全 文 ：过抗氧化作用保护细胞膜免受破坏或破坏程
度受到削弱的观点。
参考文献
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收稿　1998-11-10　　　　修定　1999-04-23
　 1　现在地址:湖北大学生命科学学院(武汉 430062)。
几种红豆杉属植物不定根的形成及其紫杉醇的产生
戴均贵　陈永勤1　朱蔚华(中国医学科学院 、中国协和医科大学药物研究所 ,北京 100050)
Adventitious Roots Formation and Taxol Production of Taxus Species
DAI Jun-Gui , CHEN Yong-Qin , ZHU Wei-Hua (Institute of Materia Medica , Chinese Academy of Medical Sciences &
Peking Union Medical College , Beijing , 100050)
　　提要　红豆杉(Taxus chinensis)和东北红豆杉
(T.cuspidata)幼苗下胚轴和胚根可以形成不定根。
DCR培养基培养的不定根发生频率高于 B5 培养基 ,
加入NAA 可增进不定根发生频率;Tc1、Tv、Ty8 3 种
愈伤组织系在 DCR+NAA 1.0 mg·L-1培养基上培养
至第 3 代时 , 不定根形成频率均可达到 100%, Td1
达到65.5%, Tm 与Ty5 则无不定根的形成。不定根
生长较慢 ,但合成紫杉醇的能力较愈伤组织强 。
　　关键词　不定根　红豆杉属植物　紫杉醇　下
胚轴和胚根　愈伤组织
　　紫杉醇(taxol)是从太平洋红豆杉(Taxus
brevifolia)中分离得到的具有抗肿瘤活性的二
萜生物碱[ 1] ,在许多国家中已用于治疗晚期
卵巢癌 、乳腺癌和非小细胞肺癌 。紫杉醇主
要从红豆杉属植物的茎皮及枝叶中获得 ,含
量十分低微 ,且红豆杉属植物生长缓慢 ,因此
紫杉醇资源显得很紧缺 。为解决这个问题 ,
人们曾分别从红豆杉组织培养 、内生真菌培
养 、红豆杉栽培 、紫杉醇全合成以及紫杉醇半
合成等途径作了大量的研究。其中组织培养
14 植物生理学通讯　第 36 卷 第 1 期 , 2000 年 2 月
DOI :10.13592/j.cnki.ppj.2000.01.004
研究是一个非常活跃的领域 ,一般集中在愈
伤组织或细胞培养方面[ 2 , 3] ,而对红豆杉植
物不定根的形成及其紫杉醇产生的报道至今
未见 。本文对此进行了研究并获得了一些结
果。
材料与方法
　　东北红豆杉(Taxus cuspidata)成熟种子
采自本室栽种的东北红豆杉树木 ,红豆杉
(T .chinensis)及南方红豆杉(T.chinensis
var.mairei)成熟种子采自四川省林业学校。
去掉假种皮后剥去外种皮 ,于 0.1%HgCl2 中
浸泡消毒 15 min ,再用镊子和解剖刀切开胚
乳取出胚 ,在B5[ 4] +水解酪蛋白0.5 g·L-1+
0.3%活性炭(AC)培养基上培养。1个月后
长成约 3 ～ 4 cm 幼苗 ,将幼苗剪成下胚轴和
胚根两部分用于愈伤组织和不定根的诱导。
Td2 、Tm 、Ty5 、Ty8 愈伤组织分别来自本室长
期继代的由茎段形成的愈伤组织 ,其继代培
养基为 B5 +2 , 4-D 1.0 mg·L-1 +6-BA 0.1
mg·L-1;再生根固体培养基为 DCR[ 5] +NAA
1.0 mg·L-1+6-BA 0.1 mg·L-1+0.3%活性
炭 ,液体培养基为固体培养基去掉活性炭 ,置
摇床上振荡培养(转速为 50 r·min-1)。培养
均在黑暗条件下进行 。
紫杉醇测定:取收获的根和愈伤组织培
养物于50℃烘干至恒重 ,研碎 ,过 40目筛 ,以
甲醇浸泡过夜 ,然后超声震荡 30 min ,过滤后
蒸干用甲醇定容 , 并取一定量的溶液注于
Sep-Pak C18小柱(2.5 cm ×1.0 cm ,Waters ,
USA)上端 ,分别用水 、30%和 80%甲醇洗脱 ,
收集 80%甲醇部分的洗脱液 ,蒸干后用甲醇
定容 ,用于 HPLC 分析。根培养液用等量的
二氯甲烷萃取 ,蒸干后用甲醇定容 ,其后处理
过程同根样品。所用仪器为 Shimadzu LC-6A
高效液相色谱仪 ,Shimadzu SPD-6A 紫外检测
器 , Rheodyne 7125 进样阀和 Shimadzu C-R3A
积分仪 ,色谱柱为 Plantinum C18(25 cm×4.6
mm ,5μm ,Alltech ,USA),流动相为甲醇-乙腈-
水(25∶35∶45),流速为 1.0 ml·min-1 ,检测波
长为 227 nm。
不定根诱导频率为发生不定根的外植体
或愈伤组织块数(团数)/接种的外植体或愈
伤组织块数(团数)×100%;根或愈伤组织培
养物生长指数为收获量(干重)与接种量(干
重)之差与接种量(干重)的比值;培养物中紫
杉醇含量以外标法计算。
实验结果
1　不定根诱导的两种方法
1.1　通过幼苗下胚轴和胚根诱导　红豆杉
和东北红豆杉成熟胚在黑暗中培养 1个月 ,
长成约 3 ～ 4 cm 的幼苗时 ,从其胚根和下胚
轴交接处剪断成胚根和下胚轴两部分 ,于不
同培养基上培养 。在培养过程中观察到 ,有
的不定根直接从外植体上发生 ,有的则是在
外植体膨大形成少量愈伤组织后发生的(图
1)。以两种基本培养基和不同浓度 NAA诱
导不定根的结果(表 1)表明 , DCR培养基较
B5培养基有较好的效果 。这可能与培养 1
个月后统计 DCR培养基中含有较低的无机
盐有关。在 DCR培养基中 , 随着 NAA 浓度
的提高 ,东北红豆杉下胚轴和胚根不定根形
成的频率也逐渐提高 ,而红豆杉下胚轴不定
根的形成频率随着NAA浓度的提高而提高 ,
其胚根仅在 1.0 mg·L-1NAA 时达到最高 。
在 B5培养基中 ,NAA浓度在 2.0 mg·L-1时 ,
东北红豆杉下胚轴和胚根以及红豆杉下胚轴
不定根形成的频率达到最高 ,后者胚根的不
定根形成频率则在 NAA浓度为 1.0 mg·L-1
时达到最高。
1.2　通过愈伤组织诱导　观察了 4种和 1
个变种红豆杉植物共8个愈伤组织系 3代愈
伤组织不定根形成的结果 (表 2 ,图 1)表明:
15植物生理学通讯　第 36 卷 第 1 期 , 2000 年 2 月
表 1　不同培养基及NAA 浓度对红豆杉和东北红豆杉下胚轴和胚根不定根形成的影响
植物 培养基 NAA浓度/
mg·L-1
外植体数/个
下胚轴 胚根
不定根形成频率/ %
下胚轴 胚根
红豆杉 DCR 0.5 28 31 27.8 45.5
1.0 35 41 33.3 45.5
1.5 24 30 28.6 51.2
2.0 27 28 29.4 62.5
5.0 47 35 42.6 60.0
东北红豆杉 B5 0.5 27 28 29.4 25.0
1.0 20 27 25.0 14.3
1.5 19 28 31.6 37.5
2.0 24 18 33.3 37.5
5.0 30 23 6.7 0
红豆杉 DCR 0.5 28 31 35.2 65.5
1.0 35 21 42.6 70.2
1.5 24 20 45.8 51.5
2.0 17 18 56.8 52.5
5.0 47 35 78.5 43.5
东北红豆杉 B5 0.5 18 21 26.1 37.7
1.0 15 24 38.2 46.3
1.5 24 30 40.5 4.08
2.0 17 18 56.6 32.5
5.0 47 35 42.4 21.2
　　培养 1个月后统计。
表 2　各种愈伤组织不定根的形成
愈伤组织系 愈伤组织的特征 不定根形成频率/%第 1代 第 2代 第 3代
Tc1 块状 20.0 75.5 100.0
Tc2 小块状 0 15.0 52.5
Td1 小块状 16.5 52.4 65.5
Td2 松散颗粒状 0 0 0
Tv 小块状 22.6 73.2 100.0
Tm 松散颗粒状 0 0 0
Ty8 块状 12.5 75.0 100.0
Ty5 松散颗粒状 0 0 0
　　Tc1和 Td1:分别为红豆杉和东北红豆杉幼苗下胚轴愈
伤组织;Tc2和 Td2:分别为红豆杉和东北红豆杉茎段继代
培养的愈伤组织;Tv:南方红豆杉幼苗下胚轴愈伤组织;
Tm 、Ty8和Ty5分别为杂种红豆杉和云南红豆杉茎段继代
培养的愈伤组织。基本培养基为 DCR+1.0mg·L -1NAA。
　　(1)来源于不同种植物和不同外植体的
愈伤组织形成不定根的能力不同 。如 Tc1与
Tc2 、Td1与Td2 ,下胚轴愈伤组织形成不定根
的能力较茎段愈伤组织的强。(2)愈伤组织
的形态不同形成不定根的能力也不同。如
Tc1与 Tc2 、Td1与 Td2 、Ty8与 Ty5 的块状愈
伤组织形成不定根的能力很强 ,而颗粒状的
则不形成不定根。
2　再生根培养及紫杉醇的产生
　　以固体培养基(DCR +1.0 mg·L-1
NAA+0.1 mg·L-16-BA+0.3%活性炭)于黑
暗中继代培养的几种植物的再生根 ,在1.5 ～
2个月后转置液体培养基(固体培养基组成
中去掉活性炭)中培养 ,结果(表 3)表明 ,根
的生长速度比愈伤组织慢 ,但其合成紫杉醇
16 植物生理学通讯　第 36 卷 第 1 期 , 2000 年 2 月
图 1　不定根的发生
A.幼苗;B.不定根从下胚轴直接发生;C.不定根从愈伤化的下胚轴发生;D.不定根从 Tc1愈伤组织上发生;E.培养一定时期
的不定根(Tc1);F.不定根从 Ty8愈伤组织上发生。
表 3　再生根的生长及紫杉醇的产生
不定根和愈伤组织 生长指数根 愈伤组织
培养物中紫杉醇含量/ %
根 愈伤组织
培养根的培养基中
紫杉醇含量/mg·L -1
Tc1 0.42±0.06 2.5±0.4 0.038±0.006 0.015±0.004 0.040±0.007
Tc2 0.35±0.06 1.9±0.5 0.014±0.003 0 0
Td1 0.21±0.03 2.6±0.7 0.052±0.011 0.021±0.005 0.084±0.009
Tv 0.36±0.02 2.1±0.5 0.034±0.005 0.009±0.002 0
Ty8 0.51±0.04 3.1±0.8 0.022±0.004 0 0
　　根为液体培养 ,愈伤组织为固体培养 ,培养 1个月后统计。表中数值= x±s(n=3)。
的能力远比愈伤组织强 ,在 Tc1 与 Td1根的
培养液中也含有紫杉醇。
讨　　论
　　Vidensek 等[ 6]报道 ,天然根中紫杉醇的
含量仅次于树皮 ,居第二位 。Zeldlin 等[ 7]在
建立红豆杉离体芽培养的同时 ,也在开始建
立离体根培养体系 。 Indena[ 8]公司的资料显
示 , Taxus media cv.hicksii 离体培养根中含
有紫杉醇 ,巴卡亭Ⅲ和 10-去乙酰巴卡亭 Ⅲ的
含量也相当高。本文诱导形成的不定根也具
有合成紫杉醇的能力和向培养液中分泌少量
紫杉醇的结果提示我们 ,培养红豆杉可以采
用两相培养法 ,即将根作为生物反应器 ,加入
前体或诱导子促进紫杉醇的生成与分泌 ,这
在某种程度上还可以克服根在培养中生长缓
慢的缺陷 。根相对于组织 、细胞来说 ,是一个
独立的代谢系统 ,研究根中紫杉醇的产生机
制对于探索紫杉醇产生及其与红豆杉植物分
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玉米中单Ⅱ号及其父母本种子的某些生理生化特性(简报)
李　胜　曹孜义 　李 　唯(甘肃农业大学植物生理生化研究室 ,兰州 730070)
Difference of Some Physiological and Biochemistrical Characters of Maiz
Seeds of Zhongdan NoⅡ and It′s Parents
LI Sheng , CAO Zi-Yi , LI Wei(Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry , Gansu Agricultural University , Lanzhou
730070)
　　提要　玉米中单Ⅱ号经老化处理后 , 其发芽势 、
发芽率 、电导率和脱氢酶活性下降百分数均低于父
母本。中单 Ⅱ号及其父母本老化与未老化发芽种子
中 ,子代具有 2 条以上侧根的占绝大部分 , 而父母本
有 0～ 2条侧根的占绝大多数。
　　关键词　玉米种子　人工老化　生理生化特性
　　自 60年代末 70年代初 ,生产上利用玉
米单交种以来 ,单交种已实现多次换代 ,作为
第4代单交种中单Ⅱ号 ,已广泛应用于生产。
当前 , 中单Ⅱ号及其父母本的种植面积仍然
占主要地位 , 因此对玉米单交种中单 Ⅱ号和
父母本进行生理生化研究 ,以更加广泛地利
用其父母本配制单交种 ,育出生产上急需的
抗性强 、稳产和高产的玉米单交种 ,更好地为
生产服务 ,有着重要的意义 。目前对玉米中
单Ⅱ号及其父母本的研究多集中于田间性状
的表现 ,或自 330和Mo17与其他自交系组配
的生产表现。本文则对中单Ⅱ号及其父母本
的生理生化特性做了初步研究 。
材料与方法
　　以甘肃省农业科学院粮作所 1997年 ,在
甘肃省白银地区种植并收获的 、成熟度良好
的玉米(Zea mays)中单 Ⅱ号及其父母本自
330和Mo17种子为试验材料 。
为进行发芽试验 ,每种材料每次取 20多
粒 ,设 3个重复 ,用水冲洗干净 ,室温下浸泡
24 h ,置于垫有两层以水饱和滤纸的培养皿
中 ,胚向上 ,于 25 ～ 28℃的培养箱内保温发
芽 ,定期加水 ,按常规统计发芽率[ 2] 。
18 植物生理学通讯　第 36 卷 第 1 期 , 2000 年 2 月