉内生真菌,根部、茎部和叶部分离效率指数分别为0.90、0.63和0.28;其中有28株产紫杉醇,紫杉醇菌株筛选率分别为31.48%、21.05%和17.65%.结论 在内生真菌的分离效率及其产紫杉醇内生真菌的筛选率上,均为根部>茎部>叶部,即根部在内生真菌分离效率和筛选产紫杉醇内生真菌效率上均具有明显的优势.     

曼地亚红豆杉细胞系的建立与评价

红豆杉(Taxus)细胞内紫杉醇的含量低且不稳定,限制了利用细胞培养大规模生产紫杉醇的产业化进程。以紫杉醇含量较高的曼地亚红豆杉(Taxus m edia)为试材,诱导得到了曼地亚红豆杉愈伤组织,在添加抗坏血酸(VC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、活性炭(activated carbon)的改良B5培养基上,15次反复继代培养后获得了高产紫杉醇的细胞系。对新建立的曼地亚红豆杉细胞系(MC)与同期诱导的东北红豆杉细胞系(NC)及实验室继代多年的中国红豆杉细胞系(SC)在细胞生长周期、紫杉醇含量和细胞死亡率等方面进行了分析比较。结果表明,SC的生长量达5.9倍,高于MC和NC的3.6和4.2倍。在初始接种量相近的情况下,MC的悬浮培养细胞在一个周期内紫杉醇产量可达9.5 mg/L,经过茉莉酸甲酯(M J)诱导后可达到41 mg/L。     

东北红豆杉细胞两液相培养中紫杉醇释放行为研究

在东北红豆杉细胞悬浮培养中,分别研究了稀土化合物(硫酸铈铵)、有机溶剂(油酸和邻苯二甲酸二丁脂)和稀土化合物与有机溶剂的协同作用对紫杉醇释放的影响。在此基础上深入研究了在东北红豆杉细胞两液相培养中,紫杉醇释放率随不同的有机溶剂(烷烃、有机酸、醇和脂)、有机溶剂的体积分数、有机溶剂的加入时间和有机溶剂相毒性的变化规律。结果表明分别加入稀土化合物和有机溶剂都明显促进紫杉醇的释放,特别是有机溶剂更显著促进紫杉醇的释放。但在东北红豆杉细胞两液相培养中,稀土化合物加入不能进一步促进紫杉醇的释放。因此两液相培养中有机溶剂本身就是很好的产物释放剂。紫杉醇的释放率由对照组的40%提高到75%以上。     

从南方红豆杉中筛选和鉴定25株产紫杉烷的内生真菌

为从南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)中分离产紫杉烷的内生真菌,从其幼茎、树皮和叶片中分离纯化了491株内生真菌,经筛选获得25株内生真菌具有产紫杉烷的能力,其中,4株可产紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ,8株能产紫杉醇和巴卡亭Ⅲ,1株能产紫杉醇和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ,1株能产巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ,6株仅产紫杉醇,5株仅产巴卡亭Ⅲ。根据内生真菌的来源,幼茎中有11株产紫杉烷的内生真菌,叶片中有9株,而树皮中仅有5株。这些菌株的紫杉醇、巴卡亭和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ产量分别为0.64~9.87、0.48~3.42和0.20~1.00μg L~(–1)。因此,南方红豆杉中具有紫杉烷类代谢途径的内生真菌来源广,数量多,是研究真菌中紫杉烷类化合物代谢途径的良好材料,也为紫杉烷类抗癌药生产提供了潜在的真菌种源。     

Interactions of Taxol-producing endophytic fungus with its host (Taxus spp.) during Taxol accumulation

Endophytic fungi (Fusarium mairei) culture broth (EFCB) was added to cell suspension cultures of Taxus cuspidata. After 5 days, cultures of T. cuspidata given 4 ml of EFCB produced a maximal yield of 6.11 mg/l paclitaxel, with a release ratio of 75%, 2- and 6.8-fold, respectively, greater than the controls. The active element in EFCB is an exopolysaccharide of ∼79 kD. Endophytic fungi produced 0.19 mg/l of paclitaxel in its producing medium. However, when the supernatant of Taxus cell suspension cultures from day 20 was added to the paclitaxel-producing medium, the biomass of fungi decreased by 24% and the yield of paclitaxel by 45%. In a co-culture system of plant and fungus, the yield of paclitaxel (12.8 mg/l) was >2-fold higher than that in the EFCB-treatment system.     

新蚜虫疠霉连续液体培养的菌丝生物量、产孢量及杀蚜毒力

继代培养常被疑为虫霉菌种毒力下降或某些生物学性状发生改变的原因之一。从研究新蚜虫疠霉 (Pandoraneoaphidis)固体平板菌落的液体培养获得的初始菌液出发 ,连续 6次继代液培 ,测定了其在萨氏营养液中继代培养生产的菌丝生物量、产孢量及其对桃蚜 (Myzuspersicae)的毒力。在初始菌液的生物量 8 8mg mL和产孢量 7 2× 1 0 5孢子 mg的条件下 ,以三种转接比 (种液 营养液 ,v v)连续 6次继代培养 ,在 1 2 0转接比下的菌丝生物量和产孢量分别为 6 4～ 1 0 0mg mL和 7 3× 1 0 5～ 1 0 8× 1 0 5孢子 mg,在 2 2 0下为 5 7～ 8 5mg mL和 1 0 0× 1 0 5～ 1 2 1× 1 0 5孢子 mg ,在 4 2 0下为 5 5～ 1 0 9mg mL和 6 4× 1 0 5～ 1 0 9× 1 0 5孢子 mg。方差分析表明 ,继代培养对生物量和产孢量均无显著影响 (P <0 0 5)。用初始菌液和 1 2 0转接比下继代培养的菌液制备而成的接种体对桃蚜进行两组毒力测定 ,每一组测定的接种…     

Effects of paclitaxel-producing fungal endophytes on growth and paclitaxel formation of <Emphasis Type="Italic">Taxus cuspidata</Emphasis> cells

Effects of a fungal endophyte, Fusarium mairei, on growth and paclitaxel formation of Taxus cuspidata cells were investigated by adding fungal endophyte culture supernatant (FECS) to suspension cultures of T. cuspidata cells. The main effective chemical responsible for paclitaxel formation in FECS was an exopolysaccharide (EPS) of molecular weight ~2 kDa. FECS fractions except EPS stimulated growth of Taxus cells but had no effects on paclitaxel accumulation. Additionally, elicitation efficiency of FECS based on different culture conditions was studied. EPS content in FECS was related to FECS culture conditions. FECS with long cultivation and high-aeration cultivation contained higher EPS content and resulted in higher paclitaxel yield than that with short cultivation and low-aeration cultivation. The maximum yield of paclitaxel from Taxus cultures, elicited by FECS with 9-day cultivation, was 4.7-fold that of the control cultures.     

南方红豆杉试管微芽诱导培养及其紫杉醇类化合物的积累

以南方红豆杉幼茎段和茎尖为外植体,以wPM为基本培养基,单一添加不同浓度的KT、TIBA、ZT和6-BA进行芽诱导培养。结果表明：各自添加0．4mg·L-1KT、3．0mg·-1TIBA、0．1mg·L-1 ZT和0．01mg·L-1 6-BA时的芽诱导率最高。培养50d的试管微芽中紫杉醇和10一去乙酰基巴卡亭III（10．DABIII）的积累量比天然南方红豆杉嫩枝高2倍以上,试管微芽中10一DABIII比紫杉醇高,且二者均随芽诱导率的增加而增加,当芽诱导率达最高时亦达到最高。TIBA所诱导芽短而粗壮。     

茶色素对人肺鳞癌细胞株SK-MES-1 细胞生长及凋亡的影响

目的:探讨茶色素对人肺鳞癌细胞株SK-MES-1细胞生长及凋亡的影响。方法:以超声细胞破碎法提取茶色素并计算得率。常规培养SK-MES-1细胞株,采用噻唑蓝溴化四唑(MTT)比色法观察不同浓度(5、2.5、1.25、0.625、0.3125 mg/m L)茶色素作用24、48 h对SK-MES-1细胞株生长的抑制作用,计算生长抑制率及IC_(50);以流式细胞术(FCM)荧光双染法(Annexin V/PI)观察茶色素对SK-MES-1细胞株凋亡的影响。结果:茶色素提取得率为7.35%。MTT实验结果显示随茶色素浓度增高和培养时间延长,其对细胞的生长抑制率也相应升高,即呈现剂量-时间依赖性,24 h和48 h处理的IC_(50)分别为2.353 mg/m L和1.494 mg/m L。流式细胞术检测作用24 h细胞凋亡,空白对照、0.625 mg/m L和1.25 mg/m L剂量组的SK-MES-1细胞凋亡率分别为7.7%、20.37%和25.25%。结论:茶色素可促进SK-MES-1细胞凋亡并抑制其增殖。     

不同栽培措施对凤丹容器苗生长及生理的影响

分别采用不同基质配比(即泥炭和珍珠岩体积比分别为1：0、2：1和3：1)、不同促侧根措施(包括主根截短和200 mg·L-1 IBA溶液灌根单一措施以及上述2种单一措施的复合措施)和不同栽培容器(包括穴盘、营养钵和无纺布育苗袋)对凤丹( Paeonia ostii T. Hong et J. X. Zhang)容器苗进行培育,分析了容器苗的形态指标、单株质量、根冠比及部分生理指标的差异,并在此基础上筛选出适宜凤丹容器苗培育的栽培措施。分析结果表明：在泥炭-珍珠岩(体积比3：1)混合基质中,凤丹容器苗的单株侧根数、单株地下部鲜质量和干质量、根冠比以及叶片的总叶绿素含量、可溶性糖含量和含水量均显著高于其他基质。采取主根截短单一措施或复合措施后,容器苗的单株叶面积、单株侧根数、单株地下部鲜质量和干质量、根冠比及叶片含水量均显著高于对照(不做任何处理)和采取200 mg·L-1 IBA溶液灌根单一措施的容器苗,其中,采取复合措施的容器苗大部分指标最高。在无纺布育苗袋和营养钵中栽培的容器苗的株高、根颈直径、单株侧根数以及叶片的总叶绿素含量、可溶性糖含量和含水量显著高于在穴盘中栽培的容器苗;其中,在无纺布育苗袋中栽培的容器苗的单株侧根数以及叶片的总叶绿素含量和含水量均最高,且这3个指标显著高于在营养钵中栽培的容器苗。研究结果显示：不同栽培措施对凤丹容器苗的生长及生理均有一定影响,总体上看,对根系的单株侧根数、主根长、地下部质量和根冠比以及叶片的叶面积、总叶绿素含量、可溶性糖含量和含水量的影响均较大。根据实验结果,初步筛选出适宜凤丹容器苗培育的栽培措施,即用无纺布育苗袋,以泥炭-珍珠岩(体积比3：1)混合基质为栽培基质,实施主根截短和200 mg·L-1 IBA溶液灌根复合措施。     

Effect of polymeric adsorbents on the production of sanguinarine by Papaver somniferum cell cultures

The suitability of adsorbent polymeric resins, Amberlite XAD-4 and XAD-7 (Rohm and Hass, Inc.), was investigated for the accumulation of sanguinarine from Papaver somniferum cell cultures. The adsorption and desorption of sanguinarine from aqueous solution was most effective with XAD-7. In addition to sanguinarine, the resins were found to absorb growth regulators and vitamins from the culture medium. Growth inhibition was overcome by delaying for approximately 4 days resin addition after cell inoculation in fresh medium. Resin addition (5% wt/vol) to actively growing uneclicited cultures led to increases in sanguinarine production and release of 30% to 40% and 60%, respectively. The addition of resins to elicited cultures led to increases in alkaloid production of up to 50% to 85% with similar increases in alkaloid release as observed for nonelicited cells. Overall yield of sanguinarine increased from 21 mg . g biomass dry weight(-1) (dw) for elicited cultures to more than 39 mg . gdw(-1) when elicitation was combined with resin addition. Higher quantities of resin (10% to 20% wt/vol) increased marginally the release of sanguinarine into the medium, and on the resin, up to 85% of total production. The use of resin appears promesing for the development of a bioprocess for sanguinarine production by cultured plant cells. (c) 1992 John Wiley & Sons, Inc.