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《药用植物毛状根的诱导及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、［摘要］植物毛状根培养是植物组织培养中的一种，因其不仅克服了植物生长缓慢、有效成分积累有限的不足，且具有不依赖外源植物激素等优点，近年来研究较多。文章介绍了目前药用植物毛状根的诱导情况，并总结了植物毛状根培养体系在次生代谢物的生产、生物合成机制及调控基因的研究、植物基因工程、生物转化以及药物蛋白中的应用，旨在为其他药用植物毛状根的培养及利用提供参考依据。［关键词］毛状根；药用植物；次生代谢产物;发根农杆菌；生物转化［收稿日期］2013-11-30［基金项目］全国优秀博士学位论文作者专项资金项目(201188)；首都中医药研究专项(13ZY03)；北京市优秀人才培养个人项目(2011D005
2、018000002)［通信作者］王秀娟，教授，研究方向为中药药效与作用机制及中药资源可持续利用，Tel:(010)83911624,E-mail：wxj0517@sina.com［作者简介］张萌，硕士研究生，E-mail：zhangmeng8846@126.com植物毛状根培养是植物组织培养中的一种，因其生长不依赖外源植物激素、合成次生代谢物能力强且稳定、具有生物转化功能以及繁殖能力强等优点，可以在医药领域用于生产药物，近年来受到众多学者的关注。目前已经有近百种药用植物成功诱导出毛状根，并广泛应用于多种研究之中。本研究介绍了目前药用植物毛状根的诱导情况并总结了植物毛状根应用现状,为其进一步
3、研究和利用提供参考。1药用植物毛状根的诱导1.1毛状根的发根机制毛状根(hairyroots)是发根农杆菌Agrobacteriumrhizogenes感染植物后，在植株创伤表面诱导产生的一种特殊表现型。早在1907年，Smith和Townsend就发现发根农杆菌能够诱导植物产生毛状根，此后，学者们发现无论是发根农杆菌还是根癌农杆菌A.tumefaciens,其致病原因均是由大分子质粒引起的[1-2],但发根农杆菌的致病质粒与其他Ti质粒(根瘤诱导质粒)功能既有差异又有联系[3]。直到1982年，美国科学家Chilton⑷发表文章阐述其发根机制：发根农杆菌中Ri质粒上T-DNA进入宿主植物
4、细胞引发了毛状根的产生。植物毛状根培养是植物组织培养中的一种，因其生长不依赖外源植物激素、合成次生代谢物能力强且稳定、具有生物转化功能以及繁殖能力强等优点，可以在医药领域用于生产药物，近年来受到众多学者的关注。目前已经有近百种药用植物成功诱导出毛状根，并广泛应用于多种研究之中。本研究介绍了目前药用植物毛状根的诱导情况并总结了植物毛状根应用现状,为其进一步研究和利用提供参考。1药用植物毛状根的诱导1.1毛状根的发根机制毛状根(hairyroots)是发根农杆菌Agrobacteriumrhizogenes感染植物后，在植株创伤表面诱导产生的一种特殊表现型。早在1907年，Smith和Town
5、send就发现发根农杆菌能够诱导植物产生毛状根，此后，学者们发现无论是发根农杆菌还是根癌农杆菌A.tumefaciens,其致病原因均是由大分子质粒引起的[1-2],但发根农杆菌的致病质粒与其他Ti质粒(根瘤诱导质粒)功能既有差异又有联系[3]。直到1982年，美国科学家Chilton⑷发表文章阐述其发根机制：发根农杆菌中Ri质粒上T-DNA进入宿主植物细胞引发了毛状根的产生。Ri质粒是发根农杆菌染色体外的一个约250kb的大质粒，其上面存在2个与转化有关的功能区，即T-DNA（转移区）和Vir（致病区）。T-DNA的主要功能是在转化时进入植物细胞并插入到寄主植物基因组中,表达决定毛状根生
6、长和冠瘻碱合成的基因；Vir区的作用是协助T-DNA区完成转化。Vir区上有7个操纵子VirA-G,转化时，植物伤口产生小分子酚类化合物与VirA的表达产物结合，激活其他Vir基因，使T-DNA被剪切、转移并最终整合到宿主细胞基因组中。因此，单子叶植物不能合成特异性小分子酚类化合物是其难以被侵染诱导出毛状根的主要原因[5-7]o1.2药用植物毛状根诱导情况目前，已有近百种药用植物成功诱导出毛状根，总结发现其中76%为草本植物，也有少量藤本及木本植物，比例分别占到7%,17%；在植物学分类方面，已诱导出毛状根的药用植物科属分类较为分散，其中豆科、茄科、菊科和唇形科占有相对较大的比例（表l）o
7、自20世纪90年代起，一些学者就开始致力于研究药用植物毛状根，发根农杆菌作为影响毛状根诱导的主要因素也一直备受关注。目前，诱导药用植物毛状根的常用菌株有A4,ATCC15834,R1601,LBA9402,R1000,C58C1,1.2556,R1600,ACCC10060等，在已诱导出毛状根的药用植物中，27%使用的是A4菌株,20%使用发根农杆菌ATCC15834,14%使用R1601,其余菌株的使用均在10%以内，
