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紫杉醇是一种非常广谱性的抗癌药物,对乳腺癌,直肠癌,肝癌等多种肿瘤细胞据具有抑制效果,能诱导多种肿瘤细胞凋亡和坏死。紫杉醇是红豆杉细胞的次级代谢产物,如何提高红豆杉细胞的繁殖,细胞数目,以及提高红豆杉细胞次级代谢的效率对于提高紫杉醇的含量是具有十分重要的作用。本文取西华师范生命科学学院试验田中种植的曼地亚红豆杉一年生的新鲜叶片为实验材料,进行愈伤组织诱导;曼地亚红豆杉愈伤组织的继代培养;曼地亚红豆杉悬浮细胞的构建;添加不同浓度的Arg、L-NNA、Sa、Ja、H2O2处理曼地亚红豆杉细胞及叶片,探究NO、Sa、Ja、H2O2以及NO联合Sa、Ja、H2O2对曼地亚红豆杉愈伤组织诱导及细胞增殖的影响;并进一步采取甲醇超声波提取法提取紫杉醇,真空干燥后得到较为纯的紫杉醇,在通过液相色谱仪的方法检分离测紫杉醇的含量;最红通过CTAB法,提取曼地亚红豆杉的总RNA之后通过荧光定量的方法检测紫杉醇合成关键酶基因的表达情况,并通过实验数据分析表明:(1)MS+3%蔗糖+0.7%琼脂+1.5 mg/m L 2,4-D+1 mg/m L 6-BA+0.3 mg/m L-NAA是非常适宜于诱导曼地亚红豆杉的愈伤组织的。诱导出来的愈伤组织诱导率为67%,且愈伤组织的颜色较浅,胚性良好,愈伤组织蓬松,非常适合后续的继代培养。(2)曼地亚红豆杉愈伤组织继代培养最佳配比为B5+MS+3%蔗糖+0.7%琼脂+2 mg/m L 2,4-D+1 mg/m L 6-BA+0.3 mg/m L NAA,细胞每30天增殖2.1倍,且愈伤组织色泽为乳白色,蓬松,生长良好。(3)采取6-BA,NAA两因素三水平设置正交实验对比分析,培养10天、20天、30天后统计细胞的增殖倍数,发现MS+3%蔗糖+2 mg/m L 2,4-D+0.75mg/m L 6-BA+0.5 mg/m L NAA+10 mg/m L Vc组别的细胞增殖最为迅速,认为是比较适宜于培养曼地亚红豆杉悬浮细胞。(4)添加20μmol/m L、40μmol/m L的Arg的诱导率分别为26.67%和23.33%,添加20μmol/m L、40μmol/m L的L-NNA后的诱导率分别为13.33%和6.67%,添加40μmol/m L的Arg和40μmol/m L的L-NNA之后,诱导率更是降为0,表明随着Arg和L-NNA浓度的增加,诱导率抑制更加明显。推测随着这可能与添加了这些附加物之后,对培养基PH有很大影响作用。(5)添加20μmol/m L Arg和没添加Arg的愈伤组织大小差异十分明显,添加20μmol/m L Arg的愈伤组织体积明显大于没添加Arg的组别,而在添加了L-NNA后愈伤组织的大小进一步受到抑制,且愈伤组织生长缓慢,色泽加深,细胞分裂减缓,表明NO能促进曼地亚红豆杉细胞细胞的增殖。(6)在悬浮细胞系中随着Arg的浓度的增加,对曼地亚红豆杉细胞增殖的促进作用也越强。当添加L-NNA后,Arg对细胞增殖的促进受到了明显抑制,且随着L-NNA的浓度的增加,对细胞增殖的抑制也越来越强,表明NO能促进曼地亚红豆杉悬浮细胞的增殖。(7)随着Sa浓度的增加,愈伤组织的诱导率也逐渐增加,但是增加不是那么明显。表明Sa对曼地亚红豆杉愈伤组织的诱导有一定的促进作用。在添加了Arg后,40μmol/m L Sa+20μmol/m L L-NNA曼地亚红豆杉愈伤组织的诱导率为36.67%。以及添加NO抑制剂L-NNA后,40μmol/m L Sa+20μmol/m L Arg+20μmol/m L L-NNA愈伤组织的的诱导率降为23.33%。表明NO与Sa是正协同作用于曼地亚红豆杉愈伤组织的诱导,NO和Sa联合作用对红豆杉愈伤组织诱导的促进更加理想。(8)Ja对曼地亚红豆杉愈伤组织的诱导有一定的抑制作用。在添加了Arg后曼地亚红豆杉愈伤组织的诱导率为16.67%。以及添加NO抑制剂L-NNA后愈伤组织的的诱导率反而变为23.33%。表明NO与Ja是负协同作用于曼地亚红豆杉愈伤组织诱导的,NO和Ja联合作用对红豆杉愈伤组织诱导并不是一个理想的组合,不适宜利用在愈伤组织诱导的过程中。同样也不利于曼地亚红豆杉细胞的增殖(9)H2O2对曼地亚红豆杉愈伤组织的诱导有一定的抑制作用。在添加了Arg后曼地亚红豆杉愈伤组织的诱导率为10%。以及添加NO抑制剂L-NNA后的诱导率为6.67%,H2O2、Arg、L-NNA三者同时添加时愈伤组织的的诱导率反而变为0%。表明NO与H2O2是负协同作用于曼地亚红豆杉愈伤组织诱导的,NO和H2O2联合作用对红豆杉愈伤组织诱导并不是一个理想的组合,不适宜利用在愈伤组织诱导的过程中。同时NO与H2O2联合同样不利于细胞的增殖(10)采用了Trizol试剂法和CTAB法提取曼地亚红豆杉细胞的总RNA,发现CTAB法提取的曼地亚红豆杉总RNA不仅纯度高,而且条带完整,且适合用于荧光定量PCR检测基因的表达。CTAB法是一种良好的提取曼地亚红豆杉RNA的方法。(11)采取荧光定量检测检测紫杉醇合成相关酶基因的表达情况,和提取分离检测不同处理组中的紫杉醇的含量发现红豆杉细胞内NO含量的提升,有利于促进曼地亚红豆杉细胞合成紫杉醇,同时还能促进紫杉醇合成酶表达上调。(12)Sa能促进曼地亚红豆杉细胞合成紫杉醇,并促进紫杉醇合成相关酶基因表达的上调。曼地亚红豆杉细胞内NO含量的提升,能进一步促进Sa对紫杉醇合成的促进作用。(13)Ja能促进曼地亚红豆杉细胞合成紫杉醇,并促进紫杉醇合成相关酶基因表达的上调。曼地亚红豆杉细胞内NO含量的提升,能进一步促进Ja对紫杉醇合成的促进作用。(14)H2O2能抑制曼地亚红豆杉细胞合成紫杉醇,并抑制紫杉醇合成相关酶基因表达的上调。曼地亚红豆杉细胞内NO含量的提升,能进一步促进H2O2对紫杉醇合成的抑制作用。通过上述的实验结论我们可以发现NO本身以及NO联合水杨酸、茉莉酸、双氧水,都能影响曼地亚红豆杉愈伤组织诱导、细胞增殖、紫杉醇的合成。其中NO联合Sa、Ja是一种理想的组合,相互之间是正协同作用与紫杉醇的合成的。而NO联合H2O2的效果并不理想。为此我们通过检测基因分析,发现NO本身以及NO联合水杨酸、茉莉酸、双氧水影响紫杉醇的合成是通过调控紫衫醇合成相关酶的基因的表达而实现的。