云南红豆杉细胞培养中紫杉醇的代谢调控

云南红豆杉细胞培养中紫杉醇的代谢调控甘烦远彭丽萍郑光植（中国科学院昆明植物研究所,昆明６５０２０４）ＭＥＴＡＢＯＬＩＣＲＥＧＵＬＡＴＩＯＮＯＮＴＡＸＯＬＯＦＣＥＬＬＣＵＬＴＵＲＥＦＲＯＭＴＡＸＵＳＹＵＮＮＡＮＥＮＳＩＳＧＡＮＦａｎ－Ｙｕａｎ,ＰＥＮ...     

云南红豆杉的发展与利用

云南红豆杉主要分布在滇西,滇西北。经检测比较,云南红豆杉内含紫杉醇等高效治癌药用成份,高于其他几种红豆杉,具有很高的开发利用价值。但资源稀少,属国家保护植物。因此,发展云南红豆杉人工造林、培育资源,是开发利用的根本途径,利用云南红豆杉幼林,可以缩短生产周期,并利用其萌发能力,可以连续利用。云南红豆杉造林技术可行,经济效益高,市场对紫杉醇需求量大。     

模拟四季温度层积对南方红豆杉种子生理性状的影响

为了解濒危物种南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)种子内含物含量受温度和湿度层积的影响,设置4个季节、2种湿度(16%和24%)基质层积处理,对种子的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白和脂肪等内含物质的变化进行研究。结果表明,不同层积处理下种子贮藏物质的含量有显著变化,春季层积9个月后,可溶性蛋白含量达到最高值;可溶性糖含量呈现降低-升高-降低的变化趋势;淀粉和脂肪含量均随层积逐渐减少。秋季层积9个月后,淀粉含量降至最低。相比于24%湿度,16%湿度的春季、秋季、冬季层积9个月后,脂肪含量均减少较多,说明16%湿度下种子代谢活动更强。春季和秋季的暖温更能促进种子代谢,促进种子形态后熟。夏季温度过高,导致种子生活力下降,夏季层积处理3个月后,种子已经发霉和腐烂。层积过程中,种子内含物在相关酶的作用下,降解为可溶性蛋白、可溶性糖等,为种子萌发提供物质与能量。种子层积时间、温度和湿度及交互作用可作为种子内含物的调控因子。     

南方红豆杉叶精油化学成分的研究

采用水蒸汽蒸馏法提取南方红豆杉叶的精油,通过色谱－质谱－计算机联用技术分析了精油的化学成分。从中初步鉴定出２６个化合物,占精油总量的９６％,主要成分是：棕榈酸（３５．６６％）,９－十六碳烯酸９－十六碳稀酯（１１．２８％）,３－辛醇（４．４７％）,１－苯－１,２－丙二酮（４．３％）,Ｎ－苯基－１－萘胺（３．５７％）,１,２－苯二羧酸（２－甲基丙基）二酯（３．５７％）,６,１０－二甲基－５,９－十一双     

细胞色素bc_1复合物的喇曼光谱研究

对提纯的细胞色素ｂｃ１复合物的氧化态和底物琥珀酸还原态两个样品进行了共振喇曼和富立叶喇曼光谱测定和比较。琥珀酸还原态与氧化态的共振谱比较明显有变化,而富立叶红外谱没有什么差别。说明呼吸链的电子传递体在氧化态与还原态交替变化进行电子传递时,蛋白总体构象不发生大的改变,而活性中心血红素辅基局部构象变化很大。     

寡聚脱氧核苷酸d(G-C)_3的激光喇曼谱及其分析

用改进的固相磷酰三酯法合成了oligo-d(G-C)_3。以氩离子激光为激发光源,波长488nm.,在室温条件下,分别测定了纯化后的oligo-d(G-C)_3和其组分单体5’-dGMP和5’-dCMP的激光喇曼谱。观察到被测定的物质在300-2500cm~(-1)频率区间,各自都有其特征的谱形和喇曼峰。5’-dGMP和5’-dCMP谱中大多数特征峰在寡聚体的谱中消失,而在oligo-d(G-C)_3谱中出现了几处新的喇曼峰。经查证,峰832,851和899cm~(-1)系糖-磷酸主链的特征喇曼峰,另外几处峰与DNA的构象有关。实验结果表明oligo-d(G-C)_3在水溶液中(室温)主要以B-构象存在。     

植物细胞工程技术生产紫杉醇研究进展

紫杉醇是一种二萜类生物碱,主要从红豆杉树皮中分离提取。目前采用植物细胞工程技术是提高紫杉醇产率、保护稀缺资源红豆杉、解决紫杉醇药源紧缺的一种最有效方法。该文对近十年来国内外有关采用植物细胞工程技术生产紫杉醇的研究进展,包括红豆杉细胞系的建立、悬浮培养条件的研究、生物反应器培养以及紫杉醇合成代谢调控方面的最新研究进展进行综述。并重点论述了前体、诱导子和代谢支路抑制剂对红豆杉细胞悬浮培养生产紫杉醇的影响,为植物细胞工程技术生产紫杉醇提供借鉴和参考。     

4种红豆杉属植物遗传多样性和遗传关系的RAPD分析

采用RAPD标记研究了分属于4种红豆杉属(Taxus Linn.)植物的68个单株的遗传多样性,并采用UPGMA方法分析68个单株的遗传关系.结果表明:12条RAPD引物共扩增出109条带,其中多态性条带108条,多态性条带百分率为99.1％;平均每条引物扩增出9.1条带.南方红豆杉[T.wallichiana var.mairei (Lemée et Lévl)L.K.Fu et Nan Li.]种内的多态性条带百分率和观察等位基因数均最高;欧洲红豆杉(T.baccata Linn.)种内的有效等位基因数、Nei's基因多样度和Shannon's信息指数均最高;须弥红豆杉(T.wallichiana Zucc.)种内的各项遗传多样性指数均最低.供试4种植物的种内遗传多样度、种间遗传多样度、基因流和种间遗传分化系数分别为0.1745、0.358 6、0.401 7和0.554 5,表明55.45％的遗传变异发生在种间.南方红豆杉和须弥红豆杉遗传距离最近;曼地亚红豆杉(Taxus×media Rehd.)和须弥红豆杉的遗传距离最远.通过聚类分析可将68个单株分为3组,欧洲红豆杉的18个单株和曼地亚红豆杉的18个单株分别各自聚为1组;须弥红豆杉的16个单株和南方红豆杉的16个单株聚为1组,其中须弥红豆杉的16个单株和南方红豆杉的16个单株又各自聚为1个亚组,且南方红豆杉的雌、雄单株也分别聚在同一分支上,表明须弥红豆杉和南方红豆杉遗传关系较近,而欧洲红豆杉与其他3种植物的遗传关系较远.     

红豆杉高产悬浮细胞系建立及其紫杉醇诱导的研究进展

紫杉醇是一种四环二萜酰胺类化合物,是从红豆杉科红豆杉属植物中提取分离出来的次生代谢物,是世界公认广谱、活性强的天然抗癌新药。但直接从植物中提取紫杉醇的传统生产方式,不仅产量低,且会对野生红豆杉资源造成严重破坏,同时紫杉醇的化学全合成也由于其结构复杂而不具备商业价值。与之相反,细胞培养技术具有受外界影响少、生产成本低、次生代谢产物多、细胞生长周期短的优势,是目前最具前景的紫杉醇生产方式。近年来随着科研水平的不断提升,紫杉醇无论在生理代谢调控、关键基因挖掘,还是新药物制剂与剂型及其类似物的开发和运用等方面,都取得了进展,但要建立紫杉醇商业化高产体系,还必须和前人的研究经验相结合。该文对红豆杉高产悬浮细胞系建立及其紫杉醇诱导的研究进展进行了综述,主要包括前人对红豆杉属植物组织与细胞培养相关的外植体、培养基、激素、培养条件、褐化等问题的研究,以及从代谢调节、培养方式、基因工程等多方面提高紫杉醇含量的最新进展,最后总结了当前研究的不足,并对今后通过多种组合方式来提高紫杉醇含量的生产途径进行了展望。以期促进红豆杉组织培养技术的进步,为药用资源保护和利用提供一定的理论基础与生产指导。