红豆杉属植物组织与细胞培养影响因素研究进展

红豆杉中的紫杉醇具有抗肿瘤活性,直接从植物中提取紫杉醇的传统生产方法,不仅产量低,而且会对红豆杉野生资源造成严重破坏,而组织与细胞培养是一种极具潜力的紫杉醇生产技术。文章对近年来国内外红豆杉属植物组织与细胞培养工作中的培养基、培养条件、外植体选择、诱导子以及褐变等影响因素的研究情况进行了全面系统地综述。

高温锻炼对干旱胁迫下南方红豆杉生长和生理生化指标的影响

为给干旱半干旱地区高效种植南方红豆杉提供理论依据,本试验以5年生南方红豆杉为材料,设置40、45、50℃高温锻炼8 h后再恢复至25℃培养的处理组和一直处于25℃培养的对照(CK),之后对这4个处理同时进行干旱胁迫,研究其对南方红豆杉生物量、根冠比和叶片含水量、相对含水量、光合色素含量(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素总含量)、丙二醛(MDA)含量及叶片过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,与CK相比,干旱胁迫21天时,40、45℃处理南方红豆杉的叶片含水量、相对含水量及生物量随着温度的上升呈现不断下降的趋势,根冠比则不断增大。干旱胁迫21天时,40℃和45℃高温处理南方红豆杉叶片光合色素含量、POD活性显著高于CK和50℃处理,MDA含量显著低于CK;整个干旱胁迫过程中,两处理的CAT活性呈现干旱胁迫前期高后期低的现象;40℃处理南方红豆杉叶片POD活性最高,其叶片含水量、叶片相对含水量、根冠比、生物量与CK相比差异不显著。综之,南方红豆杉存在温度和干旱交叉适应现象,适宜高温锻炼后的南方红豆杉比未经高温锻炼的更能适应干旱半干旱环境。

紫杉属树木培育技术及紫杉醇的开发利用问题

综合分析了紫杉属植物的生物生态学特性、繁殖培育技术，并对紫杉植物的化学成分、生理活性进行了研究；对紫杉醇的结构、抗癌作用机理及其临床应用做了较详尽的论述，最后对紫杉醇药物的开发对策进行了探讨．

影响南方红豆杉种子萌发因素的研究

研究了南方红豆杉种胚的发育状况、外种皮的结构以及种子各部分抑制物质相对活性．结果表明种子形态成熟时，种胚基本成熟，离体培养可以生长成苗；外种皮的不透气性和胚乳中的某些抑制物质可能是抑制南方红豆杉种子萌发的因素，但ＡＢＡ不是萌发的抑制因素．

南方红豆杉种子萌发生物学研究

对南方红豆杉种子的萌发生物学特性进行研究 ,主要结果表明 :(1)种子在自然条件下有很深的休眠特性 ,但种皮透性不是休眠的原因 ;(2 )对新鲜种子进行“暖温 (2 5℃ )层积—低温 (5℃ )层积”,以“36周— 12周”的模式效果最好 ,能促进胚纵向生长和打破种子休眠 ,发芽率达 6 4 .0 %～82 .2 %

发根农杆菌对短叶红豆杉的转化及毛状根中紫杉醇的产生

发根农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｒｈｉｚｏｇｅｎｅｓ）Ａ４（ＡＴＣＣ３１７８９）感染短叶红豆杉（Ｔａｘｕｓｂｒｅｖｉｆｏｌｉ－ａ）芽外植体，３０～３５ｄ后可诱导出毛状根，４０ｄ后转化率可达３０％，毛状根经农杆碱单克隆抗体酶联免疫分析，证明已被转化。毛状根生长速度较快，５株毛状根在无激素的Ｂ５液体培养基中悬浮培养２０ｄ，生物量平均增加约９倍，是同等条件下短叶红豆杉愈伤组织液体悬浮培养的２．９倍。经紫杉醇单克隆抗体酶联免疫反应检测，毛状根中含有紫杉醇，其含量为短叶红豆杉愈伤组织的１．３～８．０倍，悬浮培养过程中，毛状根也向培养液中分泌０．０１～０．０３ｍｇ／Ｌ的紫杉醇。

南方红豆杉温室扦插育苗试验研究

南方红豆杉1年生萌蘖条插穗生根率最高，而1年生侧枝插穗来源易，数量多。以NAA50μg／mL＋IBA50μg／mL，处理1年生侧枝插穗8h，在善土-蛭石（1：1）的苗床上，插穗成苗率达60％以上。

论红豆杉植物资源的保护和再生

红豆杉属植物所含成分紫杉醇具有明显的抗癌作用，而野生资源极为有限，成为紫杉醇开发的主要制约因素。本文着重阐述了红豆杉资源保护的内容和促进资源再生的途径。

紫杉醇及其前体在中国红豆杉植株中合成和积累部位探讨

研究紫杉醇及其重要前体物质巴卡亭Ⅲ在中国红豆杉(Taxus chinenesis)中合成和积累部位,通过HPLC分析代谢产物在中国红豆杉植物中的空间分布,定量PCR技术研究代表紫杉醇合成途径中不同步骤的6种关键酶基因在植株中的表达特征。结果表明,巴卡亭Ⅲ主要分布在针叶中,而紫杉醇主要分布在树皮和树根皮中;针叶中,紫杉醇代谢途径上游步骤的关键酶基因表达水平较高,树皮中催化紫杉醇侧链连接的酶转录表达水平高,而树皮中能检测到较高含量的6种关键酶基因的表达。表明紫杉醇的骨架结构主要在针叶中合成,而树皮中转化这些前体物质生成紫杉醇的能力较强,树根中含有完整的紫杉醇代谢酶系,暗示根组织培养是生产紫杉醇很有前景的方法。进一步建立了组织扦插培养红豆杉离体组织体外生产紫杉醇的系统。在茉莉酸甲酯的诱导下,红豆杉针叶在体外能够生产紫杉醇;树皮中由于缺乏足够的前体物质,离体培养中紫杉醇含量不断下降;枝叶培养中,产生的紫杉醇主要集中在树皮中。上述研究结果暗示,紫杉醇及其前体物质在中国红豆杉体内存在转移现象。

元宝山南方红豆杉的群落及种群结构特征

广西是红豆杉的分布区之一，融水县元宝山林区是广西红豆杉分布最集中的区域。元宝山的红豆杉分布在约１０６３ｈｍ２的范围内，资源蕴藏量１１００ｍ３，群落区系组成有４３科６４属 ８０种，种类组成虽不复杂，但几乎为少种属组成，乔木层优势区系成分相当稳定，表明该群落为一个顶极群落。红豆杉种群为稳定种群；种群空间格局为集群分布，从幼苗到大树，其集群程度减小，大树是随机分布。保护红豆杉资源，必须保护其所处的森林群落，且保护重点为红豆杉幼苗。

元宝山南方红豆杉构件种群结构研究——Ⅰ.大小结构

在资源量调查的基础上选择样地，采用１０ｍ×１０ｍ样方为基本调查单位，研究南方红豆杉种群，结果发现其在元宝山的种群是通过茎干萌生幼苗（构件）来延续和扩大的。种群结构可分为类型Ⅰ初始增长型、类型Ⅱ增长型种群前期类型、类型Ⅲ增长型种群、类型Ⅳ稳定型种群。对各样地的种群大小结构与大小级进行相关分析和负指数函数拟合，Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ６、Ｐ７样地及种群综合大小结构呈显著相关关系。种群现状虽枯倒树较多但仍为稳定种群，元宝山红豆杉种群繁殖方式的发现和研究对开发和保护红豆杉植物资源具有重要意义。

南方红豆杉群落主要树木种群间联结关系初步研究

南方红豆杉（Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ．ｍａｉｒｅｉ）是红豆杉科红豆杉属植物、林业部确定的国家一级保护树种，木材材质优良，更因其含高效抗癌药物紫杉醇（ｔａｘｏｌ）而备受关注。南方红豆杉自然分布于华东、中南、西南以及陕西、甘肃的南部、台湾等地。...

红豆杉及南方红豆杉体细胞胚胎发生的研究

利用江西的红豆杉（Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）、福建的南方红豆杉（Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ．ｍａｉｒｅｉ）以及四川的南方红豆杉（Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓｖａｒｍａｉｒｅｉ）的成熟胚为试验材料，成功地诱导出大量的愈伤组织。这３种材料愈伤组织的最高诱导频率分别为９５７％、９８４％、９１７％。细胞学和形态学的观察结果表明：在适当的条件下经过一段时间的培养，这些愈伤组织能够产生处在不同发育阶段的体细胞胚。上述３种植物材料每１００块愈伤组织平均最多分别可产生１２７、９１和３３个体细胞胚。

苯丙氨酸、蔗糖和甘露醇对杂种红豆杉细胞的生长及形成紫杉醇、巴卡亭III和10-去乙酰基巴卡亭III的影响

研究了苯丙氨酸、蔗糖和甘露醇对杂种红豆杉悬浮细胞的生长及形成紫杉醇、巴卡亭ＩＩ和１０去乙酰基巴卡亭ＩＩ的影响。结果表明，培养基中添加１０ｍｍｏｌ·Ｌ－１或２０ｍｍｏｌ·Ｌ－１苯丙氨酸和在培养２８ｄ时同时补加７３０ｍｍｏｌ·Ｌ－１蔗糖和１３７３ｍｍｏｌ·Ｌ－１甘露醇能显著地促进细胞的生长和这３种紫杉烷的形成。同对照相比，有苯丙氨酸又补加蔗糖和甘露醇的细胞生物量增加了０６～０８倍，紫杉醇的产量增加了９～１０倍，巴卡亭ＩＩ的产量增加了２５～３０倍，１０去乙酰基巴卡亭ＩＩ的产量增加了７倍。在培养２８ｄ时补加７３０ｍｍｏｌ·Ｌ－１蔗糖能显著地促进细胞的生长，但对细胞中这３种紫杉烷的含量没有显著的影响。

红豆杉资源与紫杉醇生产概况

红豆杉属（ＴａｘｕｓＬ．）植物全世界共１１种，分布于北半球的温带至亚热带地区。我国有４种１变种，即：东北红豆杉（Ｔ．ｃｕｓｐｉｄａｔａＳｉｅｂ．ｅｔＺｕｃ．）、云南红豆杉（Ｔ．ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓＣｈｅｎｇｅｔＬ．Ｋ．Ｆｕ）、西藏红豆杉（Ｔ．ｗａｌｉｃｈｉａｎａＺｕｃｃ．）、中国红豆杉〔Ｔ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｐｉｌｇｅｒ）Ｒｅｈｄ．〕和南方红豆杉〔Ｔ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ．ｍａｉｒｅｉ（ＬｅｍｅｅｅｔＬéｖｌ．）ＣｈｅｎｇｅｔＬ．Ｋ．Ｆｕ〕，分布于我国大部分地区，较为集中的产区为东北、西南和华东地区。云南省是我国红豆杉资源的主要分布区域。红豆杉树皮中含有新型抗癌药物紫杉醇，近年来，由于过度砍剥致使我国红豆杉野生资源遭到严重破坏。因此必须制定保护措施，进行人工种植。由于紫杉醇在红豆杉中含量甚微，结构异常复杂，所以研究紫杉醇的新来源成为世界性的热点，主要研究内容包括：非树皮部分的提取，人工大量种植，衍生物的寻找，化学合成和生物技术等。我国在以上研究领域内已取得多项成果，但与世界先进国家相比还有一定的差距。

美丽红豆杉种子化学成分的研究(Ⅰ)

从美丽红豆杉种子中分离得到 1个甾醇和 9个紫杉烷类化合物 ,鉴定为 β 谷甾醇 (1) ,5α cinnamoy loxy 9α ,10 β ,13α triacetoxy taxa 4 (2 0 ) ,11 diene(2 ) ,taxinine(3) ,taxinineJ(4 ) ,taxinineB(5 ) ,taxinineE(6 ) ,10 deacetyltaxinine(7) ,taxuspineW (8) ,decinnamoyltaxinineE(9)和紫杉醇 (10 )。除化合物 2、3、4以外 。

红豆杉种子发育及幼苗生长动态

对红豆杉〔Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｐｉｌｇｅｒ）Ｒｅｈｄ．〕种子发育及１～５年生实生苗生长动态进行了观测，在秦岭山区，红豆杉成年树３～５月开花，５～９月胚珠逐渐发育，９月下旬种子成熟。实生苗在２龄内地上部生长缓慢，根系生长迅速；自第３年起地上部生长旺盛，地下部则稳定生长。文中就红豆杉人工育苗及家化栽培的问题进行了讨论。

云南红豆杉的组织培养及植株再生

云南红豆杉（Ｔａｘｕｓｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ）的嫩枝外植体在含有２，４－Ｄ，ＮＡＡ和ＫＴ的６，７－Ｖ培养基上产生了愈伤组织，进一步分化出芽，芽长成嫩枝后转移到含ＩＢＡ或ＩＢＡ和６－ＢＡ的Ｗｈｉｔｅ培养基上分化出根，形成再生小植株，再生植株的移栽容易成活。本研究为云南红豆杉的快速繁殖提供了方法。

红豆杉细胞培养中抗褐变剂的筛选

研究了８种药剂对红豆杉愈伤组织的抗褐变影响，结果证实：活性炭（１０００ｇ／Ｌ）、水解乳蛋白（６００ｍｇ／Ｌ）、植酸（１００ｍｇ／Ｌ）等３种药剂的抗褐变效果最好，且对多酚氧化酶的抑制效果也最好．

云南红豆杉培养细胞系的建立

云南红豆杉培养细胞系的建立罗建平牛炳韬贾敬芬郑光植１（兰州大学生物系兰州７３００００）（中国科学院昆明植物研究所昆明６５０２０４）１紫杉醇（Ｔａｘｏｌ）最初是从红豆杉属植物短叶红豆杉（Ｔａｘｕｓｂｒｅｖｉｆｏｌｉａ）树皮中分离出的一种二萜类化合物［...