植物毛状根的培养及其化学进展：1.植物毛状根的诱导形成？…

本文综述了发根农杆菌诱导植物毛状根的方法及其分子机制。对毛状根的鉴定技术进行了介绍。诱导出毛状根的植物主要集中在双子叶植物,对单子叶植物毛状根诱导的可能性进行了讨论。由于毛状根的激素自主性、稳定性和高产性,这一技术为植物有用成分的大量生产提供了新的途径。     

发根农杆菌诱导桑树毛状根体系的建立

应用发根农杆菌ACCC10060,以直接接种和共培养2种方法侵染桑树10 d龄子叶,并将2种处理的外植体分别接种于MS+AS(乙酰丁香酮,100 μmol/L)的平板,暗培养2 d后转接至MS+CS(头孢霉素,200 mg/L)平板培养3周,每3 d转接1次以除去其中所含的发根农杆菌菌体,结果2种侵染方法均成功诱导桑树产生毛状根,诱导效率分别为14%和17%.在无激素MS培养基上离体培养除菌后的毛状根,呈现旺盛的生长态势和典型的发状根结构特点.CTAB法提取毛状根基因组并进行PCR检测,结果扩增出了423 bp的rolB基因片段,表明Ri质粒的T-DNA已经成功整合到桑树的基因组中.     

毛状根培养与植物次生代谢物的生产

综述了发根土壤杆菌诱导植物产生毛状根的方法及毛状根的特点,重点介绍了国内利用毛状根培养技术生产植物次生代谢物的最新研究进展。     

商陆毛状根的诱导、培养及其皂甙的产生

发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）R1601 感染商陆叶片外植体1周后,在其切口处产生毛状根,20d后产生毛状根的外植体比例达70%;毛状根可直接从叶片外植体叶脉处或从叶脉处产生的愈伤组织上产生。毛状根能在无激素的 MS培养基上自主生长,其呼吸速率比对照根提高85.6%。冠瘿碱检测和PCR扩增结果表明,发根农杆菌RiTDNA的冠瘿碱合成酶基因及其Ri质粒的rol 基因均已在商陆毛状根基因组中得到表达。毛状根中总皂甙含量约为自然根的154倍,但其多糖含量则仅为非转化根的70%。     

植物毛状根的培养及其化学进展——1.植物毛状根的诱导形成与培养

本文综述了发根农杆菌诱导植物毛状根的方法及其分子机制。对毛状根的鉴定技术进行了介绍。诱导出毛状报的植物主要集中在双子叶植物,对单子叶植物毛状根诱导的可能性进行了讨论。由于毛状根的激素自主性、稳定性和高产性,这一技术为植物有用成分的大量生产提供了新的途径。     

烟草毛状根诱导及其茄尼醇含量初探

茄尼醇是合成泛醌类药物的重要中间体.以发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）W.T15834感染烟草叶片诱导产生毛状根,探讨其茄尼醇含量变化.结果显示,获得的毛状根能在无外源生长调节剂的MS固体和液体培养基上自主生长,但在液体培养基中培养的毛状根生长更迅速,也不会形成愈伤组织.甘露碱检测及PCR结果证实,发根农杆菌Ri质粒的rolB基因已在烟草（Nicotiana tabacum）毛状根基因组中整合并得到表达.用改进的HPLC法测定烟草毛状根中的茄尼醇含量,其结果为对照根（种子萌发产生的幼苗根）的1.12倍,但仍比废弃烟叶中茄尼醇含量低43.2%.     

烟草毛状根诱导及其茄尼醇含量初探

茄尼醇是合成泛醌类药物的重要中间体。以发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)W.T15834感染烟草叶片诱导产生毛状根, 探讨其茄尼醇含量变化。结果显示, 获得的毛状根能在无外源生长调节剂的MS固体和液体培养基上自主生长, 但在液体培养基中培养的毛状根生长更迅速, 也不会形成愈伤组织。甘露碱检测及PCR结果证实, 发根农杆菌Ri质粒的rolB基因已在烟草(Nicotiana tabacum)毛状根基因组中整合并得到表达。用改进的HPLC法测定烟草毛状根中的茄尼醇含量, 其结果为对照根(种子萌发产生的幼苗根)的1.12倍, 但仍比废弃烟叶中茄尼醇含量低43.2％。     

超声辅助提高长春花毛状根诱导效率及转基因毛状根构建

在不同菌种、不同诱导部位、不同培养基以及不同的诱导方法对长春花进行毛状根诱导基础上,尝试改变侵染用试剂以及超声辅助的新方法,通过比较毛状根诱导效率以及毛状根的形态差异,筛选最优的长春花毛状根诱导方法与条件,并建立转基因毛状根体系。最终以C58C1为侵染用菌株,以无菌苗的叶片为外植体材料,1/2 MS培养基为诱导培养基,预培养时间为2天,使用共培养缓冲液侵染,5 s超声辅助为诱导最优的诱导方法,成功获得乳白色、较为浓密的、无向地性并且多分枝的毛状根,并应用此条件成功构建转GUS基因的毛状根,为以后代谢调控途径相关基因的功能研究以及长春花中次生代谢产物合成的调控奠定基础。     

新疆紫草毛状根的诱导及培养

将处于对数生长期(A600为0.5)的发根农杆菌MSU440、A4、R1000、15834、1025和R1601与新疆紫草子叶外植体共培养.结果表明:(1)发根农杆菌不同菌种对转化率有显著影响,供试6个菌种中只有MSU440菌株获得转化株.PCR及序列分析表明发根农杆菌Ri质粒的rolC基因已在新疆紫草毛状根基因组中整合并得到表达,转化率达4.5%.(2)子叶较真叶的不定根发生率高,且生根持续时间长.(3)在B5无铵无激素固体培养基上,毛状根分支多且根较长,达2~3 cm,毛状根鲜重月平均增殖达7~9倍,是固体培养毛状根的适宜培养基.(4)毛状根在MS无铵无激素液体培养基中培养12 d时,毛状根鲜重平均增殖达12倍,MS无铵液体培养基有利于毛状根的扩大生产.首次获得了激素自主、快速伸长生长、多分支、多根毛的新疆紫草毛状根株系,初步建立了新疆紫草毛状根诱导体系,为大规模培养、生产紫草素奠定了基础.     

影响毛状根生长及其次生代谢产物合成因素的研究进展

利用发根农杆菌转化药用植物,并对毛状根进行离体培养,大量提取重要成分,是药用资源植物可持续发展的有效途径之一。讨论了毛状根的诱导、影响毛状根生长及次生代谢产物形成的因素、利用毛状根培养技术生产植物次生代谢物的最新研究进展。     

南方红豆杉毛状根诱导体系的建立及毛状根中 紫杉醇的分离纯化研究

目的:研究发根农杆菌对南方红豆杉转化的转化体系和毛状根中紫杉醇的提取纯化工艺;方法:采用发根农杆菌对南方红豆杉不同外植体进行诱导,并对影响毛状根转化的因素进行分析。采用超临界CO2流体萃取法、硅胶柱色谱法以及高效液相法对毛状根中的紫杉醇进行分离提纯;结果:成功构建了南方红豆杉毛状根诱导体系。其中农杆菌的种类、外植体类型、预培养和共培养时间、培养基中激素浓度均影响毛状根的转化率。毛状根经高压纸电泳检测显示表达冠瘿碱。毛状根中紫杉醇经超临界CO2法提取及硅胶柱色谱法分离提纯,采用高效液相法分析显示其纯度可达到98%。结论:发根农杆菌诱导南方红豆杉产生的毛状根中可产生紫杉醇,可作为紫杉醇的主要来源。     

少花龙葵茎总黄酮提取工艺及其抗氧化性研究

采用乙醇浸提法对Solanum photeinocar pum茎总黄酮的提取工艺及其抗氧化性能进行了研究,探讨了溶剂浓度、温度、提取时间、料液比等因素对总黄酮含量提取的影响,并采用正交实验对提取工艺进行优化。结果表明,最佳提取工艺参数乙醇浓度为40%,提取温度为80℃,时间为1h,料液比1:16(g:mL)。在此条件下测得总黄酮含量为4.39mg/g,提取物对羟自由基具有较好的清除效果。     

IBA对野生蔬菜少花龙葵插条生根的影响

在室内水培条件下, 研究了吲哚丁酸(IBA)、插条类型及插条留叶方式对野生蔬菜少花龙葵(Solanum photeinocarpum)插条生根的影响。结果表明, 5～35 mg L-1 IBA处理的少花龙葵半叶嫩枝插条生根率均为100%, 以20 mg L-1 IBA处理的平均生根数最多。促进少花龙葵半叶硬枝插条生根的IBA浓度为15～35 mg L-1,其中以25 mg L-1 IBA的效果最好。少花龙葵嫩枝和硬枝插条分别在20与25 mg L-1 IBA处理下,均以半叶插条的生根效果最好、缺叶插条的生根效果最差,全叶插条的生根效果居中。     

人参发根的诱导及其适宜培养条件的研究

利用发根农杆菌A₄菌株在人参根外植体上直接诱导产生发根。在1/2MS固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R_I质粒的rolC基因已在人参发根基因组中整合并得到表达。液体培养基中发根生长速度约为固体培养的2倍。经对发根中人参皂苷含量及比生长速率的测定,筛选出高产发根系R9923。利用HPLC法测定了R9923发根系中单体皂苷Rg1、Re、Rf、Rb1、Rc、Rb2和Rd的含量,人参总皂苷含量达15.2mg/g。确定1/2MS培养液（30g/L蔗糖）、摇床转速110r/min、每２周更换一次培养液、继代培养时间4周,为人参发根生长适宜条件。探讨了培养容积、发根初始接种量以及分级放大培养工艺对发根大规模生产过程中生物产量和皂苷含量的影响。     

喜树毛状根的诱导及其喜树碱含量分析

研究了不同外植体类型(包括真叶、茎段、子叶及胚轴)、胚轴年龄和不同发根农杆菌菌株(包括A4、15834、R1601、C58C1)等因素对喜树毛状根诱导频率的影响,并用PCR对诱导出的毛状根进行了分子鉴定.结果表明:(1)最佳外植体为胚轴,5~10 d是胚轴最佳诱导年龄段,最佳诱导菌株为15834.(2)PCR鉴定结果表明,发根农杆菌的rolB基因已整合到喜树毛状根基因组中.(3)对不同菌株诱导的毛状根进行HPLC检测表明,C58C1菌株诱导的毛状根的喜树碱和羟基喜树碱含量最高,分别为1.219 mg/g和0.305 mg/g.研究结果为喜树碱的药源开发提供了一条新途径,并为进一步利用基因工程技术调控喜树碱的代谢合成奠定了基础.     

北玄参毛状根诱导及其植株再生

利用发根农杆菌A4和R1601感染北玄参(Scrophularia buergeriana)叶片外植体,诱导产生毛状根,产生的毛状根可在无激素的液体和固体MS培养基上快速生长。rol B基因的PCR检测表明,Ri质粒中的T-DNA片段整合到了北玄参毛状根的基因组中。毛状根在附加0.5 mg·L–1 6-BA及0.1 mg·L–1 NAA的MS固体培养基上形成绿色愈伤组织,之后形成不定芽,并获得再生植株;毛状根在附加0.5 mg·L–1 6-BA及0.02 mg·L–1 NAA的MS固体培养基上培养约15–20天可直接形成不定芽,且不定芽的诱导率达85%。     

Effects of mutual grafting on the cadmium accumulation characteristics of two ecotypes of Solanum photeinocarpum

Abstract

The effects of mutual grafting on the cadmium (Cd) accumulation characteristics of two ecotypes (farmland and mining) of the potential Cd-hyperaccumulator Solanum photeinocarpum were studied through a pot experiment for one month. Four treatments were used in the experiment: ungrafted farmland ecotype (F-CK), ungrafted mining ecotype (M-CK), the farmland ecotype as the scion grafted onto rootstocks of the mining ecotype (F-Scion), and the mining ecotype as the scion grafted onto rootstocks of the farmland ecotype (M-Scion). Mutual grafting increased the rootstock biomass of both S. photeinocarpum ecotypes. However, mutual grafting decreased the scion biomass of F-Scion compared with F-CK and M-CK, and the scion biomass of M-Scion was higher than that of M-CK and lower than that of F-CK. The Cd content in the rootstock of M-Scion increased compared with F-CK, and the Cd content in the rootstock of F-Scion increased compared with M-CK, but mutual grafting decreased the Cd content in scions of both S. photeinocarpum ecotypes. Mutual grafting increased Cd extraction by rootstocks of both S. photeinocarpum ecotypes, but decreased extraction by scions. Therefore, mutual grafting can increase Cd accumulation in S. photeinocarpum rootstocks but not increase Cd accumulation in S. photeinocarpum scions in a short period.     

发根土壤杆菌在植物次生代谢物生产中的应用与进展

发根土壤杆菌 (Agrobacteriumrhizogenes)是一类极具应用前景的微生物资源 ,就发根土壤杆菌Ri质粒结构、功能、侵染和致病过程及其宿主、转化体特性进行了概述 ,并详细讨论了发根土壤杆菌在生产植物次级代谢产物方面的应用与进展及相关影响因素 ,同时还简单介绍了工业化生产的培养方法、生物反应器种类及存在的问题与困难。