南方红豆杉细胞悬浮培养条件优化研究

针对红豆杉细胞生长相对缓慢和培养褐化问题,本文通过正交实验和均匀实验方法并采用人工神经网络技术对南方红豆杉细胞悬浮培养条件进行优化,使细胞的生长速率和比生长速率有较大提高,并考察了细胞活性随时间的动态变化.     

红豆杉细胞悬浮培养结构化数学模型的探讨

用１０Ｌ机械搅拌式生物反应器悬浮培养红豆杉细胞,得到细胞生长、基质消耗和紫杉醇合成动力学曲线。经过代谢动力学分析建立了结构化数学模型。并将模型值与实验值进行比较,结果表明模型预测值与实验值较吻合。     

云南红豆杉细胞的悬浮培养

在云南红豆杉细胞悬浮培养中,适宜的培养基为B5,接种量为0．5～0．8g干重细胞／100ml培养基,2,4－D浓度为1．0mg／L;培养细胞的生长周期约30d;培养基中较高浓度的蔗糖（40g／L）可提高紫杉醇含量;添加的椰子汁（CM）、酪蛋白氨基酸（C）和水解乳蛋白（LH）3种有机添加剂均能提高培养细胞中紫杉醇的含量,但只有CM和CA能促进细胞的生长。于B5培养基中添加不同浓度的NH4NO3对培养细胞无明显影响。     

红豆杉细胞悬浮培养生产紫杉醇研究进展

介绍了近年来由红豆杉细胞培养生产紫杉醇领域取得的进展,其中特别介绍了由紫杉醇生物合成途径及其代谢酶类的研究发展而来的用基因工程方法改良细胞系,为提高紫杉醇产量而采取添加前体物质,诱导子,抑制子等方面的研究。     

云南红豆杉细胞的悬浮培养

在云南经豆杉细胞悬浮培养中,适宜的增减基为Ｂ５,接种量为０．５－０．８ｇ干重细胞／１００ｍｌ培养基,２,４－Ｄ浓度为１．０ｍｇ／Ｌ;培养细胞的生长周期约３０ｄ;增减基中较高浓度的蔗糖（４０ｇ／Ｌ）可提高紫杉醇含量;添加的椰子汁（ＣＭ）、酪蛋白氨基酸（ＣＡ）和水解乳蛋白（ＬＨ）３种有机添加剂均能提高培养细胞中紫杉醇的含量,但只有ＣＭ和ＣＡ能促进细胞的生长。于Ｂ５培养基中添国不同浓度的ＮＨ４ＮＯ３对培     

中国红豆杉悬浮培养细胞聚集体异质性的初步研究

通过梯度浓度的蔗糖溶液（0－1mol/L）的筛选,分拣出7种不同物理学密度的红豆杉细胞聚集体,并对它们进行了木质素含量及紫杉醇含量测定。结果显示：不同的细胞聚集体在物理学密度、木质素含量、紫杉醇含量、生长速度等方面存在着差异,其中密度最小的细胞聚集体木质素及紫杉醇含量分别是密度最大的细胞聚集体的5倍和8倍,并且在一定密度范围内（大于0.2mol／L蔗糖溶液密度）,细胞聚集体的木质素含量与紫杉醇的含量呈平行关系,表明不同聚集体紫杉醇含量一细胞分化有一定的关系,首次提出了红豆杉悬浮细胞聚集体培养中存在着异质现象,并对其可能机理及意义给予阐述。     

中国红豆杉悬浮培养细胞的超低温保存

对中国红豆杉悬浮细胞超低温保存中几个主要因素进行多方面对比研究。结果表明,取培养16d的细胞进行超低温保存效果最好,10％DMSO＋8％葡萄糖作为冰冻保护剂对冷冻细胞起到最佳的保护效果;较好的降温程序是在0℃中预处理30min后移入－20℃中停留180min,然后转入－70℃中停留30min,最后投入－196℃液氮中保存。该实验还对保存后细胞的恢复性生长进行了验证。     

稀土元素对红豆杉细胞悬浮培养及紫杉醇合成的影响

研究了在250mL摇瓶中,不同浓度的硝酸镧、硫酸铈铵、硝酸亚铈3种稀土化合物对细胞生长及紫杉醇分泌和释放的影响。结果表明,在培养初期加入稀土元素。3种不同稀土化合物对细胞生长影响强弱不同,但趋势相似,均使细胞的延迟期缩短。1ppm的Ce^4 促进细胞生长的效果最明显。细胞干重第17d达到10.9g/L。在指数期加入稀土元素。10ppmCe^3 刺激细胞生长的效果最明显,细胞干重最高值达到11.5g/dL,比对照高1.5g/L,而10ppm的La^3 抑制细胞的生长。经稀土元素处理后,细胞胞内和胞外紫杉醇含量都有大幅度的提高,其中以10ppmCe^3 处理,胞外紫杉醇释放率最大,达37.7%。     

薰衣草细胞悬浮培养体系的优化

采用正交设计方法对影响薰衣草悬浮细胞生长的因素进行了优化研究,筛选了最有利于薰衣草悬浮细胞生长的培养条件:含有0.025mg/L2,4-D、0.5mg/L6-BA、40g/L蔗糖的B5培养基和120r/min的转速,在此条件下培养15天,悬浮活细胞密度可达到4.4×105个/ml;经过3个月的培养,悬浮细胞的分化率可达到90%以上。通过分析薰衣草细胞对残糖的消耗规律,探讨了蔗糖浓度影响活细胞密度的原因。     

红豆杉细胞悬浮培养中不同添加物对细胞生长和紫杉醇合成的影响

采用正交实验检测红豆杉（Ｔａｘｕｓ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｐｉｌｇｅｒ）Ｒｅｈｄ．）细胞悬浮培养中水杨酸、Ｄ－果糖、甘露醇和硫酸镧对细胞生长和紫杉醇（ｔａｘｏｌ）积累的影响。添加１０ｇ／ＬＤ－果糖,可使细胞的鲜重和干重明显增加;添加６０ｇ／Ｌ甘露醇使细胞的鲜重和干重明显减少;１ｍｇ／Ｌ水杨酸仅使细胞鲜重增加,对干重影响不明显;硫酸镧对细胞生长无明显影响。单独添加这４种物质,紫杉醇含量均下降,同时添加     

石竹细胞悬浮培养研究

石竹细胞继代周期为 7d时 ,悬浮细胞培养系生长最快 ,生长率最高 ,而且培养物中胚性细胞较多 ,并能保持较快的分裂和生长 ,能促进已形成的大细胞团的生长和分化。转代时接种物与新鲜培养基的体积比以1∶2较好 ,悬浮系细胞生长最快 ,生长率最高 ,以 1∶2和 1∶3的高倍稀释接种有利于胚性细胞的形成及产生小的胚性细胞团 ,对悬浮系添加椰乳和水解乳蛋白的混合物 ,可较大幅度地提高悬浮细胞系的生长速率 ,单独添加上述两种物质的效果均不如二者的综合效应好。在 6种不同激素组合中 ,配方 2 (2 ,4 D 1 .5mg/L +NAA0 .5mg/L +6 BA 0 .5mg/L)最好 ,生长率最高。配方 5 (2 ,4 D 1 .5mg/L +NAA 0 .5mg/L +6 BA 1 .0mg/L)其次 ;配方 1 (2 ,4 D 1 .0mg/L +NAA 0 .5mg/L +6 BA 0 .5mg/L)次之。     

解纤维梭菌培养条件的优化

解纤维梭菌Clostridium cellulolyticum是产纤维小体的专性厌氧菌,由于其培养困难,目前仍难以实现高效培养.文中采用响应面法对产纤维小体的解纤维梭菌C.cellulolyticum高细胞密度培养的条件进行了优化.首先用Plackett-Burman实验设计对影响因素效应进行评价,筛选出的显著影响因素分别为:酵母提取物浓度、纤维二糖浓度及培养温度.之后用最陡爬坡实验设计逼近菌体最佳生长条件的区域范围.最后通过中心组合实验设计和响应面分析方法确定显著影响因素的水平和C.cellulolyticum的最优培养条件.优化后的显著影响因素酵母提取物浓度、纤维二糖浓度和培养温度分别为3 g/L、7 g/L和34℃.在最优条件下,摇瓶培养的菌体浓度OD600值由0.303提高到了0.586,增加了93.4％.在发酵罐批次培养条件下,菌体OD600值达到了3.432,比文献报道值高出了2.8倍.研究结果为C.cellulolyticum培养及应用研究提供了基础.     

Apoptotic cell death in suspension cultures of Taxus chinensis var. mairei

Apoptotic cell death was observed in suspension cultures of Taxus chinensis var. mairei under normal cultivation conditions by using microscopy, total DNA agarose gel electrophoresis and in situ end-labeling of fragmented DNA. The morphological and biochemical changes of cells occurred mainly in the non-dividing cell clusters, indicating that the T. chinensis cells died mainly by apoptosis. There exists a close relationship between cell apoptosis and Taxol formation. Taxol concentration increased with the increase in content of apoptotic cells and reached a maximum (14.2 mg l^–1) after 23 days of culture, corresponding to a maximum ratio of apoptotic to total cells of about 13%.     

平板式光生物反应器中紫球藻培养条件的优化

研究了平板式光生物反应器中紫球藻(Porphyridium cruentumNaegeli)的培养条件,运用均匀设计法对光照强度、通气速率、装液量、接种密度以及pH等影响紫球藻生长的因素进行优化,获得了在平板式光生物反应器中培养紫球藻的最佳条件:光照强度10 000 lx、通气速率350 L.h-1、装液量6 L、藻细胞接种密度1.1×106mL-1、pH9.0。在最佳条件下藻体的生物量产率和生物量产量分别达到0.431 g.L-1.d-1和3.240 g.L-1,最大生长速率达0.652 g.L-1.d-1,胞外多糖含量高达0.665 g.L-1。另外,在培养过程中隔天补充培养液有利于紫球藻生物量的增加和胞外多糖的产生。     

均匀设计法优化灰树花深层培养基配方

系统研究了碳源、氮源、无机盐、维生素等培养基因素对灰树花深层发酵菌丝体产量的影响 ,并通过均匀设计法优化了发酵培养基配方。结果表明 :4 6 %玉米粉、3 5 %豆饼粉、0 1%葡萄糖、0 32 %KH2 PO4 、0 0 1%MgSO4 、少量VB1的培养基配方可使菌丝体产量达到最大。采用此配方试验 ,菌丝体产量平均值达 1 77± 0 0 6g/10 0mL。     

原位吸附和茉莉酸甲酯联合使用显著提高中国红豆杉细胞云南紫杉烷c的生产

本实验所用的中国红豆杉细胞悬浮培养体系中,云南紫杉烷c(Tc)是主要的次生代谢产物,该化合物有类神经生长因子活性,提高其产量是进一步规模化生产的前提。本研究考察了原位吸附和茉莉酸甲酯(MJA)联合调控提高Tc产量的可能性。在培养的第7天加入浓度为100μmol/L的MJA虽然会使细胞的生物量下降10%～30%,但是单位细胞内Tc含量和Tc产量均有显著提高,分别是对照的3.6和3.3倍。吸附剂XAD-7在不同时间加入对Tc的合成影响显著。在培养的第7天同时加入100μmol/L的MJA和100g/L的XAD-7会使细胞生物量增加,Tc产量显著提高。培养到第21天,Tc产量达477.4mg/L,为对照的6.3倍,为只加MJA的1.9倍,其中94%的Tc被树脂吸附。实验结果表明,在MJA诱导高表达的过程中,吸附剂XAD-7的加入使细胞内代谢产物外泌,浓度降低,减轻产物反馈抑制现象,从而大幅度提高代谢物产量,有较好的生产前景。     

Influence of primary callus induction conditions on the establishment of barley cell suspensions yielding regenerable protoplasts

Summary With the aim of the development of a culture method for efficient plant regeneration from barley (Hordeum vulgare L.) protoplasts, we examined several culture conditions for primary calli from immature embryos of cvs. Dissa and Igri, which were used for initiation of cell suspensions. Among the primary callus culture conditions tested, growth condition of donor plants had a great impact on these efficiencies; Igri protoplasts derived from embryos of plants grown in a greenhouse gave rise to albino plants and few green shoots while several cell lines originating from embryos of plants grown in a growth chamber (16h light, 12°C) yielded protoplasts developing into green plants. In contrast, cell suspensions were produced at higher frequencies from calli derived from embryos of greenhouse-grown Dissa plants. In Igri, increased levels of 2,4-dichlorophenoxyaceticacid (2,4-D) significantly reduced the efficiency of cell suspension establishment and plant regeneration from protoplasts was achieved only with suspension cells derived from calli induced at the lowest level (2.5 mg/l), while the effect of the 2,4-D concentration was not clear in Dissa. The developmental stage of immature embryos also affected the efficiency of cell suspension establishment, and the optimal embryo size was determined to be approximately 1mm in diameter. These results demonstrate the importance of callus induction conditions for successful barley protoplast culture.