转基因何首乌毛状根的研究进展

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。     

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.     

3 种常用培养基对颠茄毛状根生长与次生代谢产物积累的影响

研究了B5,MS,N6 3种培养基对颠茄毛状根的生长及托品烷类生物碱质量分数和产量的影响.结果表明:B5,MS培养基中颠茄毛状根的生物量明显高于N6培养基,两者之间差异无统计学意义,但B5培养基中东莨菪碱和莨菪碱质量分数与产量均显著高于MS培养基.因此,比较3种培养基,B5培养基作为基本培养基不仅有利于颠茄毛状根的生长,也对托品烷类生物碱的合成有促进作用,为建立适合其生长和次生代谢产物产生的离体培养体系提供了理论依据.     

植物细胞培养技术合成次生代谢物质研究进展

 利用植物细胞培养技术生产次生代谢产物近年来取得很大进展,但如何增加目的产物产量使该技术实现工业化生产是亟待解决的难题。从筛选高产细胞系、优化培养环境、调节营养水平、前体饲喂、诱导子添加及β-环糊精使用等方面综述了国内外最新的增产策略。另外毛状根培养、固定化培养和生物转化研究正成为工业化生产次生代谢产物的重要技术来源。     

黄秋葵再生体系的建立及毛状根的诱导

[目的]建立黄秋葵的再生体系并诱导其毛状根。[方法]以黄秋葵无菌苗的叶片和茎段为外植体,建立黄秋葵的体细胞再生体系,并利用发根农杆菌A4侵染黄秋葵叶片,诱导毛状根。[结果]愈伤组织的最佳诱导培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA时;最佳体细胞胚发生培养基为MS+0.5 mg/L NAA;毛状根最佳诱导条件为叶片预培养48 h,侵染时间6 min。[结论]该研究为成功构建黄秋葵遗传转化体系和研究黄秋葵中的次生代谢产物奠定了基础。     

黄秋葵再生体系的建立及毛状根的诱导

[目的]建立黄秋葵的再生体系并诱导其毛状根.[方法]以黄秋葵无菌苗的叶片和茎段为外植体,建立黄秋葵的体细胞再生体系,并利用发根农杆菌A4侵染黄秋葵叶片,诱导毛状根.[结果]愈伤组织的最佳诱导培养基为MS＋ 1.0 mg/L 6-BA ＋0.5 mg/L NAA时;最佳体细胞胚发生培养基为MS ＋0.5 mg/L NAA;毛状根最佳诱导条件为叶片预培养48h,侵染时间6min.[结论]该研究为成功构建黄秋葵遗传转化体系和研究黄秋葵中的次生代谢产物奠定了基础.     

发根农杆菌Ri质粒T-DNA对杜仲的遗传转化研究

杜仲是中国特有的经济树种,杜仲毛状根能够合成与杜仲含量相当的次生代谢产物。本实验用发根农杆菌ATCC15834分别感染杜仲Eucommia ulmoides Oliv的子叶、叶片、叶柄、下胚轴和根5个营养器官,结果表明杜仲植物的5个营养器官均能单独诱导出大量的毛状根。经PCR检测,发根农杆菌ATCC15834Ri质粒的rolB基因已转入杜仲毛状根基因组中。说明用发根农杆菌诱导杜仲产生大量的毛状根的方法有效,为大规模用发根农杆菌Ri质粒转化到杜仲植物中提供了理论基础。     

真菌诱导物对丹参毛状根和转化细胞过氧化物酶活力的影响

研究了大丽轮枝菌（Verticillium dahiliae Kleb.)激 发子V44和酵母提取物分别诱导丹参（Salvia miltiorrhiza)毛状根和丹参转化细胞后，过氧化物酶活力的变化，结果表明，诱导后过 氧化物酶活力显著提高，丹参毛状根酶活力变化大于丹参转化细胞，两种植物材料过氧化物酶活力变化与诱导浓度和诱导时间有关，实验提示，丹参毛状根可能对诱导物刺激具有更好的 抗性，且有利于次生代谢产物的积累。     

毛状根的研究进展及应用

作为一种天然遗传工程菌株,发根农杆菌可侵染160多种植物,使植物产生特殊的形态学变化并诱导植物产生大量的毛状根。由于毛状根可稳产高产的生成大量有重要价值的植物次生代谢物质,近几十年来毛状根系统的研究受到越来越多的关注。简要阐述了发根农杆菌诱导毛状根生成的机理,着重介绍了毛状根培育的研究进展及在生产植物次级代谢产物方面的应用。     

黄芩毛状根的生长与产物代谢动态研究

[目的]研究黄芩毛状根生长和产物代谢的规律。[方法]采用毛状根培养技术,培养黄芩毛状根;采用HPLC法,测定黄芩苷和黄芩素含量;采用蒽酮硫酸法,测定培养液中残糖含量。[结果]黄芩毛状根的生长曲线呈"S"形。培养40 d,鲜量、干重分别达112.8、14.2g/L,黄芩苷、黄芩素含量分别为8.16%、1.78%,培养液中残留的蔗糖、总糖、果糖、葡萄糖含量分别为0.02%、2.97%、1.06%、1.89%。[结论]黄芩毛状根能有效富集黄芩苷和黄芩素。     

发根农杆菌介导的虎杖转基因体系的优化

为建立虎杖高效遗传转化体系,用携带有植物表达载体pCAMBIA1301的发根农杆菌ATCC15834侵染虎杖无菌苗获得毛状根。对影响虎杖毛状根诱导的因素如外植体种类、农杆菌活力、培养基种类、超声波辅助时间进行优化以获得最佳培养条件。通过潮霉素筛选阳性毛状根并确定最佳潮霉素浓度。结果表明以叶片为外植体,1/2MS为培养基,菌液OD600=0.8,超声波辅助5s时,虎杖遗传转化毛状根效果最佳。筛选出的毛状根经GUS染色和PCR分子鉴定表明,该方法的阳性转化率为92%。该研究优化了虎杖毛状根的培养条件,为后期实验探究建立了更加高效的虎杖转基因体系。     

发根农杆菌Ri质粒的特征及其应用

发根农杆菌（Agmbacterium rhizogenes）的Ri质粒能够诱导植物产生毛状根。就发根农杆菌Ri质粒的发现、类型、结构、遗传转化等基本特征以及诱导植物产生毛状根的方法、鉴定技术和形成机制进行阐述;同时对诱导植物毛状根产生次生代谢物质的研究现状进行综述。     

何首乌查尔酮合成酶基因的克隆及序列分析

[目的]克隆何首乌查尔酮合成酶基因并作序列分析。[方法]以cDNA序列的保守区域设计引物,以何首乌 （ Polygonum multiflorum Thunb.）为材料,根据其他植物查尔酮合成酶（Chaleone synthase,CHS）基因eDNA序列的保守区域设计引物,利用RT-PCR和3＇-RACE进行克隆。[结果]从何首乌叶cDNA中克隆出了长度为1258bp的基因片段。序列分析表明,该片段具有典型的CHS基因家族的结构域,为何首乌的CHS基因片段,命名为PmCHS。将得到的序列提交GenBank,序列号为FJ601685。对获得的PmCHS的氨基酸序列进行比较分析,发现PmCHS含有Phe215,推测其能够催化聚酮的合成反应。何首乌CHS与其他植物CHS的氨基酸序列的进化分析表明,其与同为蓼科的虎杖和掌叶大黄的同源性较近。[结论]何首乌查尔酮合成酶基因的成功克隆为蓼科植物中蒽醌的基因工程等研究打下了良好的基础。     

中药何首乌膨化前后大黄素含量的比较研究

[目的]测定中药何首乌膨化前后大黄素的含量,为确定膨化技术能否作为中药何首乌的加工方法提供科学依据。[方法]采用HPLC测定何首乌膨化前后样品溶液中大黄素的含量。[结果]何首乌膨化后大黄素含量降低了0.010 8%,相对降低27.48%。[结论]膨化技术会降低何首乌中大黄素含量,因此膨化作为一种新型的中药材加工方法并不适用于何首乌。     

何首乌丰产栽培技术研究进展

近年来,随着何首乌的综合开发利用,其野生资源日益匮乏,何首乌人工繁殖和栽培显得尤为重要。结合近年来对何首乌的研究情况,总结了何首乌生物学特性、成分与药理以及人工繁殖和栽培技术方面的研究现状,并对今后的研究工作进行了探讨。     

药用植物毛状根次生代谢物积累的影响因素

归纳了药用植物毛状根次生代谢物积累的影响因素，可以为今后研究提供参考。     

滇中地区何首乌野生生境调查初报

对滇中地区9县(市)16个点野生何首乌的生境进行了调查。结果表明:何首乌广泛分布于滇中地区海拔1400~2100 m及光照强度5000~10000 lx的疏林、灌木丛或路边、田边、土坎上;适于生长在光照充足、空气湿度较大、土壤有机质含量高、质地疏松、保水和排水性良好、土层深厚、微酸到中性的壤土或砂壤土上;稀疏灌木林伴生能保障何首乌正常生长对光照的需求。     

双链RNA干扰技术在毛状根体系中对何首乌芪合酶基因Fm STS功能研究中的应用

[目的]将双链RNA介导的基因沉默与发根农杆菌瞬间表达渗入相结合,为植物功能基因的研究提供一套有效的方法。[方法]构建含gfp基因、CaMV 35S启动子及基于何首乌中芪合酶Fm STS基因序列设计的双链RNA的干扰重组质粒pBIN-35S-正向-反向-GFP(干扰),并将其与空白表达质粒pBIN-35S-GFP(空白)分别导入野生型发根农杆菌MSU440中,转化何首乌无菌苗的叶片,诱导生成毛状根。[结果]双链RNA介导的芪合酶Fm STS基因表达沉默,空白对照组二苯乙烯苷含量为2.18 mg/g,是双链RNA干扰组(0.65 mg/g)的3倍多。[结论]应用dsRNA介导的RNAi能有效沉默何首乌Fm STS基因,芪合酶Fm STS基因是何首乌中二苯乙烯苷合成代谢的关键酶基因。     

何首乌野生种源花期与种子成熟期性状的地理变异研究

[目的]探讨何首乌种源的生长、生理、产量和质量等性状的地理变异规律。[方法]以10个何首乌野生种源（GZ、HJ、ZZ、PD、EM、ES、NJ、JZ、TS、SX）为材料,采用完全随机设计研究不同种源何首乌花期、种子成熟期、种子性状、生长节律和生长动态的地理差异。[结果]北端种源何首乌的花期和种子成熟期早于南端种源。各种源间种子长度、种子宽度、种子千粒重、总藤长、总地径及萌条总数均存在极显著差异,GZ的种子宽度和千粒重最大（分别为0．197cm和0．193g）,种形指数最小（1．387）;JZ的种子长度、种子宽度和千粒重最小（分别为0．231、0．131cm和0．120g）,种形指教最大（1．756）。[结论]不同种源何首乌的花期、种子成熟期及种子性状均存在明显差异。