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Effects of Culture Conditions on Callus Growth and Taxol Formation of Taxol Formation Cheng et L.K.Fu

组培条件对云南红豆杉愈伤组织生长和形成紫杉醇的影响



全 文 :Εφφεχτ οφ Στοραγε Μετηοδσ ον Βρεακινγ Σεεδ ∆ορµ ανχψ
οφ Τρολλιυσχηινενσισ Βγε.
⁄Œ‘Š • ¤±2¯ ²±ªt o≤ ‹∞‘ ∏±o ‹ „‘Š ¬2³¬±ªt o≤ ‹∞‘ «¨ ±t o⁄Œ‘Š ¬¤±2¥¤²u o≥˜‘«¬2ª¤±ªu
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u q‘¬±ª¬¬¤ ƒ¤¦·²µ¼ ²© × ≤  o ≠ ±¨¦«∏¤± zxsssw o‘¬±ª¬¬¤o≤«¬±¤l
[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε: ∞¬³¯²µ¯±ª·«¨ ¥¨¶·¶¨ §¨¶·²µ¤ª¨ ° ·¨«²§©²µ Τρολλιυσ χηινενσισ. Μετηοδ : ⁄¬©©¨ µ¨±·
·¨°³¨µ¤·∏µ¨¶º µ¨¨ ¤³³¯¬¨§·²·«¨ ¶¨ §¨¶·²µ¤ª¨ ¬± º ·¨¶¤±§¤±§§µ¼ ¶¤±§o¤±§·«¨ ¨°¥µ¼²2 ±¨§²¶³¨µ° µ¤·¬² ¤±§
ª¨µ°¬±¤·¬²± µ¤·¨ º µ¨¨ ¬±¶³¨¦·¨§q Ρεσυλτ : ׫¨ §²µ°¤±¦¼ ²© Τ . χηινενσισ ¶¨ §¨¶¦²∏¯§²±¯ ¼ ¥¨ ¥µ²®¨ ± ¬± ²¯º µ¨
·¨°³¨µ¤·∏µ¨¶q ׫¨ ±¨ º ¼¯ ¦²¯¯¨ ¦·¨§¶¨ §¨¶¶¨·²∏··² ª¨µ°¬±¤·¨ ¤©·¨µzx §¤¼¶²©¶·²µ¤ª¨ ¤·x ∗ y ε º«¨ ± ·«¨ ¨°2
¥µ¼²2 ±¨§²¶³¨µ° µ¤·¬²µ¨¤¦«¨ §wz h o¤±§·«¨ ·¬°¨²©¶¨ §¨ª¨µ°¬±¤·¬²± √¤µ¬¨§ º¬·«·«¨ ¯¨ ±ª·«²©¶·²µ¤ª¨ ·¬°¨¥¨ 2
©²µ¨ ²¯º2·¨°³¨µ¤·∏µ¨ ·µ¨¤·° ±¨·qΧονχλνσιον : ׫¨ ¥¨¶·¶·²µ¤ª¨ ° ·¨«²§©²µ·«¨ ¶¨ §¨²© Τ . χηινενσι󬶮¨ ³¨¬±ª¬·
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[ Κεψ ωορδσ] Τρολλιυσχηινενσισ; ¶¨ §¨¶·²µ¤ª¨ ~§²µ°¤±¦¼ ¥µ¨¤®
≈责任编辑 王康正 
组培条件对云南红豆杉
愈伤组织生长和形成紫杉醇的影响
陈永勤t o朱蔚华u o吴蕴祺u o胡 秋u
kt q湖北大学生命科学学院 o湖北 武汉 wvssyu ~
ku q中国医学科学院中国协和医科大学药物研究所 o北京 tsssxsl
≈摘要  目的 }寻找适合于云南红豆杉愈伤组织生长和形成紫杉醇的培养条件 ∀方法 }对在不同光照条件下
和不同培养基上的愈伤组织进行生长分析和紫杉醇含量测定 ∀结果与结论 }黑暗 !s qt °ª#p t…„°和 t qs °ª#p t
u ow2⁄的激素组合 o…x o⁄≤ • 或 y oz2 ∂ 基本培养基有利于云南红豆杉愈伤组织生长和形成紫杉醇 ~培养基中 ‘’v p
浓度高有利于愈伤组织的生长 o‘‹ nw 浓度高抑制愈伤组织的生长 o但显著提高紫杉醇含量 ∀
≈关键词  云南红豆杉 ~愈伤组织培养 ~紫杉醇
≈中图分类号  ≥xyz qsvx qv ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussslsx2suy|2sw
从红豆杉属植物中提取的紫杉醇已成为临床上
治疗乳腺癌和卵巢癌的重要药物 ∀但由于天然资源
十分有限 o满足不了长期用药的需求 o为此 o用红豆
杉属组织培养技术生产紫杉醇被视为一种很有潜力
的方法 o但目前尚未见用此技术商业化生产紫杉醇
的报道 ∀其重要原因之一是培养细胞中紫杉醇含量
还不高 ∀迄今已对多种红豆杉进行过愈伤组织培
≈收稿日期  t|||2s{2sw
养≈t  oƒ ·¨·2‘¨·²等和 • ¬¦®µ¨ ° ¶¨¬±«¨ 等还分别研究
了培养基种类 !前体化合物和植物激素对东北红豆
杉 !杂种红豆杉愈伤组织生长及紫杉醇含量的影
响≈u ∗ w  ~罗建平等研究了植物激素和有机附加物对
云南红豆杉愈伤组织生长的影响 o但没有报道紫杉
含量的变化≈x  ∀本试验试图通过研究光照条件 !培
养基种类及培养基中植物激素的组合和氮源形式对
云南红豆杉愈伤组织生长和形成紫杉醇的影响 o寻
#|yu#
第 ux卷第 x期
usss年 x月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ qux o‘²qx¤¼ ousss
找适合其培养的条件 ∀
1 材料与方法
1 q1 材料 云南红豆杉 Ταξυσ ψυννανενσισ ≤«¨ ±ª
·¨qŽqƒ∏当年生茎段洗净后 o分别用 zs h乙醇消
毒 t °¬±和 s qt h ‹ª≤ u¯ 消毒 us °¬±∀用无菌水漂
洗 y次后 o剪成小段 o接种在诱导培养基上进行愈伤
组织的诱导 ~愈伤组织形成后 o转到新鲜培养基上进
行继代培养 ∀
1 q2 培养条件 愈伤组织诱导培养基和增殖培养
基均为 …x培养基的无机盐 o添加 tss °ª#pt肌醇 o
t qux °ª#p t烟酸 ot qs °ª#pt维生素 …t os qx °ª#
pt维生素 …y ous qs ª#pt蔗糖 ou qs °°²¯#pt2谷
氨酰胺 !s qt °ª#pt…„° ot qs °ª#ptu ow2⁄和 ts ª
#pt琼脂 ∀除培养基种类试验外 o其它试验中所有
培养基均为增殖培养基 ~除植物激素浓度试验外 o其
它试验中 …„° 和 u ow2⁄浓度均分别为 s qt °ª
# pt和t qs °ª# pt ∀所有培养基的³‹值均为
x q{ ∀培养室温度为kuu ? ul ε ∀除光照试验外 o愈
伤组织的诱导和培养均在黑暗中进行 ∀光照培养时
光照强度约为 t xss ¬¯o光周期为 tw «∀
1 q3 生长分析 愈伤组织的生长情况用生长指数
表示 ∀生长指数 € k愈伤组织收获干重 p愈伤组织
接种干重lr愈伤组织接种干重 ∀
1 q4 紫杉醇含量测定 鲜愈伤组织烘干后 o研细 !
过 ws目筛 ∀精密称取样品粉末置于 tss °¯ 的具塞
三角瓶中 o加 xs °¯ 提取液k二氯甲烷2甲醇 tsΒtl浸
泡 t §后 o超声提取 vs °¬±o过滤 ∀精密吸取一定体
积的过滤液 o在 wx ε 下减压蒸干后定容于甲醇中 o
制成样品液 ∀精密吸取一定体积的样品溶液注于
≥ ³¨2°¤®柱k • ¤·¨µ¶o˜≥„l的上端 o分别用水 !vs h甲
醇和 {s h甲醇洗脱 ∀收集 {s h甲醇部分的洗脱液 o
减压蒸干后定容于一定体积的甲醇中 o制成待测样
品液 o然后用高效液相色谱分析 ∀
≥«¬°¤§½∏ ≤2y„ 高效液相色谱仪 o≥«¬°¤§½∏
≥°⁄2y„紫外检测器 o• «¨ ²§¼±¨ ztux进样阀和 ≥«¬2
°¤§½∏ ≤2• v„ 积分仪 ∀色谱柱为 °¯ ¤±·¬±∏° ≤t{柱
kuxs °° ≅ w qy °° ox Λ° o„¯¯·¨¦«o˜≥„l ∀流动相
为甲醇2乙腈2水kuxΒvxΒwxl o流速为 t qs °¯ #°¬±p t o
检测波长为 uuz ±° ∀
愈伤组织样品中的紫杉醇经 ‹°≤2  ≥ 确证 o
其含量通过外标法计算 o以愈伤组织干重百分含量
表示 ∀
试验中各处理的生长数据为 y个重复 o紫杉醇
含量为 v个重复 ∀数据以 ξ ? σ表示 ∀
2 结果与讨论
2 q1 光照条件对云南红豆杉愈伤组织生长和紫杉
醇含量的影响 在黑暗中诱导和培养的愈伤组织为
淡黄色 o继代后转到光照培养时 o则容易变成褐色 o
新生的愈伤组织略带绿色 o但增殖较少 o且紫杉醇显
著下降k表 tl ∀
表 t 光照条件对云南红豆杉
愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响
光照
条件
接种干重r
ª#p t
收获干重r
ª#p t
生长
指数ul
紫杉醇含量vlr
h k干重l
光照 w qvv ? s qu{ | qtv ? s q{x t qtt ? s qtu s qsszs ? s qsstx
黑暗 w q|s ? s qty tu qts ? s qzv t qwz ? s qt{tl s qstyw ? s qssustl
注 }tlτ测验 Π s qst ul ν € y vl ν € vk表 u o表 v同l
2 q2 不同植物激素浓度组合对云南红豆杉愈伤组
织生长和紫杉醇含量的影响 在本试验的浓度范围
内 o虽然云南红豆杉愈伤组织的生长指数和紫杉醇
含量在大多数组合间差异不显著 o但仍可以看出 }增
加 u ow2⁄浓度不利于愈伤组织干重和紫杉醇含量的
增加 ~增加 …„°浓度不利于愈伤组织的生长 o在 u o
w2⁄浓度较高时有提高紫杉醇含量的趋势k表 ul ∀
2 q3 不同培养基对云南红豆杉愈伤组织生长和紫
杉醇含量的影响 从生长指数和紫杉醇含量来看 o
云南红豆杉愈伤组织在 …x o⁄≤ • 和 y oz2∂ v种培养
基上效果比较好 o而在  ≥ o°„ 和 °y 上的效果较差
k表 vl ∀
2 q4 培养基中硝态氮和铵态氮对云南红豆杉愈伤
组织生长和紫杉醇含量的影响 由表 w可以看出 o
培养基中 ‘’v p浓度高有利于愈伤组织的生长 o而
‘‹w n浓度高则抑制愈伤组织的生长 o但显著提高了
紫杉醇的含量 ∀在无机氮全部为铵态氮的处理k×tl
中 o愈伤组织接种 t周后就变成砖红色 o增殖较少 o
其生长指数显著低于对照 o但紫杉醇含量比对照高
t倍 ∀由处理 ×v 可知 o处理 ×t 的效应主要不是由
于 ≤¯p浓度所致 ∀
3 小结
3 q1 虽然生长在光照下的云南红豆杉能产生紫杉
醇 o但在离体培养时 o黑暗更有利于其细胞的生长和
紫杉醇的形成 ∀
#szu#
第 ux卷第 x期
usss年 x月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ qux o‘²qx¤¼ ousss
表 u 不同植物激素浓度组合对云南红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响
激素组合r°ª#p t
u ow p ⁄ …„°
接种干重r
ª#p t
收获干重r
ª#p t
生长指数
紫杉醇含量r
h干重
t qs s qt w q{{ ? s qxz tt qyu ? t qvw t qv{ ? s qux¤ s qsuz ? s qsstz¤
u qs w q{x ? s qvy tt qsu ? s qyw t quz ? s qtx¤ s qsuwt ? s qssus¤¥
x qs w q{w ? s qux tt q{x ? s q{{ t qwx ? s qs{¤ s qsuws ? s qssyu¤¥
x qs s qt w qyy ? s qw| | qz| ? t qyy t qts ? s qvs¤¥ s qstzs ? s qsstx¦
u qs w qws ? s qvw | qtw ? s qyv t qs{ ? s qsz¥ s qsusz ? s qssvz¥¦
x qs w qxt ? s quu | qvs ? s qx{ t qsy ? s qvu¤¥ s qsuws ? s qssus¤¥
ts qs s qt w qst ? s qww { q{v ? s qzt t qts ? s qsx¥ s qsus{ ? s qst{¥
u qs w q|s ? s qvt { qvz ? s qy{ s qz{ ? s qvw¥ s qsutw ? s qsstu¥
x qs w qxv ? s qw{ { qsu ? s qzx s qzz ? s qvt¥ s qsuu| ? s qsstv¤¥
注 }≠ ΛΣΡ 测验 o有相同字母的数据之间差异不显著 oΠ s .sxk表 u o表 v同l
表 v 不同培养基对云南红豆杉 × ≠y愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响
培养基种类
接种干重r
ª#p t
收获干重r
ª#p t
生长指数ul
紫杉醇含量vlr
h干重
…xk对照l w qys ? s qvt tt qtz ? s qxz t qwv ? s qut s qst{{ ? s qsstz
 ≥ w qzv ? s quy | qu| ? s qzw s q|w ? s qtwtl s qstxv ? s qsstttl
°„ w q|y ? s qxx ts qut ? t qtw t qsy ? s qs|tl s qstxz ? s qsstztl
°y x qt| ? s qwz ts quv ? s q{t s q|z ? s quztl s qstwz ? s qsstztl
⁄≤ • w qwv ? s qyu ts qxw ? t qv{ t qv{ ? s quy s qst{u ? s qsssx
y oz2 ∂ w qys ? s qu{ ts qvt ? s qxs t quw ? s qu| s qst|v ? s qsss{
注 }τ测验 tl Π s qsx
表 w 培养基中硝态氮和铵态氮对云南红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响
处理
培养基 °°²¯#p t
‘’v p ‘‹w n
接种干重r
ª#p t
收获干重r
ª#p t
生长指数ul
紫杉醇含量vlr
h k干重l
对照 uw q{ u qs { qwx ? s qxz ty qt| ? t qxt s q|t ? s qux s qstyx ? s qsstz
×t s qss uy q{ z qtx ? s qwy ts qty ? t qtw s qwu ? s qsztl s qsvzx ? s qssuttl
×u tv qw tv qw z q{v ? s qyv tw qs| ? u qst s q{s ? s qtu s qsuvu ? s qsstytl
×v uw q{ u qs { qss ? s qv{ tx qtv ? t qvy s q{| ? s qsz s qsuxy ? s qsstu
注 }≠对照为 …x培养基 ~Ž‘’v和 ‘‹w≤¯调节 ×t和 ×u的 ‘’v p和 ‘‹w n浓度 o用 Ž≤¯平衡其 Žn浓度 ~×v为补加了 v y|s °ª#p tŽ≤¯的对
照培养基 o其 ≤¯p浓度与 ×t的相同 ∀  τ测验 Π s qst
3 q2 在进行红豆杉属植物组织培养时 ou ow2⁄和
…„°是用得最普遍的两种植物激素≈t  ∀本试验的结
果表明 o培养基中 u ow2⁄和 …„°浓度分别为 t qs °ª
#p t和 s qt °ª#p t和时有利于云南红豆杉愈伤组
织的生长和紫杉醇的形成 ∀
3 q3 不同培养基的无机元素浓度差异很大 o对植物
细胞生长的影响必然会有较大的差异 ∀就云南红豆
杉的愈伤组织而言 o…x o⁄≤ • 和 y oz2∂ v种培养基比
较好 o这与有关文献报道相符 ∀本试验首次证明了
培养基中 ‘’v p浓度高有利于云南红豆杉愈伤组织
的生长 o‘‹w n浓度高有利于提高愈伤组织的紫杉醇
含量 ∀故进行云南红豆杉悬浮细胞培养时 o可用两
步法来提高紫杉醇产量k结果另报l ∀
≈参考文献 
≈t  陈永勤 o朱蔚华 1 红豆杉属植物愈伤组织 !细胞和胚培养 1 植
物生理学通讯 ot||z ovvkvl }utv q
≈u  ƒ ·¨·2±¨ ·² „ Š o ¨¯¤±¶²± ≥ o≥¤®¤·¤ Žo¨·¤¯ qŒ°³µ²√ §¨ Šµ²º·«
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≈v  ƒ ·¨·2±¨ ·² „ Š o ¨¯¤±¶²± ≥ o ‘¬¦«²¯²¶²± ≥ „ o¨ ·¤¯ qŒ°³µ²√ §¨
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ qux o‘²qx¤¼ ousss
≈x  罗建平 o牛炳韬 o贾敬芬 o等 1 云南红豆杉愈伤组织培养 1 生物
工程学报 ot||z otvkvl }vuy q
≈致谢  医科院药物所方唯硕博士提供了紫杉醇标准
品 o中国科学院生态环境研究中心蒋可研究员和赵国栋高级
工程师代做 ‹°≤2  ≥ ∀
Εφφεχτσ οφ Χυλτυρε Χονδιτιονσ ον Χαλλυσ Γροωτη ανδ
Ταξολ Φορµ ατιον οφ Ταξυσψυννανενσισ Χηενγ ετ Λ . Κ .Φυ
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[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε: ײ ¶¨ ®¨ ¦∏¯·∏µ¨ ¦²±§¬·¬²±¶¶∏¬·¤¥¯¨©²µ·«¨ ¦¤¯ ∏¯¶ªµ²º·« ¤±§·¤¬²¯ ©²µ°¤·¬²± ²©
Ταξυσ ψυννανενσισ. Μετηοδ : ⁄¨ ·¨µ°¬±¬±ª·«¨ ªµ²º·«¬±§¨ ¬¤±§·¤¬²¯ ¦²±·¨±·¬±·«¨ ¦¤¯ ∏¯¶¦∏¯·∏µ¨§∏±§¨µ§¬©©¨µ2
±¨·¬¯¯∏°¬±¤·¬²±¦²±§¬·¬²±¶²µ²± §¬©©¨ µ¨±·° §¨¬¤qΡεσυλτσανδ Χονχλυσιον :⁄¤µ®±¨ ¶¶o·«¨ ¦²°¥¬±¤·¬²± ²©s qt °ª#
pt…„° ¤±§u ow2⁄t qs °ª#p t o¤±§…x o⁄≤ • ²µy oz2∂ ¥¤¶¤¯ ° §¨¬∏° º µ¨¨ ©¤√²µ¤¥¯¨©²µ·«¨ ¦¤¯ ∏¯¶ªµ²º·«¤±§
·¤¬²¯ ©²µ°¤·¬²± ²© Ταξυσ ψυννανενσισ;«¬ª« ‘’v p ¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ¬± ·«¨ ° §¨¬∏° ³µ²°²·¨§¦¤¯ ∏¯¶ªµ²º·«o¤±§
«¬ª« ‘‹w n ¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ªµ¨¤·¯¼¬±«¬¥¬·¨§¦¤¯ ∏¯¶ªµ²º·«o¥∏·§µ¤°¤·¬¦¤¯ ¼¯ ¬±¦µ¨¤¶¨§·¤¬²¯ ¦²±·¨±·q
[ Κεψ ωορδσ] Ταξυσ ψυννανενσισ~¦¤¯ ∏¯¶¦∏¯·∏µ¨ ~·¤¬²¯
≈责任编辑 王康正 
不同生长期白羊草中
总黄酮及小麦黄素的含量测定
李兰芳t o张文彦t o张 魁t o张建新t o郝冬生u o段文仲u
kt1 河北省医学科学院 o河北 石家庄 sxssut ~u1 河北省进出口商品检验局 o河北 石家庄 sxssztl
≈摘要  目的 }对采集不同生长期白羊草中的总黄酮和总黄酮中的主要有效成分小麦黄素进行含量测定 o为
合理利用这一野生资源提供理论依据 ∀方法 }总黄酮测定用铝离子显色后测定吸光度的方法 ~小麦黄素测定用
‹°≤ 法 o色谱柱 ≥³«¨µ¬¶²µ¥≤t{柱 ~流动相甲醇2水2u h乙酸kyxΒvxΒul ~流速 t1s °¯ #°¬±p t ~检测波长 vxu ±° ∀结果
与结论 }白羊草中总黄酮和小麦黄素含量因生长期不同而异 o总黄酮和小麦黄素含量都以 z月份最高 o具有同步相
关性 ∀
≈关键词  白羊草 ~总黄酮 ~小麦黄素分光光度法 ~高效液相色谱
≈中图分类号  ≥u{w ~• u{u qzts qu ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussslsx2suzu2sv
白羊草 Βοτηριοχηλοα ισχηαε µ υ µ kql Ž¨±ª系
≈收稿日期  t|||2s{2sw收稿
≈资助项目  河北省科技专项基金资助k|zsutzl
多年生禾本科孔颖草属草本植物 o多生于山坡 !草
地 !路旁 o我国大部分地区均有生长 ∀其有效成分总
黄酮对实验动物具有多方面生物活性≈t  ∀本文测定
了连续 v年采收的白羊草中的总黄酮 o并测定了 t
#uzu#
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∂ ²¯ qux o‘²qx¤¼ ousss