上世纪80年代以来，人们一直在研究利用红豆杉细胞大规模培养方法生产紫杉醇，并认为是解决天然红豆杉被保护后紫杉醇药源问题的最有希望的途径之一。用于工厂化生产的细胞系，其生长性能有两个基本要求，一是细胞或愈伤组织生产率高，二是紫杉醇产率高，即“双产率”高；技术上也有两个基本要求，一是细胞系易建立，二是易更新。课题从“双产率”视角，以太行红豆杉为材料，通过筛选基本培养基、激素种类、激素浓度、光温条件、补加前体等培养因子，以及优化培养模式，探讨建立和更新细胞系的新方法和提高紫杉醇含量的新途径。主要结果如下： 1.优化的主要培养因子的结果为：外植体以当年嫩枝最好，基本培养基B5最优，激素组合以2，4-D、NAA、6-BA配合最佳。B5基本培养基，附加1.0 mg/L的2，4-D，1.0mg/L的NAA和0.5～1.0 mg/L的6-BA可高频率诱导愈伤组织；B5基本培养基，附加1.0mg/L的NAA，0.5mg/L的6-BA，和2.0mg/L的2，4-D可高产率继代细胞系。细胞系在25℃～28℃，黑暗或<500Lx散射光下培养生长速度快，质量好。 2.优化的培养模式为：固体培养、液体培养和纸桥培养恰当结合，是快速建立细胞系的良好模式。外植体在固体培养基上诱导愈伤组织，在紫杉醇含量的监测下，对愈伤组织做液体培养，使细胞分散和同步化，再做平板看护培养或纸桥继代，可快速繁殖细胞系，生长率达0.30 g·g-1·d-1(鲜重)。 3.提出了细胞系复壮和更新的技术环节：2～3次继代后适当调整激素水平，可保持细胞系活力；通过原始外植体重建、半固体平板继代中挑选、液体培养下的细胞系纸桥平板培养并选择等，可快速更新细胞系。 4.培养基中添加氨基酸前体对愈伤组织的生长和紫杉醇合成有积极影响，发现D-苯丙氨酸不仅能使紫杉醇含量得到大幅度提高，也能显著提高细胞生长量，“双产率”提高3～5倍。 5.优化了紫杉醇提取和检测的常规方法：乙酸乙酯-丙酮法超声提取，一次浸膏三氯甲烷溶解，三氯甲烷和碳酸钾溶液脱脂(SPE纯化褪色，可选项)，样品纯度高，HPLC检测重复性好，回收率89％以上。 6.发现了太行红豆杉及细胞系的一些基本特性：天然1～2年生红豆杉枝叶紫杉醇含量在0.01～0.02％之间，25℃时建立的细胞系继代周期为45 d左右，生长周期呈“S”曲线，生长速率0.24～0.30 g·g-1·d-1(鲜重)，紫杉醇含量最高可达0.0224％。 7.建立的细胞系和培养技术，预计经济效益指标可达细胞产物12.495 kg/m2/年，理论上可获得紫杉醇2.798 g/m2/年。