红豆杉高产细胞系快速建立和更新的新方法

目的：通过优化培养基和培养条件,建立太行红豆杉速生细胞系,为红豆杉细胞工厂化生产提供原种细胞系和繁殖技术。方法：以太行红豆杉为材料,筛选B5、WPS、MS等3种培养基和6-卞基嘌呤（6-BA）、萘乙酸（NAA）、2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）等3种激素组合,采用液体、半固体、纸桥共3种培养方法继代培养并筛选高产细胞系。结果：B5＋NAA（1.0mg/L）＋6-BA（0.5mg/L）＋2,4-D（1.0mg/L）为最适愈伤组织诱导培养基,诱导率达100%;B5＋NAA（1.0～1.5mg/L）＋2,4-D（1.5～2.0mg/L）＋6-BA（0.5mg/L）为最佳继代培养基,生长量最高可达0.30g/（g·d）（鲜重）。结论：初步建立了红豆杉细胞系快速建立和繁殖新方法,用半固体培养产生初代细胞系、液体培养将细胞系同步化、纸桥培养快速繁殖细胞系,并通过检测紫杉醇含量不断更新细胞系。该细胞系体系建立方法简单,纯化速度快,易更新,产物细胞系可作为工厂化生产的原种细胞系。     

神奇植物 济世良方

从药用植物中提取抗癌或者治疗其他疾病的新药,是全球众多科学家热衷研究的课题。我国的药用植物资源丰富,一些特有的药用植物如红豆杉、海南粗榧、灵芝等创造了医药界中美丽的“仙草神话”。因而,从中草药尤其是中国特有的植物中探索新药,前景广阔。     

叶面施肥对南方红豆杉针叶中紫杉醇和10-DAB含量的影响

人工栽培红豆杉已成为目前解决紫杉醇市场需求的主要途径,如何提高人工栽培的红豆杉中紫杉醇及其化学半合成前体10-脱酰基巴卡丁Ⅲ(10-DAB)的含量是一个十分关键的问题.对人工栽培南方红豆杉叶面喷施不同浓度的N、K、Ca、Mg 肥和自行配置的稀土混合肥(含La、Ce、Sm),连续4次跟踪采样,超高效液相色谱(UPLC)测定样品中紫杉醇和10-DAB的含量.结果表明,叶面喷施不同浓度的N元素均引起红豆杉针叶中紫杉醇和10-DAB含量的降低;喷施K元素,前期引起10-DAB含量的增加但随之降低,紫杉醇的含量则持续降低;喷施不同浓度的Ca、Mg提高了红豆杉中紫杉醇和10-DAB的含量,其作用可持续一段时间;自行配置的稀土混合肥明显地提高了紫杉醇和10-DAB的含量且其持续作用时间较长,紫杉醇和10-DAB的含量分别最高可达0.261mg g-1和0.641mg g-1.     

天然东北红豆杉土壤种子库研究

在黑龙江省穆棱东北红豆杉自然保护区内,对10株天然东北红豆杉结实母树冠下的土壤种子库进行了调查分析.结果表明:东北红豆杉土壤种子库中的种子数量在垂直方向和水平方向上都表现出明显的规律性.在不同深度土层中的种子数量差异显著(p＜0.05).枯枝落叶层及0～5cm土层集中了最大量的种子,占总量的84%,随土层深度的增加,种子数量逐渐减少,15cm以下极少有种子出现.土壤种子库中具有活力的种子数量极少,不到总量的1%.种子丧失活力的首要原因是被昆虫和啮齿类动物啃食,占损失量的52%,其次是腐烂,占29%.在水平方向上,东北红豆杉种子具有近母株分布的特点,且在不同方向上种子数量差异极显著(p＜0.01).当年下落到地面的东北红豆杉种子,按远离母株的顺序,种子数量逐渐减少;在围绕母株的八个方向上,东向的种子数量最多,其次是东北、北和东南方向,西面的种子数量最少.当年下落的3%的完好种子补充到土壤种子库中.自然条件下,东北红豆杉以种子繁殖,土壤种子库是其自然更新及种群恢复的重要基础,本研究结果对于东北红豆杉濒危机制的探索及种群恢复具有重要的理论意义.     

水杨酸作用下东北红豆杉细胞的二维凝胶电泳分析

东北红豆杉悬浮培养体系中加入适量浓度的水杨酸,染色结果表明,水杨酸可以增加细胞膜通透性,并可诱导部分细胞发生核凝集或核碎裂。提取细胞染色体DNA进行琼脂糖凝胶电泳,发现染色体DNA发生了部分降解。应用蛋白质双向凝胶电泳技术,研究了水杨酸处理后东北红豆杉细胞发生应激反应过程中蛋白质的表达情况,分析了处理细胞与正常细胞的蛋白质组差异,发现在水杨酸处理48h后的样品中有7个蛋白质差异点,而且有6个蛋白点仅在对照中检测到。结果表明,外加水杨酸改变了东北红豆杉细胞的基因表达,抑制部分蛋白合成的同时也合成了部分新蛋白质,这些蛋白可能与水杨酸的作用有关。     

濒危植物南方红豆杉濒危原因分析

南方红豆杉是我国第三纪孑遗特有树种,为国家1级濒危保护植物,主要分布于在长江流域、南岭山脉以及广东、广西、江西、河南、陕西、甘肃、台湾和山西等省（区）的山地。南方红豆杉分布区的生态环境特征是：热量充足,温暖潮湿。南方红豆杉濒危的主要原因有：（1）种子产生量少,萌发率和幼苗成活率较低（2）种群缺乏较强的竞争力,（3）地理分布的局限性,（4）对生境要求的特殊性和（5）人为破坏严重。此外,针对南方红豆杉濒危现状和原因,还提出了科学保护和可持续利用的对策。     

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.     

南方红豆杉和东北红豆杉中的单体化合物对乳腺癌细胞增殖的影响

本研究采用MTT法,研究南方红豆杉和东北红豆杉中的10种不同结构类型的单体化合物对乳腺癌MCF-7细胞增殖的影响。结果表明,化合物1~10(10-9~10-5mol/L)处理MCF-7细胞48和72 h后,仅化合物4在10-7、10-6和10-5mol/L浓度对MCF-7细胞增殖均有明显抑制作用,抑制率分别为29.8%、46.4%、51.8%和43.6%、61.2%、63.2%,与紫杉醇抑制细胞增殖的活性相近,且在24~72 h范围内具有时间依赖性;化合物2仅在10-5mol/L具有明显抑制细胞增殖的作用,抑制率为44.4%和49.6%。因此,10种不同结构类型的单体化合物中,仅baccatin III类化合物2、4对MCF-7细胞增殖具有较强的抑制作用,其中化合物4作用最强,活性与紫杉醇相近。