红豆杉文献综述.doc

武汉生物工程学院学士学位论文（设计）文献述 武汉生物工程学院 毕业论文（设计）文献综述 题目名称 红豆杉无菌系的建立及愈伤组织诱导条件优化 题目类别 毕业论文 系 别 生物工程系 专业班级 0701410330 学生姓名 李 磊 指导教师 韩晓红 辅导教师 韩晓红 完成日期 2010年05月01日 红豆杉无菌系的建立及愈伤组织诱导条件优化 摘要：红豆杉是当前世界上研究最热门的药用植物之一，从中提取的紫杉醇为当前最具开发价值的植物来源的抗癌药。本文研究了外植体和消毒方式的选择对无菌系的建立的影响。探索了诱导其种子萌发的条件、丛生芽增殖和生根培育成试管苗的最佳激素组合。优化了红豆杉嫩茎愈伤化诱导和愈伤组织继代的激素、抗褐化剂条件。为红豆杉苗木的大规模生产和细胞悬浮培养高产紫杉醇提供了一定的理论依据。 关键词：红豆杉（Taxus）；紫杉醇；愈伤组织；无菌系；芽增殖；生根；种子萌发 红豆杉是红豆杉科（Taxaceae）红豆杉属（Taxus）植物的总称，全球共有十一种，中国有4种及1变种，其中中国红豆杉和南方红豆杉为我国所特有。由于红豆杉难以繁殖，生长极其缓慢且紫杉醇市场需求大，利润高，因此通过体外植物组织培养获得试管苗运用于观赏盆景和工业木材，细胞悬浮培养高产紫杉醇都有巨大的科研、商业前景。红豆杉内生真菌约有300多种，而且大部分存在于茎中，种子存在休眠和后熟，难以萌发，愈伤组织易褐变及生长不稳定，本文探索了以南方红豆杉嫩茎、嫩芽为外植体最佳的消毒方式，种子试管萌发，经过丛生芽途径形成试管苗和愈伤组织诱导及继代的培养条件。 1 红豆杉和紫杉醇产业发展的瓶颈 1.1 红豆杉难以繁殖是制约红豆杉产业发展的瓶颈 随着红豆杉药用和材用价值的发现和提升，导致人类大量的滥砍滥发，到目前为止，野生资源已经锐减了80%，全国总资源数量108万株。 1.1.1 繁殖困难的自身原因 由于植物本身的生理结构和生活习惯方面的原因，造成繁殖困难，生活能力低。南方红豆杉种子休眠期长（12～15个月），成熟时，假种皮红色、微甜，易遭鸟鼠类侵害。雌雄异株且搭配不合理，不利于结实。结实大小年现象明显，多年结实一次，一般年限种子缺口很大。种子落地后，还需要适宜的自然条件，才能发芽长出幼苗。幼树在光照太差的情况下，也很难在高茎方面生长。 1.1.2 繁殖困难的自然原因 南方红豆杉种子的传播，主要靠某些鸟鼠类进行，所以影响了树种空间布局，限制了南方红豆杉种群个体的扩展。呈聚集性布局结构。由于天然阔叶树不断采伐，适宜南方红豆杉幼树生长的环境逐渐减少，限制了南方红豆杉在面积和数量上的增加。 1.1.3 人工播种繁殖困难的原因 南方红豆杉种子休眠属于典型的综合型休眠。种皮可能是种子发芽的主要障碍，种皮结构由外至内为蜡质层覆盖，外种皮是一层厚壁细胞，表面角质化。中种皮木质，厚0.4mm；内种皮膜质油质，厚3mm，形成了坚硬致密结构，不利于透水透气和种内抑制物的降解。常需要一年多时间的变温层积和繁琐的贮藏、催芽才能少部分萌发，耗时耗力，效率低下。 1.1.4 扦插育苗繁殖存在的问题 红豆杉扦插育苗成活率比较高，可达90%左右。但仍存在着制约红豆杉产业发展的致命问题。优良的含紫杉醇高、生物量大的单株与无性系选择工作滞后，扦插苗生长量和根系，不如种子繁育的实生苗。扦插苗与实生苗对比，扦插苗呈灌木状，偏冠严重，呈爬地生长，空间利用率低。扦插苗移栽造林，成活率也比较低，生产成本也比较高。因此，当前条件下，大批量生产扦插苗，作为紫杉醇提取的原料基地，尚待做进一步深入研究。 1.2 原料缺乏和合成途径低效是制约紫杉醇产业发展的瓶颈 1.2.1 红豆杉来源缺乏 紫杉醇主要存在红豆杉的树皮、树枝和枝叶中。随着人类不合理的过度开发，野生资源急剧锐减，我国在1999年将红豆杉物种列入一级保护植物，已经不具有工业开发价值。而由于目前技术上的瓶颈，人工种植红豆杉，特别是定向选育高产紫杉醇的红豆杉还存在一系列亟待解决的问题。即使将世界上现有的红豆杉全部砍伐，所提取的紫杉醇也只能挽救12.5万名癌症患者的生命。高纯度紫杉醇价格昂贵，每公斤紫杉醇200万元人民币左右