悬浮培养南方红豆杉细胞的紫杉醇生物合成路径中诱导子的作用位点

作者研究开发出一种基于分析中间响应模式确定悬浮培养诱导子作用位点的新方法。研究结果表明,一个诱导子的作用位点存在于浓度变化方向相反的相邻两个中间代谢物之间;该方法的有效性在悬浮培养南方红豆杉(Taxus chinensis (Pilg.) Rehd. var. mairei (Lemee et Levl.) Cheng et L. K. Fu)生物合成紫杉醇过程中得以证实;经确定,甲基茉莉酮酸、硝酸根和柠檬酸铵的作用位点在baccatin Ⅲ至10-去乙酰基紫杉醇之间;水杉酸、花生四烯酸的作用位点存在3种可能性,即增强10-去乙酰基紫杉醇的合成、防止紫杉醇和cephalomannine的降解。该方法对指导诱导子配伍优化紫杉醇生产具有指导意义。     

南方红豆杉细胞培养合成紫杉醇诱导子浓度的优化

本文利用短期诱导实验考察了几种诱导子的最优诱导浓度,结果表明,在南方红豆杉细胞培养体系中分别加入１．０ｍｍｏｌ／Ｌ硝酸铈铵、０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ硝酸银、０．１ｍｇ／Ｌ花生四烯酸、０．１ｍｇ／Ｌ水杨酸以及１０．０ｍｇ／Ｌ甲基苯莉酮酸最有利于紫杉醇产量的提高。     

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     

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。     

诱导子对红豆杉培养细胞紫杉醇产量的影响

利用红豆杉细胞培养技术生产紫杉醇是目前紫杉醇生产的研究热点之一,并已取得了较大进展,其中如何提高紫杉醇的产量是研究的关键。目前通过促进紫杉醇代谢来提高产量最常用、最重要的方法之一是添加诱导子。这是来源于病原微生物的一类化学物质,具有诱导植物细胞中防卫基因表达诱发植物过敏反应和促进植物细胞中特定次生代谢产物的合成等多种功能。就近年来在红豆杉细胞培养生产紫杉醇方面的研究进展进行简要论述,着重介绍了添加诱导子在促进紫杉醇生物合成中的应用。     

真菌诱导子对悬浮培养南方红豆杉细胞态势及紫杉醇合成的影响

在南方红豆杉细胞悬浮培养过程中,研究了在指数生长期的末期加入真菌诱导子(尖孢镰刀菌的胞壁组分粗提物)对细胞态势及紫杉醇合成的影响。结果表明,真菌诱导子能在短期内激发细胞的防御性应答反应而产生氧迸发,细胞的氧化还原态势发生了明显的变化,培养基发生碱化现象,表征酶含量的蛋白质含量明显提高,SOD、POD、CAT的活力出现波动性变化,并具有一定的时序性。同时,南方红豆杉悬浮培养体系中产次生代谢途径中重要的酶PAL的活力得到提高,紫杉醇的合成被加强,产量得到了显著提高,达到了对照组的5倍左右。     

桔青霉诱导子对红豆杉培养细胞中紫杉醇生物合成的影响

在红豆杉培养红胞中,桔青霉诱导子促进紫杉醇的合成。将培养６－７ｄ的桔青霉菌丝体的粗提物,以５０μｇ碳水化合物／ｍｌ培养液的浓度加入到处于指数生长期末期的红豆杉培养细胞中,诱导子促进紫杉醇合成的作用最大。高压灭菌处理２０－９０ｍｉｎ,不影响诱导子的活性。     

寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆衫细胞的凋亡

在真菌（Fusarium oxysporum f.vasinfectum(Atkinson)Snyder et Hansen）寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆衫（Taxus chinensis(Pilger)Rehd.var.mairei(Lemee et Levl.）Cheng et L.K.Fu）细胞生产紫杉醇的体系中发现细胞出现凋亡，次生代谢增强，电镜观察到细胞核质和原生质出现凝集现象，液泡内出现大量的高电子致密林。核DNA器发达，但紫杉醇合成速率很低，加入寡聚糖后，细胞防御系统开启，细胞生长停止，次生代谢物酚类物质大量积累且次生壁加厚，多酚氧化酶活性迅速提高，苯丙烷类代谢途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶的活性在1h后急速提高，目的产物紫杉醇在诱导后72h达到峰值，比对照组提高了6倍，且细胞凋亡的出现与紫杉醇合成的峰值具有时间上的一致性。     

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     

几种真菌诱导子对云南红豆杉细胞产生紫杉醇的影响

自１９９３年以来,紫杉醇（Ｔａｘｏｌ）已成为临床上治疗乳腺癌和卵巢癌的重要药物。由于其药源植物—红豆杉属植物（ＴａｘｕｓＬ．）生长非常缓慢,体内紫杉醇含量很低,且资源有限,所以人们一直在寻找解决紫杉醇药源短缺的方法。用红豆杉属植物组织培养技术生产紫杉醇被认为是一种有潜力的方法之一,受到人们的高度重视。虽然有关这方面的报道较多［１］,但该研究仍处在试验阶段,还未见用此方法商业化生产紫杉醇的报道。其重要原因是目前红豆杉属植物离体细胞的紫杉醇产量还比较低,而且不稳。人们仍在继续寻找提高紫杉醇产量的方法…     

南方红豆杉生长发育及其紫杉醇含量与环境因子的关系

研究了人工种植的3年生南方红豆杉的生长发育特征及其枝叶中紫杉醇的含量,并观测了其生长环境因子的动态特征。通过对南方红豆杉的生长发育特征以及其枝叶中紫杉醇含量与生长环境因子进行相关分析发现,南方红豆杉生长发育与空气和土壤湿度呈极显著的正相关,与空气和土壤温度、土壤N和K含量、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,与净辐射和土壤P含量呈负相关,但相关关系不显著,说明高温、高湿以及遮荫有利于南方红豆杉的生长,且对土壤P含量有较高需求;南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量与空气和土壤湿度、土壤N、P和K含量呈负相关,与净辐射、空气和土壤温度、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,但相关关系均不显著,说明高温、高光强和干旱促进南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量的增加,且紫杉醇含量的增加对土壤中N、P和K含量有一定的需求,尤其是N和K,对P需求不大;南方红豆杉生长发育与其枝叶中紫杉醇含量呈负相关,相关关系也不显著,推测紫杉醇可能是南方红豆杉的防御物质,以促使南方红豆杉抵御高温、干旱和高光强等不良环境。     

RAPD Analysis on High-taxane-contained Accessions of Taxus chinensis var. mairei

Taxus chinensis var. mairei (kemee et Levi. ) Cheng et L.K. Fu is one of the resource plants in China. The taxot contents from different localities are variable. RAPD and HPLC analysis were carried out with 24 samples from 12_localities. A total of 256 loci were amplified among which 224 loci were polymorphic (87.8%). Based on the HPLC and morphological analysis, the relationship among RAPD markers, morphology and habitat was explored. According to the results, high-taxane-contained accessions are present in three localities. This study might be of benefit to the resource conservation and species improvement.     

不同遮荫强度下南方红豆杉枝叶紫杉醇产量的季节变化

研究了在一个生长季节内遮荫网不同遮荫强度下对人工种植的南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)枝叶生物量、紫杉醇含量和产量季节变化。结果表明,在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,南方红豆杉枝叶生物量、紫杉醇含量及其产量随发育节律呈现明显的规律性季节变化。在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,89％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量在整个生长季节内都明显高于46.4％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量;在遮荫网89％和46.4％遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量在5月中旬、7月末和11月末都出现较高峰值,后者紫杉醇含量峰值都明显比前者紫杉醇的含量高;89％和46.4％遮荫网遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇的产量都在11月末期时达到最高,后者明显高于前者。因此,生产实践中可采用46.4％遮荫网遮光,采收的最佳季节为11月末期。     

Study on Enhanced Production of Taxol from Taxus chinensis var. mairei in Biphasic-liquid Culture

The effects of precursor feeding and mixed sugar supplements on the growth and taxol production of Taxus chinensis var. mairei Cheng et Fu in the biphasic-liquid culture were studied. Precursor feeding (phenylanine, benzamide and sodium acetate) and mixed sugars (maltose and sucrose) resulted in significant increase of taxol production not only in the monophasic-liquid culture but also in the biphasic-liquid culture of T. chinensis var. mairei. The synergistic function of precursor feeding on day 10 and mixed sugars on day 11 in the biphasic-liquid culture revealed more significant increase of taxol production, which was four times that of the control (the monophasic-liquid culture without precursors or mixed sugars).     

南方红豆杉产紫杉醇内生真菌的分离鉴定

从南方红豆杉(Taxus chinensisvar.mairei)植株分离到内生真菌63株,其中24株经鉴定分属于19个种(属).真子囊菌纲的2个属2株,半知菌纲的14个属22株.真子囊菌纲的无毛毛壳属(Achaetomiumsp.)的1株为新发现种.半知菌纲的葡萄孢属(Botrytissp.)1株和无孢菌群(Mycelia sterlia)2株的培养液,经浓缩萃取,薄层层析检测,Rf值分别为0.404、0.404、0.401,与紫杉醇对照品Rf值一致,为南方红豆杉产紫杉醇内生真菌.     

红豆杉悬浮细胞放大培养的细胞生长与紫杉醇合成动力学

研究了在Murashige&skoog s(MS)和 6 2号两种不同的培养基中 ,红豆杉细胞悬浮细胞从摇瓶到 1 0L机械通气搅拌式反应器放大培养过程中细胞生长与紫杉醇合成动力学 .结果表明 :尽管在不同的培养条件下 ,细胞生长曲线均呈现“S”型 .紫杉醇在延迟期与指数生长期中基本上没有积累 ,而且随着培养规模的增大 ,紫杉醇的含量逐渐降低 .进一步对各级放大培养的细胞生长 ,比生长率与胞内外紫杉醇合成量进行分析 ,发现MS利于细胞生长但不利于紫杉醇合成 ,而 6 2号则相反 .根据此文的结果 ,提出了红豆杉细胞培养条件的优化和大规模细胞培养生产紫杉醇应采取的策略     

植物生长调节剂对南方红豆杉愈伤组织培养和紫杉醇合成的影响

通过不同种类和水平植物生长调节剂对南方红豆杉(Taxus chinensisvar.mairei)愈伤组织诱导、生长和紫杉醇合成能力影响的研究发现:诱导培养初期,以无植物生长调节剂的MS为基本培养基,在附加不同植物生长调节剂组合作用下愈伤组织产生的时间和生长、在相同植物生长调节剂组合作用下不同外植体愈伤组织的产生时间和生长均表现出较显著差异,2,4-D/NAA高于0.4时,不利于南方红豆杉愈伤组织的诱导。转换到附加不同植物生长调节剂组合的B5培养基上后,随培养继代次数的增加,生长差异逐渐缩小,直至不显著,表明参考不同文献报道最优配方所设计的各植物生长调节剂组合对南方红豆杉愈伤组织的生长均较适宜,有利南方红豆杉愈伤组织生长的植物生长调节剂优化组合没有唯一性。但不同调节剂组合作用下的同源愈伤组织中、相同调节剂作用下不同源愈伤组织中紫杉醇含量均存在着极显著差异,适当水平(2 mg/L)的2,4-D单用,或与适当水平的KT、6-BA、KT GA配合使用,对南方红豆杉愈伤组织紫杉醇的合成较有利,NAA则不太有利,幼茎和叶愈伤组织产紫杉醇的水平较其它愈伤组织为高。     

不同栽培条件下南方红豆杉生长特性研究

以4～6年生南方红豆杉为材料,对其不同栽培条件下地径、冠幅、株高、当年抽高、当年侧枝数及总侧枝数等生长特性进行了研究。结果表明:南方红豆杉4～6年生幼林生长量随年龄增大而增加,但其增加的趋势变缓,生长速度变慢;耕作农田中南方红豆杉生长最好,土壤板结未耕作农田生长较差,去除上层20cm耕作土的农田最差;南方红豆杉纯林生长好于落叶阔叶林下(林分郁闭度0.6～0.7),且种植密度越大差异越明显;南方红豆杉落叶阔叶林下套种及纯林生长量均随栽培密度减小而增大,不同栽培密度相差越大,生长量差异越明显。