发根农杆菌诱导毛状根研究进展

检索国内外相关文献,从发根农杆菌的性质、其中含有的Ri质粒、发根农杆菌诱导植物形成毛状根的机制、诱导植物产生毛状根的特点、毛状根的转化方法及鉴定和毛状根的应用等方面进行综述,为其广泛深入研究提供参考。     

罗勒毛状根的诱导及培养

[目的]利用4种发根农杆菌R1,R1601,1025,1000诱导药用植物罗勒产生毛状根,建立毛状根培养体系。[方法]利用共培养法研究不同外植体、菌株、预培养时间、感染时间以及外源激素等对罗勒毛状根诱导率的影响。[结果]利用发根农杆菌1025,预培养2d的叶片为转化材料,感染6～8min,加入0.1mg/LNAA的诱导率最高。经过基本培养基的筛选和毛状根生长动力学的考察,确立罗勒毛状根在1/2MS培养基中的最佳继代时间为21d。[结论]罗勒毛状根离体培养的建立,为进一步进行药用活性成分的工业化生产奠定了基础。     

药用植物毛状根技术的研究

阐述了发根农杆菌的作用机理,对毛状根诱导过程中外植体、发根农杆菌种类、预培养及共培养时间、外源激素添加、酚类物质添加及培养条件等因素对诱导率的影响进行系统的论述,并对药用植物毛状根的鉴定方法及在次生代谢物的合成机制研究及生产、药用植物基因工程、新药物的产生、药物蛋白生产等方面的应用进行概述。     

苦荞麦毛状根的诱导研究

利用发根农杆菌Ri1601浸染苦荞植物预培养2d的叶片外植体,经不同时间的共培养和除菌培养后获得毛状根。经硅胶薄层色谱板检测表明,发根农杆菌Ri1601和苦荞叶片上未经转化产生的不定根都不含有冠瘿碱;而经发根农杆菌Ri1601遗传转化后所产生的毛状根有冠瘿碱的存在。因此,可确定苦荞叶片上产生的毛状根为发根农杆菌Ri1601转化所得。建立了用发根农杆菌Ri1601诱导苦荞植物叶片产生毛状根的有效方法。     

利用毛状根的培养生产植物次生代谢物

本文概述了毛状根（又称发状根）培养的特点及意义，毛状根诱导的分子机理，操作实例及毛状根的鉴定。     

发根农杆菌诱导苦参毛状根的研究

[目的]为苦参有用成分的大量生产提供新的途径。[方法]利用发根农杆菌R1601分别对药用植物苦参的根段、茎段、叶片、子叶进行侵染。[结果]在相同条件下,叶片、茎段和根段成功诱导出毛状根,但诱导频率不同,茎段作为外植体诱导率最高,达到26.7%,更适合作为外植体选用。毛状根除菌后,能在MS培养基上自主生长。[结论]发根农杆菌的RiT-DNA基因已经整合到苦参基因组中。该研究为采用生物技术生产苦参活性成分奠定了基础。     

发根农杆菌诱导栝楼毛状根的研究

栝楼是一种重要的药用植物,提取物具有多种活性。以栝楼的无菌苗为材料,用A4、15834和LBA9402等3种发根农杆菌浸染茎段,诱导毛状根生成,并研究毛状根分化不定芽的条件。结果显示,3种农杆菌都能诱导栝楼毛状根产生,其中LBA9402诱导率最高,达到52%,且毛状根在6-BA 2.0 mg.L-1 KT 2.0 mg.L-1 NAA 0.5 mg.L-1的培养基上,不定芽分化率达到了24%。对毛状根进行基因组DNA提取,PCR扩增检测出rolB基因的存在,初步证明R i质粒T-DNA已经整合到栝楼基因组中。     

乌拉尔甘草毛状根的诱导及培养体系的建立

采用针刺幼茎法和外植体共培养法,以发根农杆菌ATCC15834和A4侵染乌拉尔甘草子叶、下胚轴和活体幼苗,诱导毛状根生成,建立毛状根诱导及培养技术体系。试验结果表明,OD₆₀₀为0.5～0.6的ATCC15834菌液（含乙酰丁香酮100 μmol/L）经针刺幼茎法侵染株龄14 d的乌拉尔甘草活体幼苗后,在含500 mg/L头孢霉素的1/2MS培养基上毛状根诱导率达79.2%。毛状根在不含激素及蔗糖质量浓度为40.0 g/L的1/2MS液体培养基中生长迅速,25 d毛状根增殖率达到19.3倍。     

冬凌草毛状根体系的建立

用发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)ATCC15834、ACCC10060、C58C1菌株对冬凌草无菌幼苗的叶片、茎段进行侵染,而后通过共培养的方法诱导其产生冬凌草毛状根,从而建立有效的冬凌草毛状根培养体系。通过PCR进一步检测T-DNA是否成功导入冬凌草毛状根中。通过用发根农杆菌ATCC15834、ACCC10060、C58C1菌株对冬凌草外植体进行侵染,能够成功诱导产生冬凌草毛状根,从而对冬凌草毛状根培养体系进行建立,在一定程度上为冬凌草毛状根的大规模培养奠定基础。     

地黄毛状根的诱导及条件优化

以发根农杆菌Accc10060菌株侵染地黄外植体,研究不同菌液浓度、不同侵染时间和不同共培养时间对地黄毛状根诱导率的影响。结果表明,发根农杆菌Accc10060菌株可成功诱导出地黄毛状根,PCR检测发现发根农杆菌Ri质粒rol C基因已整合到地黄基因组中并得到表达;单因素试验结果显示,在地黄毛状根的诱导过程中,诱导的最佳菌液浓度为OD600=0.6,最佳侵染时间为10 min,最佳共培养时间为4 d。     

发根农杆菌侵染大豆产生发根的研究

利用A4发根农杆菌,对不同大豆品种的无菌苗采用针刺的方法对子叶节部位进行接种,诱导毛状根产生,测定毛状根中大豆苷元的含量。结果表明,以合丰35为受体材料,毛状根诱导率最高,为58%,明显高于其他处理。发根中大豆苷元的含量是正常无菌苗和大田幼苗根中含量的2倍。     

桔梗发状根培养物的建立

本文用发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)的不同菌株,通过叶盘法对桔梗进行了感染试验。阐述了发根农杆菌诱导桔梗产生发状根的能力(简称诱导能力)及其影响因素;将发状根分离、除菌后,在不含激素的MS及其改良的培养基上培养,具有较高的增长速度。在发状根培养物中检测到甘露碱(Maenopine)和农杆碱(Agropine),证明发根农杆菌Ri质粒T—DNA已整合到桔梗核基因组中。     

发根农杆菌菌株和烟草品种对毛状根诱导率的影响

采用3×3双因子设计,研究发根农杆菌菌株和烟草品种对烟草毛状根诱导率的影响。结果表明:各菌株在不同烟草品种上均诱导出毛状根,经PCR技术检测,确定了发根农杆菌Ri质粒的rolB基因已整合到烟草基因组中。不同烟草品种和发根农杆菌菌株均显著影响毛状根的诱导率;Sumxun毛状根平均诱导率最高,达到了53.4%,其适宜菌株为A4和ATCC15834;K326为34.2%,其适宜菌株为R1000;云烟85为25.6%,其适宜菌株为ATCC15834。     

山豆根毛状根培养体系的建立与优化

为探索定向培养山豆根植物细胞及器官获取有效药用成分的新途径,为山豆根有效药用成分的大规模生产奠定基础,采用共培养法研究发根农杆菌R1601感染诱导山豆根无菌苗子叶产生毛状根,并在此基础上从不同培养液、不同蔗糖浓度和外源激素对毛状根生长的影响方面筛选山豆根毛状根生长的最佳培养液。结果表明:利用发根农杆菌R1601感染山豆根无菌苗子叶16min,在MS+AS 100μmol/L的固体培养基上培养可诱导产生毛状根,且诱导率最高,达66.67%;1/2 MS+IAA 0.5mg/L+5%蔗糖的培养液最有利于山豆根毛状根的生长。     

毛状根在药用植物次生代谢产物生产中的应用概况

毛状根应用于药用植物次生代谢产物的生产已有近30年的历史.对毛状根形成的影响因素、毛状根应用于次生代谢产物生产的最新进展进行了综述.     

西洋参发根的诱导及其培养条件的研究

利用发根农杆菌A4菌株在西洋参根外植体上直接诱导产生发根。在1/2 MS和MS固体培养基上得到西洋参发根,并在B5液体培养基上建立起发根离体培养系,经连续多代的培养,发根仍保持旺盛生长状态。PCR扩增结果表明,发根农杆菌Ri质粒的rolC基因已整合到西洋参发根基因组中并得到表达。利用紫外分光光度法测得西洋参发根的总皂苷含量达3.88%。经对发根比生长速率的测定,确定1/2 B5培养基(15 g/L蔗糖)、摇床转速100 r/min、每4周更换1次培养基并继代培养1次为西洋参发根生长适宜条件。     

三裂叶葛毛状根的诱导及葛根素的产生

利用发根农杆菌R1601感染药用植物三裂叶野葛叶片、茎段、芽、叶柄等外植体,诱导毛状根产生,通过PCR扩增和southern印迹试验,证实发根农杆菌Ri质粒的T-DNA片段已整合进植物的核基因组中,这些毛状根可以在无激素的培养基中快速生长.本试验探索了不同的外植体对诱导率的影响,对产生的毛状根活性物质的含量进行了分析,结果表明,葛转化中叶片是最合适的外植体,而不同的毛状根细胞株中葛根素的含量差异较大,平均含量达到4.21%.     

转基因何首乌毛状根的研究概况及其应用前景

何首乌毛状根体系因为遗传稳定、生长迅速的特点,在次生代谢产物合成和提取方面具有优势。本文概述了何首乌毛状根体系的诱导和培养过程、影响何首乌毛状根生长及其次生代谢产物积累的因素,并就何首乌毛状根在生物转化以及次生代谢工程方面的应用前景进行了展望。     

药用植物毛状根诱导及其培养技术研究

发根农杆菌介导的药用植物遗传转化现已广泛应用于植物次生代谢产物的生产。本文就发根农杆菌介导的药用植物遗传转化的机理、现状、转化方法及存在的问题作了简单的介绍。