植物呼吸代谢多条路线与代谢工程

早在50年代,汤佩松先生及其同事在对水稻幼苗呼吸作用过程进行深入系统的研究后,提出了高等植物呼吸代谢多条路线的思想）’。在多条路线思想指导下,对为基因控制的代谢过程,以及代谢对结构、功能和状态的控制进行了系统的研究。经过“十年”之后,在极其艰苦的条件下,干1979年在底物水平和末端氧化水平上完整地阐明了呼吸代谢多条路线观点‘’‘（又称代谢控制与被控制观点）。这一观点的内容就我们的理解主要包括：（1）呼吸代谢（包括底物水平和末端氧化水平）的途径是多条和多方向的;（2）植物的代谢为基因所控制,基因的表达（结…     

高产人参寡糖素培养细胞克隆系的筛选

人参（ＰａｎａｘｇｉｎｓｅｎｇＣ．Ａ．Ｍｅｙ．）培养细胞经细胞平板克隆,获得近３００个克隆系。克隆系在细胞生长速率和寡糖素含量及产率上均存在显著差异,且寡糖素产率和细胞生长之间有明显的相关性。经１１代连续继代培养观察及过氧化物酶同工酶谱特征分析,筛选到一株寡糖素产率高且稳定的克隆系ＰＧ－１８０,其平均生长速率是０．４９５ｇ于重／Ｌ·天,为原始株系的１．３９倍,平均寡糖素含量为１４．６９％干重,是亲本的１．６５倍,平均寡糖素产率是２．１８３ｇ／Ｌ,为原始株系的２．３２倍。比较克隆系ＰＧ－１８０和原始株系细胞悬浮培养时间进程发现,由人参培养细胞生产寡糖素的最佳细胞收获期为３周左右。     

寡糖素对红花及三七培养细胞的生理作用

三种寡糖素,即来自人参(Panax ginseng)培养细胞的人参寡糖素、红花(Carthamus tinctorius)培养细胞的红花寡糖素、黑节草(Dendrobium candidum)植物的黑节草寡糖素对红花及三七 (Panax notoginseng)的培养细胞的生长及代谢产物的含量均有显著的促进作用。寡糖素可耐高温高压(121℃、1.2bs／cm2)灭菌15分钟而不失活,其对植物培养细胞的影响与利用过滤方法灭菌的效果相似。红花寡糖素对红花悬浮培养细胞作用的适宜浓度是5-10mg/L,而在愈伤组织中为15mg/L,在三七培养细胞进入生长旺盛(培养至22天)时加入黑节草寡糖素,再培养2天后其生长即提高。黑节草寡糖素均能缩短红花及三七培养细胞生长的延缓期,提前进入对数生长期及指数生长期。并且使红花培养细胞中a-生育酚在细胞生长最活跃的指数生长期大量积累,最终增加了培养细胞及代谢产物的产率。     

多糖对滇紫草培养细胞的影响

黑节草多糖、火棘果果胶和琼脂加入到培养基中,均能促进滇紫草细胞合成紫草素。黑节草多糖促进紫草素合成的最适浓度为0.05—0.1％,大于最适浓度紫草素合成逐渐受到抑制。三种黑节草多糖单体中以多糖Ⅱ最为有效,紫草素产量为90.07mg/l。加入火棘果果胶和琼脂均对紫草素合成呈现促进作用。最后对多糖的作用机理以及多糖与寡糖的关系进行了讨论。     

长春花细胞培养与吲哚生物碱的生产

本文简要介绍长春花细胞培养与吲哚生物碱生产的研究概况,包括培养方法、培养系统、分析方法、培养条件的影响、高产细胞系的筛选和保存、生物碱的生物合成等方面。以求对我国的细胞培养工业化生产药用成分的研究有所借鉴。     

高等植物的次级代谢

代谢是生物所共有的生命过程。从碳代谢流来看,植物、动物和微生物的过程是一样的。我们可以把植物的代谢分为初级代谢和次级代谢(Secondary metabolism)。从底物(如糖)开始,经糖酵解和三羧酸循环(EMP-TCA途径),包括戊糖支路(HMP)进行底物降解和末端氧化,这部分过程通常称之为初级代谢。从初级代谢关键中间产物出发,与蛋白质代谢、脂肪代谢、核酸代谢相联结(图1),其与植物的生长发育和繁     

红花细胞培养中高产α—生育酚克隆系的筛选

为了从红花(Carthamus tinctorius L.)培养细胞中筛选到具有高产α-生育酚性能的细胞变异体,利用细胞平板培养技术,利用HPLC法测定培养细胞中α-生育酚的含量,对200多个由单细胞或小细胞团发育而来的细胞克隆进行了筛选。结果发现,在细胞生长速率和α-生育酚含量上,这些克隆之间存在着显著的差异。在克隆的第一代分析过程中,发现α-生育酚含量由0—138.9μg/gDW变化;细胞生产速率由0.20—0.53gDW/1.d变化。细胞生长速率与α-生育酚含量之间无明显相关性。对一些α-生育酚含量较高的克隆进行了稳定性观察,经近20代继代培养观察后,从中筛选到一个合成α-生育酚较稳定的高产克隆系(CT-289),其α-生育酚平均含量为114.4μg/gDW,是原始株系(15.83μg/gDW)的7.2倍;其生长速率为0.424gDW/1.d,与原始株系(0.417gDW/l.d)相差不大。     

药用植物组织培养的研究——Ⅲ、三分三愈伤组织的分化对莨菪碱、东莨菪碱含量的影响

从三分三种子萌发的根、茎、叶和花药、种皮诱导的愈伤组织,均含有莨菪碱、东莨菪碱。其含量和生长速度均以茎、叶愈伤组织为最高。根、茎、叶愈伤组织,在培养基中分别加入各种植物激素,培养时表明:BA(6-苄基嘌呤)促进芽的分化,NAA促进根的分化,2,4-D则抑制根的分化,GA_3(赤霉酸)影响很小。获得了三种愈伤组织只分化根不分化芽(加NAA 1毫克/升)和只分化芽不分化根(每升中加BA0.2毫克和2,4-D 0.2毫克)的良好结果。分化的这些芽或根的诱导频率,以茎、叶愈伤组织为高。分化的芽或根中均含有莨菪碱及东莨菪碱,但其含量相应地比它们的未分化的愈伤组织约低1～4倍。薄层层析结果表明,愈伤组织中有6种生物碱,茎、叶愈伤组织中,还有一种在紫外光下显蓝色荧光的物质,而分化的根或芽及花药愈伤组织中只有4种生物碱。看来,在离体培养下的三分三愈伤组织是有莨菪碱和东莨菪碱合成的全能性。这两种生物碱似乎并非最终的代谢产物,它们可能参与了器官建成中的代谢过程。文中还讨论了莨菪碱和东莨菪碱的合成部位问题。     

红豆杉细胞培养的研究

从红豆杉（Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｐｉｌｇ）Ｒｅｈｄ）的嫩茎及针叶诱导的出愈伤组织,对愈伤组织培养及细胞悬浮培养进行了研究,利用ＨＰＬＣ方法测定它们合成紫杉醇的能力,发现了能够提高培养细胞生长速率及紫杉醇含量的一些因子,红豆杉愈伤组织及悬浮培养细胞的生长速率已分别达到０．２５ｇ／Ｌ．ｄ和０．２８ｇ／Ｌ．ｄ。而他们的紫杉醇含量分别是０．００２６％和０．０１２％。