喜树碱和10—羟基喜树碱受喜树生长发育调控的不同特点

为了揭示喜树碱（camptothecin,CPT)和10-羟基喜树碱（10-hydroxycamptothecin,HCPT)在喜树（Camptotheca acuminata Decaisne)体内代谢的生理调控机制及这两种类似物之间的关系和作用。运用高效液相色谱技术对种子形成,成熟,萌发和幼苗生长过程中喜树三和10-羟基喜树碱的代谢动态进行了全面的研究。结果表明,喜树碱相对稳定地存在于成熟的幼嫩的组织中;10-羟基喜树碱特异性地积累在乳熟期的种子,种芽的子叶,幼嫩的真叶等幼嫩组织中,随着组织的进一步发育和成熟,其含量快速减少,成熟组织中积累极少,并且这两种生物碱的代谢在时间和数量上都呈现出相互消长的特点,由此推断,这两种生物碱不同程度地受生长发育调控的特点可能与喜树的化学防御策略密切相关。并且,它们之间可以相互转化以充分利用有限的氮素资源。     

喜树幼苗中喜树碱和10-羟基喜树碱对热激的响应特点和意义

植物在长期的生态环境适应过程中,产生了包括生物碱在内的大量次生代谢物。本文以我国特有树种——喜树(Camptotheca acuminata Decaisne)为材料,研究其不同器官中喜树碱(camptothecin,CPT)和10-羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin,HCPT)在不同热激温度和时间情况下的含量变化。CPT和HCPT变化呈现出较好的相互消长关系,并且分别在38℃和40℃达到各自的峰值,比以丙二醛和叶绿素为指标的致死温度低了2-4℃：HCPT在热激过程中的变化较CPT活跃;极易受到攻击和伤害的嫩叶中的生物碱含量变化最大。由此推断,CPT和HCPT遵循“幼嫩和生殖器官优先保护”的原则,从而有效地缓解了高温胁迫,并且HCPT和CPT代表了不同的防御策略。     

喜树果中喜树碱和10-羟基喜树碱的匀浆提取工艺

以喜树果为原料,对匀浆法提取喜树碱和10-羟基喜树碱的工艺进行了研究,确定了最佳的工艺条件：提取溶剂为体积分数55％的乙醇,匀浆时间为8min,料液比为1：15（g／mL）。在此工艺条件下,喜树碱和10-羟基喜树碱的提取率分别为0．801‰和0．546‰。将该法与超声提取、回流提取、常温冷浸提取、水浴振荡提取进行了比较,结果表明,匀浆提取具有得率高、省时间等方面的优势,是一种高效提取喜树碱和10．羟基喜树碱的方法。     

喜树幼苗中喜树碱和10-羟基喜树碱对热激的响应特点和意义

植物在长期的生态环境适应过程中,产生了包括生物碱在内的大量次生代谢物.本文以我国特有树种--喜树(Camptotheca acuminata Decaisne)为材料,研究其不同器官中喜树碱(camptothecin,CPT)和10-羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin,HCPT)在不同热激温度和时间情况下的含量变化.CPT和HCPT变化呈现出较好的相互消长关系,并且分别在38℃和40℃达到各自的峰值,比以丙二醛和叶绿素为指标的致死温度低了2~4℃;HCPT在热激过程中的变化较CPT活跃;极易受到攻击和伤害的嫩叶中的生物碱含量变化最大.由此推断,CPT和HCPT遵循"幼嫩和生殖器官优先保护"的原则,从而有效地缓解了高温胁迫,并且HCPT和CPT代表了不同的防御策略.     

喜树产10-羟基喜树碱内生真菌的分离鉴定

采用组织块法从喜树(Camptotheca acuminata Decne.)果实中分离筛选得到13株纯化的内生菌株.经过摇瓶发酵培养后,采用TLC法与HPLC法对其菌丝体提取物进行分析,发现有1株菌株能够产生10-羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin,HCPT),其10-羟基喜树碱产量为677 μg/L,并将该菌株命名为XK001.对菌株XK001菌落、菌丝体和孢子的有无进行观察研究,表明菌株XK001暂属于无孢菌群(Mycelia sterlia).     

喜树生物碱在喜树植株中的分布

采用高效液相法测定喜树植株不同部位的生物碱(喜树碱、l0-羟基喜树碱)含量的结果表明,十年生喜树叶中的喜树碱含量最高(0.1102%),非木质化茎的(0.0588%)略高于木质化茎的(0.0491%),主干上部(0.0604%)和主干近根部(0.0641%)高于主干中部(0.0447%),根部一级侧根(0.0968%)中含量也较高.10-羟基喜树碱在二级侧根中含量最高(0.4950%),木质化茎(0.0473%)明显高于非木质化茎(0.0125%),主干中含量分布与喜树碱相似,叶中含量为0.0905%.     

喜树毛状根的诱导及其喜树碱含量分析

研究了不同外植体类型(包括真叶、茎段、子叶及胚轴)、胚轴年龄和不同发根农杆菌菌株(包括A4、15834、R1601、C58C1)等因素对喜树毛状根诱导频率的影响,并用PCR对诱导出的毛状根进行了分子鉴定.结果表明:(1)最佳外植体为胚轴,5~10 d是胚轴最佳诱导年龄段,最佳诱导菌株为15834.(2)PCR鉴定结果表明,发根农杆菌的rolB基因已整合到喜树毛状根基因组中.(3)对不同菌株诱导的毛状根进行HPLC检测表明,C58C1菌株诱导的毛状根的喜树碱和羟基喜树碱含量最高,分别为1.219 mg/g和0.305 mg/g.研究结果为喜树碱的药源开发提供了一条新途径,并为进一步利用基因工程技术调控喜树碱的代谢合成奠定了基础.     

10-羟基喜树碱对人膀胱癌细胞增殖、侵袭的抑制作用及诱导凋亡的研究

探讨10-羟基喜树碱(10-HCPT)对人膀胱癌细胞T24增殖、侵袭和诱导凋亡的作用.0.25μmol/L和0.50μmol/L10-HCPT处理T24细胞4d后,用细胞增殖抑制试验、软琼脂集落形成试验、侵袭试验、趋化运动试验、黏附试验和组织蛋白酶B活性测定细胞增殖和侵袭能力的变化;药物处理2d后,采用吖啶橙/溴乙啶荧光双染法和末端脱氧核苷酸转移酶介导dUTP-地高辛缺口末端标记法检测细胞凋亡.结果0.25μmol/L和0.50μmol/L10-HCPT分别使T24细胞增殖下降66.1%和74.8%;对细胞侵袭、运动、黏附及组织蛋白酶B分泌均有明显的抑制作用,并使T24细胞凋亡率显著升高,与对照组比较,差异有显著性意义(P<0.05或0.01).提示10-HCPT有抗T24增殖和侵袭作用,并有诱导凋亡的作用.其抗侵袭机制是对侵袭的多个基本环节起抑制作用.     

不同种源喜树幼枝中喜树碱的含量

通过HPLC测定了喜树(Camptotheca acuminata)不同器官及不同种源幼枝中喜树碱的含量.结果表明,喜树碱含量在叶、种子和幼枝(幼叶和幼茎)中较高,木质部中较少,髓中最低.不同种源的幼枝中,来自成都种源喜树的喜树碱含量最高.通过比较,两年生喜树各器官中喜树碱含量普遍比一年生高,幼枝中顶枝的喜树碱含量比侧枝高.     

不同种源喜树幼枝中喜树碱的含量

通过HPLC测定了喜树(Camptotheca acuminata)不同器官及不同种源幼枝中喜树碱的含量。结果表明, 喜树碱含量在叶、种子和幼枝(幼叶和幼茎)中较高, 木质部中较少, 髓中最低。不同种源的幼枝中, 来自成都种源喜树的喜树碱含量最高。通过比较, 两年生喜树各器官中喜树碱含量普遍比一年生高, 幼枝中顶枝的喜树碱含量比侧枝高。     

增强UV-B辐射对喜树幼苗生物量和两种生物碱含量的影响

通过盆栽试验,以自然辐射为对照,研究人工增强UV-B辐射下(5.0 μW/cm2)喜树幼苗生物量和各器官中喜树碱、10-羟基喜树碱含量的变化,试验结果表明:(1 )UV-B辐射处理前20d,处理组幼苗的全株以及各器官的鲜重与对照相差很少.至辐射处理的40d,处理组幼苗的全株以及各器官的生物量均高于正常条件的幼苗.试验后期,处理组单株生物量降低,长时间的UV-B辐射使喜树植株矮化、基茎加粗,同时还改变了喜树生长过程中干物质的分配,较多的干物质分配到喜树的茎和根中,而较少进入叶中;(2)UV-B辐射增强能明显增加喜树地上器官中喜树碱的含量,而对10-羟基喜树碱含量影响不明显.(3)各器官中生物碱含量与生物量的积累速率具有一定的相关性,生物量增长过快时单位质量植物体中的生物碱含量下降.     

伤害及诱导子对喜树幼苗中喜树碱含量的影响

通过伤害处理和外施诱导子——水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJa)和乙烯利(Ethrel)以及伤害和诱导子复合处理,研究不同处理对喜树中喜树碱(camptothein,CPT)含量的影响。结果表明:(1)4种单独诱导处理均能在一定程度上增强喜树碱的合成,其中水杨酸处理和机械伤害诱导效果最明显,较对照组的喜树碱含量分别提高了47.7%和27.2%,而机械伤害和诱导子复合处理均产生拮抗作用,喜树碱含量降低;(2)诱导作用受诱导剂浓度的影响,SA、MeJa和Ethrel的适宜质量浓度分别为50~100 mg.L-1、5~10 mg.L-1和5~10 mg.L-1。     

喜树幼枝的喜树碱积累及其组织内定位

对喜树幼枝发育过程中各组织结构变化的观察和喜树碱含量的分析,以及荧光显微技术对喜树碱的定位研究,结果表明,幼茎和幼叶表面的单细胞腺毛和幼茎及幼叶内部由1～2层细胞包围而成的分泌道是喜树碱的主要积累部位.     

喜树的分泌结构及其与喜树碱积累的关系

为了揭示喜树碱(camptothecin,CPT)在喜树(Camptotheca acuminata Decne.)中的积累部位及积累规律,运用组织化学技术和高效液相色谱技术对喜树茎、叶中喜树碱的积累部位和含量进行了相关性分析.结果发现两类分泌结构与喜树碱积累密切相关:一类是分布于幼茎和幼叶表面的单细胞腺毛;另一类是分布于喜树幼茎和幼叶中的由1～2层细胞包围而成的分泌道.由此推断,喜树中的分泌结构为喜树碱的主要积累部位.     

田间栽培喜树不同品系枝叶喜树碱产量动态分析

采用高效液相色谱法和生物量法,以四川种源的普通喜树为对照,对生长季内喜树新品系海喜1号不同冠层枝叶喜树碱产量进行了测定。结果表明：由于海喜1号枝叶喜树碱含量、生物量均高于普通喜树,其产量更加显著地高于普通喜树;虽然海喜1号幼嫩的上层枝叶喜树碱含量高于中层和下层,但由于生物量偏低,产量明显低于中下层枝叶;虽然基于喜树碱含量较高（即优质为目标时）,采收期应确定为6月份,但为了达到持续产量,在6月份可采收上层枝叶,7~10月以适度透光为方法连续采收中下部枝叶,11月份,即生长季末采收冠层下部全部1/3枝叶。