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植物学通报,:~
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诱导子在红豆杉细胞培养生产紫杉醇中
的应用研究进展①
仇燕贾宁王丽王刚
河北师范大学生命科学学院石家庄
摘要诱导子作为一种调控植物次生代谢产物生物合成的重要手段,用于红豆杉细胞培养生产
紫杉醇的研究效果显著。本文分别就生物诱导子和非生物诱导子促进紫杉醇生物合成及其可能的作用
机制进行了综述。
关键词诱导子,红豆杉,紫杉醇
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紫杉醇是从红豆杉属植物中分离得到的一种二萜烯类化合物,
,具有广谱抗肿瘤活性而得到广泛的临床应用,成为当今世界上有效的抗癌药物之
一
。但是红豆杉天然资源贫乏且紫杉醇含量极低仅为干重的.%,解决其药源问题
就显得非常重要。目前普遍认为,细胞培养生产紫杉醇是很有希望的途径之一,因而提高
红豆杉细胞合成与释放紫杉醇则成为实现细胞悬浮培养生产紫杉醇的关键。
从广义上讲诱导子是能够诱导植物细胞中一种或几种反应,并形成特征性自身防御
反应的分子赵红莲等,。它可以通过改变次生代谢途径中催化酶的酶活力或活化
次生代谢途径中特定酶基因,诱导新酶的形成,引起次生代谢途径通量和反应速率的改
变,从而提高次生代谢产物的产量施中东等,,为植物次生代谢调控提供了新的手
段,越来越引起人们的重视王红等,。紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种次生代谢
产物,生物或非生物诱导子可诱导红豆杉细胞产生抗逆反应,启动次生代谢途径,从而导
致紫杉醇的大量合成。本文就各种诱导子对红豆杉细胞培养生产紫杉醇的最新进展进行
了综述。
①河北省自然科学基金资助。
作者简介:仇燕,女,年生,河北师范大学生命科学学院级博士研究生,植物学专业,研究方向为植物抗
逆生理学。王刚,年生,河北师范大学生命科学学院教授,博士生导师,主要从事植物细胞培养和次生代谢研
究—:——..
收稿期: 接受期:—责任编辑:刘晖,孙冬花
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期仇燕等:诱导子在红豆杉细胞培养生产紫杉醇中的应用研究进展
诱导子的分类
诱导子可根据在细胞内或细胞外形成分为内源性诱导子和外源
性诱导子;或根据来源分为生物诱导子和非生物诱导子
。生物诱导子是指植物在防御过程中为对抗微生物感染而产生的物质,包
括各种病原菌,植物细胞分离物,降解细胞壁的酶类,有机体产生的代谢物以及培养物滤
液中的成分。非生物诱导子包括化学伤害胁迫重金属盐类、去污剂、乙烯、氯仿、杀真菌
剂等和物理伤害胁迫紫外线、辐射、冻融等。
生物诱导子在紫杉醇生物合成研究中的应用
. 真菌诱导子
世纪年代初美国公司用短叶红豆杉咄树诱
导愈伤组织并进行细胞悬浮培养,发现新培养的细胞能合成紫杉醇等化合物并有少量的
紫杉醇/分泌至培养基中,而在培养基中加入各种诱导子如灭活的座线孢属
和青霉属的孢子可促使紫杉醇从细胞中分泌出来,并可能进行连续培养梁峥和郑光植,
。
真菌诱导子是来源于真菌的一种确定的化学信号,在植物与真菌的相互作用中能快
速、高度专一和选择性地诱导植物特定基因的表达,进而活化特定的次生代谢途径,积累
特定的目的次生产物宁文和曹日强,。李家儒等用真菌桔青霉菌菌丝体的
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