根癌农杆菌对云南红豆杉原生质体的转化

本文介绍了根癌农杆菌T-DNA对云南红豆杉原生质体的转化,分析了转化系的紫杉醇合成能力。实验以生长20 d的云南红豆杉幼茎诱导的淡黄色愈伤组织为材料,经酶解可分离出大量有活力的原生质体。在由B5无机盐、KM有机成分、3.0 mg/L 2,4-D、0.1mg/L KT和0.45 mol/L果糖组成的培养基中培养1周后,原生质体再生细胞持续分裂形成细胞团。根癌农杆菌对原生质体的转化能力与原生质体生长状态及菌株相关。虽然刚分离的或已再生细胞壁的原生质体不能被根癌农杆菌转化,但由10个以上细胞组成的原生质体克隆和根癌农杆菌B6S3菌株共培养后可实现T-DNA转化,高压纸电泳检测转化系具有冠瘿碱的合成,转化率约为5％。HPLC证实转化系具有合成紫杉醇的能力,但不同转化系中紫杉醇含量变异很大,最高含量为0.076％,是对照愈伤组织的6倍,表明T-DNA的插入改变了培养细胞对紫杉醇的合成。获得的高产转化系细胞生长比对照低,但继代培养中其生长和紫杉醇积累基本保持稳定。尽管转化系合成紫杉醇能力远未达到商业化生产的要求,但研究通过T-DNA对原生质体的转化而实现插入诱变,可以为分离高产紫杉醇优良细胞系提供单细胞筛选系统。     

农杆菌转化后丹参植株再生

用发根农杆菌15834,LBA9402株和根癌农杆菌C58株感染丹参无菌苗,完成质粒转化后诱导出毛状根和冠瘿瘤。毛状根和冠瘿组织在无激素的培养基上于光照条件下分化出转化后的丹参再生植物,再生植物移植到土壤中能够成活。用发根农杆菌转化后的再生植物的具有节间缩短,植株矮化、地下部毛状须根发达等特征。用根癌农杆菌转化后的再生植物生长旺盛,地上部分较原植物高大,根系发达,根产量和丹参酮含量都高于原植物。     

根癌农杆菌对枳壳遗传转化的影响因素

目的：建立一套根癌农杆菌转化枳壳的有效方法,为枳壳新品种选育、引入外源基因奠定基础。方法：以枳壳实生苗的上胚轴为材料,农杆菌菌株为ＥＨＡ１０１,含质粒载体ＰＧＡ４８２ＧＧ,质粒上插入了ＧＵＳ,ＮＰＴⅡ基因。结果：２０ｄ苗龄的外植体转化再生率较高;其感染前先进行２ｄ预培养,对转化有一定促进作用;外植体与农杆菌共培养时间以２～３ｄ为宜;乙酰丁香酮能较大提高转化效率,转化再生频率达２７．５％;外植体与农杆菌共培养后延迟２ｄ选择,抗性芽发生率有所提高。结论：通过探讨根癌农杆菌对枳壳遗传转化的影响因素,获得较高的转化再生频率,建立了有效的转化再生系统。     

不同种类红豆杉愈伤组织的诱导及紫杉醇含量的差异

研究云南红豆杉、东北红豆杉、红豆杉、南方红豆杉和杂种红豆杉形成愈伤组织的一些因素,比较不同植株来源的愈伤组织系的生长特点和紫杉醇含量。通过考察愈伤组织形成的时间和比率来研究取样时间、当照条件、培养基中２,４－Ｄ浓度和外植体类型对愈伤组织诱导的影响,用高效液相色谱法测定愈伤组织中紫杉醇含量,愈伤组织形成的迟早和比率在不同种类红豆杉之间和同一种类不同植株之间差异较大,在黑暗中,在添加有０．１ｍｇ／ＬＢ     

南方红豆杉的组织培养和紫杉醇的含量测定

在Ｂ５培养基上从南方红豆杉茎段和叶片外植体诱导形成愈伤组织。经过比较，确定Ｂ５＋ＮＡＡ３ｍｇ／ｌ＋ＢＡ０．１ｍｇ／ｌ增减基适合红豆杉愈伤组织的诱导和生长。ＨＰＬＣ测定结果表明，南方红豆杉愈伤组织中紫杉醇的含量为提取后干重的０．００８％。     

对数期继代对南方红豆杉细胞培养动力学的影响

目的 解决南方红豆杉细胞生长缓慢及代谢水平低下的问题。方法 对对数期(20d)和静止期(30d)的红豆杉细胞分别进行继代，在整个生长周期中测定了培养基中的碳源、氮源、磷酸盐的变化并分析了红豆杉细胞生长及紫杉醇的合成情况。结果 对数期继代细胞吸收碳源和硝态氮早于静止期继代的细胞，且前者的比生长速度是后者的1．5倍，紫杉醇含量提高了近4倍。结论 对数期继代有利于生物量的积累及紫杉醇的合成。     

南方红豆杉愈伤组织培养条件的优化及紫杉醇积累的基因表达效应分析

目的 优化南方红豆杉愈伤组织诱导与继代培养条件,获得含紫杉醇量高的红豆杉愈伤组织,明确紫杉醇合成相关基因的表达模式与紫杉醇量的关系.方法 探讨了适合南方红豆杉的愈伤组织诱导及继代培养的激索组成及浓度.比较了南方红豆杉(种胚、幼茎、幼芽)、曼地亚红豆杉(种胚)和太平洋红豆杉(种胚)不同外植体来源的愈伤组织的生长特点和紫杉醇的量,分析了不同愈伤组织紫杉醇合成相关基因的表达差异.结果 添加3.0 mg/L 2,4-D的Murashige & Skoog(MS)培养基有利于南方红豆杉的诱导,诱导率高于92%.添加2.0 mg/L 2,4-D与1.0 mg/L 6-苄基腺嘌呤(6-BA)的继代培养基有利于南方红豆杉的紫杉醇积累.同一培养条件下,南方红豆杉种胚来源的愈伤组织紫杉醇量最高,达到干质量的0.027%.含紫杉醇量高的愈伤组织,其紫杉醇合成途径中的牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPPS)、紫杉二烯合成酶(TASY)、紫杉烷-10β-羟化酶(T10βH)、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ-β-O-乙酰转移酶(DBAT)、苯丙氨酸氨基变位酶基因(PAM)、去苯甲酰紫杉-N-苯甲酰转移酶(DBTNBT)等酶基因的表达水平高.结论 从南方红豆杉的种胚为外植体源获得了含紫杉醇量高的愈伤组织,提高GGPPS、TASY、T10βH、DBAT、PAM、DBTNBT的表达水平将促进紫杉醇的合成.     

RiT-DNA对四倍体菘蓝的遗传转化及其植株再生

目的：建立一套利用发根农杆菌转化四倍体菘蓝的有效方法。方法：利用发根农杆菌R1601,ASTCC15834和A4感染四倍体菘蓝的子叶外植体诱导出毛状根,再将毛状根置于含不同激素的培养基上诱导再生植株。结果：3种农杆菌具有不同的诱导能力,毛状根在不含激素的MS固体培养基上快速生长并表现出典型的毛根性状：多分枝、多根毛且无向地性,经冠瘿碱分析证明确已被转化。毛状根在无激素的MS增养基中悬浮培养两周后其生物量增加近35倍,在含BA的MS固体培养基上不经愈伤组织阶段直接分化出不定芽,所有不定芽都可在生根培养基上生根长成再生植株。冠瘿碱检测表明Ri质粒的T-DNA部分已转化到再生植株基因组中。结论：发根农杆菌可以诱导四倍体菘蓝长出毛状根,经诱导出的毛状根具有再生完整植株的能力。     

蜡质芽孢杆菌（Bacillus cereus）原生质体形成与再生条件研究

研究了溶菌酶浓度、酶解温度及时间、制备液的pH值、渗透压稳定剂对蜡质芽孢杆菌（Bacillus cereus）To-8—24—2原生质体的形成与再生的影响。To-8—24—2菌株原生质体形成和再生的最佳条件是以SMMpH7．5作酶解缓冲液，溶菌酶浓度为0．15mg／mL，在37℃下，酶解45分钟。原生质体形成率为91．7％，再生率为13．6％。     

Ri质粒人参转化系统的建立及鉴定

目的 :建立人参毛状根转化体系。方法 :利用含有Ri质粒的发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes感染人参Panax ginseng进行毛状根诱导 ,利用PCR技术及TLC分析方法对毛状根进行鉴定。 结果 :首次从人参带叶幼茎处诱导出毛状根 ,用激素和AS(乙酰丁香酮 )处理可提高转化率并缩短转化时间。毛状根在无激素B5培养基上生长并失去向地性 ,月增长倍数可达 50倍 (鲜重 )。PCR分析证实农杆菌Ri质粒含有rolC序列 (564bp)的T DNA已整合到人参转化株的染色体组中 ,TLC分析证明T DNA特异的表达产物冠瘿碱在转化细胞中合成。人参毛状根中人参总皂苷含量为 2.486% (干重 ) ,而人参原药材总皂苷含量为 1.403% (干重 )。结论 :人参毛状根生长迅速 ,皂苷含量高于原药材 ,该体系的建立为利用生物技术工业化生产人参活性成分奠定了基础。     

南方红豆杉愈伤组织生长动力学及紫杉醇代谢动力学研究

目的通过愈伤组织细胞生长及其紫杉醇代谢动力学的研究,筛选确定南方红豆杉愈伤组织培养生产紫杉醇的最佳培养基配方与最佳收获期。方法以改良MS为基本培养基添加不同质量浓度的IBA、6-BA、GA3组合诱导培养南方红豆杉愈伤组织,通过测定愈伤组织鲜质量进行生长动力学研究,采用HPLC法检测不同生长阶段愈伤组织中紫杉醇的积累量,进行紫杉醇代谢动力学研究。结果改良MS+0.2 mg/L IBA+0.05 mg/L 6-BA+0.3 mg/L GA3、MS+0.2 mg/L IBA+0.01mg/L 6-BA+0.7 mg/L GA3及MS+0.2 mg/L IBA+0.1 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3培养条件均较有利于南方红豆杉愈伤组织的诱导培养,且紫杉醇的积累量也较高,最高可达0.037 76%。结论在添加IBA及6-BA的基础上适当增补GA3可使南方红豆杉愈伤组织诱导提前启动,缩短出愈时间,促进生长,降低褐变程度,增加愈伤组织中紫杉醇的积累量。愈伤组织的生长曲线呈S型,紫杉醇的积累呈线型增加,是一个逐渐积累的过程,但积累到一定程度就不再增加,且伴随着愈伤组织不断褐变。     

三叶青松散型和致密型愈伤组织悬浮培养及黄酮积累的比较研究

目的比较三叶青松散型和致密型愈伤组织悬浮培养细胞生长及其次生代谢产物黄酮的积累情况。方法将三叶青叶诱导的愈伤组织在不同外源植物激素种类和配比的培养基上多次继代培养,筛选获得松散型和致密型愈伤组织,分别建立相应悬浮细胞体系,研究了两种悬浮培养细胞生长和总黄酮积累的动态。结果三叶青松散型愈伤组织悬浮培养的继代周期为8 d,增加质量倍数最高达到3.68倍,黄酮积累的最大值11.7 mg/g,较最初接种时的浓度增加34.5%,该悬浮系继代4～5次后生命力衰退且褐化加重;而致密型愈伤组织悬浮培养的继代周期为20 d,增加质量倍数最高达到2.65倍,黄酮积累的最大值40.9 mg/g,较最初接种时的浓度增加212.2%,该悬浮系继代多次细胞无明显变化。结论与松散型愈伤组织悬浮培养相比,致密型愈伤组织悬浮培养更有利于继代培养和次生代谢产物的积累。     

pH对红豆杉愈伤组织生长、PAL活性和紫杉醇含量的影响

目的 研究不同pH值对东北红豆杉和南方红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响。方法 采用不同pH值的B5培养基培养两种红豆杉愈伤组织,测定生长率、PAL活性和紫杉醇含量。结果 不同红豆衫愈伤组织所需最适pH值不同,而有利于愈伤组织生长的pH值均不利于PAL活性的提高和紫杉醇的积累。即：愈伤组织生长快时,PAL活性将下降,紫杉醇含量也减少。结论 pH值明显影响红豆杉愈伤组织的生长及次级代谢水平,从而影响了紫杉醇的合成与积累。     

农杆菌介导的抗菌肽基因转化阳春砂愈伤组织的研究

目的确定遗传转化条件,将抗菌肽CN基因转入阳春砂愈伤组织。方法以阳春砂愈伤组织为受体材料,以农杆菌EHA105/pCAMBIA1305.2-CN工程细胞介导抗菌肽CN基因转化阳春砂,设计正交实验,通过分析gus报告基因的瞬时表达比较转化影响因素,并对目的基因CN进行PCR检测。结果农杆菌浓度、侵染时间、共培养温度、共培养时间及乙酰丁香酮浓度对转化率的影响有显著差异性。阳春砂愈伤组织遗传转化的最佳条件组合是:农杆菌浓度为OD600=0.5,侵染时间10 min,共培养温度24℃,共培养时间4 d,共培养培养基添加乙酰丁香酮200μmol.L-1。gus基因瞬时表达呈阳性的愈伤组织DNA经目的基因CN的PCR检测可见清晰的目的条带。结论建立了农杆菌介导的阳春砂愈伤组织的转化条件,目的基因CN已转入阳春砂愈伤组织。     

冬凌草细胞悬浮培养技术研究

目的:建立冬凌草细胞悬浮培养体系。方法:采用冬凌草愈伤组织为原材料,以MS培养基为基础培养基,分别对激素种类及浓度、愈伤组织接种量、继代培养起始密度以及最佳继代时间进行考察,绘制悬浮细胞生长曲线。结果:冬凌草细胞悬浮培养最佳培养基配方为MS、0.5mg·L~(-1)NAA、0.5 mg·L~(-1)2,4-D、0.5 mg·L~(-1)6-BA,愈伤组织接种量为60 g·L~(-1),继代培养起始密度为液体培养基量的四分之一,最佳继代时间为8天。结论:冬凌草细胞悬浮体系的建立,原材料愈伤组织至关重要,只有获得较为疏松长势良好的颗粒状愈伤组织才能用以建立细胞悬浮培养体系,因此在对愈伤组织的继代培养过程中,如何降低愈伤组织褐化率,促进愈伤组织生长有待于进一步探索。     

Anticancer activity of rice callus suspension culture

A multitude of natural products from plant extracts have been tested for their ability to inhibit the progression of several diseases including cancer. A novel approach of evaluating plant (rice) callus suspension cultures for anticancer activity is reported. The ability of different dilutions of rice callus suspension cultures to inhibit growth of two human cancer cell lines was tested employing varying cell numbers and different incubation times. A crystal violet assay was performed to assess cell viability of the cancer cell lines. Furthermore, microscopic analysis was carried out to determine the effect of the rice callus culture on the morphology of the cancer cells. Rice callus suspension cultures significantly inhibited the growth of human cancer and renal cell lines at densities of 5000 and 10000 cells/mL when incubated for 72 and 96 h. Rice callus suspension culture was more efficient than paclitaxel (Taxol®) and etoposide in selectively killing human colon and renal cancer cell lines compared with a control cell line (human lung fibroblasts). The use of plant callus suspension cultures is a novel approach for inhibiting the growth of cancer cells, which will lead to the development of new agents for selectively killing cancer cells. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

秦艽愈伤组织的培养及其龙胆苦苷含量的研究

目的:为扩大和提高甘肃道地药材秦艽资源的利用效率。方法:以秦艽种子的萌发所获得的幼芽作为外植体,诱导形成愈伤组织;筛选诱导愈伤组织产生的不同培养基和培养条件,并继代培养;应用HPLC法测定龙胆苦苷的含量。结果:秦艽愈伤组织生长的最佳培养基为MS+2,4-D(1.0 mg/L)+6-BA(0.5 mg/L),最佳继代培养基为MS+2,4-D(1.0 mg/L)+6-BA(0.5 mg/L)+NAA(0.5 mg/L),最佳继代时间为30 d。龙胆苦苷积累量在指数生长后期(28～30 d)达最高,为0.78 mg/g DW。结论:筛选出了适宜的秦艽愈伤组织培养方法。秦艽愈伤组织在固体培养基上的生长曲线呈"S"型,且愈伤组织中龙胆苦苷的积累量随愈伤组织增殖而不断增加。     

忍冬原生质体分离条件研究

目的:探讨忍冬原生质体分离的最佳条件,为忍冬原生质体培养、细胞融合以及遗传转化提供大量优质的原生质体.方法:分别对忍冬原生质体分离过程中的若干影响因子如:酶液组成、酶解方式、酶解时间、酶解温度、渗透压进行比较分析,以确定最佳的分离条件.结果:确定了最优化的忍冬原生质体分离条件,即以生长旺盛的疏松的忍冬愈伤组织作为分离原生质体所需材料,以1.5％纤维素酶+0.25％果胶酶作为分离原生质体所用酶液,以含有0.7 mol·L-1甘露醇作为渗透保护剂的细胞-原生质体清洗液(CPW)溶液进行酶液的配制,于25℃静置条件下酶解12 h.结论:利用该实验所确定的忍冬原生质体最佳分离条件可获得大量优质的原生质体,为后续忍冬细胞融合以及遗传转化等实验奠定良好的实验基础.     

槲蕨愈伤组织的诱导研究

目的对槲蕨愈伤组织诱导条件和增殖培养条件进行了探讨。方法以槲蕨幼嫩根茎、孢子叶片和叶柄为外植体,进行了愈伤组织的诱导和增殖培养,并对愈伤组织生长量和培养过程中的褐化问题进行了初步统计分析。结果 1/2MS+2,4-D 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+6-BA 0.3 mg/L+Vc 10 mg/L为诱导槲蕨愈伤组织的较优培养基,1/2MS+2,4-D1.0 mg/L+6-BA0.5 mg/L+Vc 10 mg/L为槲蕨愈伤组织增殖培养的较优培养基。结论槲蕨幼嫩根茎能成功诱导出愈伤组织,但诱导率和增值率较低;添加Vc能较好地控制培养过程中的褐化问题,诱导培养20 d转移继代亦能较好地控制褐化的加重。