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素组成及浓度。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。

Optimization of callus culture conditions for Taxus chinensis var. mairei and effect of gene expression of Taxol accumulation