词条 | 毛状根 |
释义 | 毛状根:又称发状根。整体植株或某一器官、组织(包括愈伤组织)、单个细胞,甚至原生质体受到发根农杆菌的感染所产生的一种病理现象,是细胞中质粒的T-DNA插入寄主细胞核基因组而得到的表现型,主要是在感染部位上或附近能产生大量的副产物-毛状根。 1982年Chilton报道在发根农杆菌侵染植物的过程中,在感染部位上或附近能产生大量副产物——发状根。这种发状根叉称毛状根,毛状根是由发根农杆菌含有的尉质粒引起的。 发根农杆菌(Agrobaeterium rhizogenes)是根瘤菌科(Rhi—zobiaceae)农杆菌属(Agrobactefium)一类革兰氏阴性土壤农杆菌,可以侵染大多数双子叶植物和少数单子叶植物,甚至是裸子植物 而诱发植物产生毛状根。目前,它已广泛应用于植物基因工程、植物次生代谢产物生产、植物品种改良和植物栽培等领域。在药用植物方面,发根农杆菌m 质粒转化植物产生的毛状根建立离体培养系统,实现次生代谢物质的工业化生产,以解决中药资源的短缺问题越来越受到人们的重视。相对于常规细胞培养和组织培养,毛状根培养系统具有生长快速、不需外源植物激素、合成次生代谢物质能力强而且稳定,并能向培养液释放部分代谢产物等优点,通过改变培养条件,毛状根甚至可以合成比原来植物中高出数倍的活性物质,以及原来植物所不含有的活性成分。 毛状根培养的优点利用发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)侵染宿主植物受伤部位的细胞并产生大量不定根,又称毛状根,其中Ri质粒为根诱导质粒,故又可称之为Ri质粒介导的甘草转化。与传统的细胞培养技术相比,该方法具有以下特点与优点: 1、转化的毛状根在适宜的培养基上生长迅速,周期短,生产效率高; 2、一条毛状根来源于一个转化细胞 ,具有克隆性,可以避免嵌合体,易于筛选出高产稳定的毛状根无性繁殖系; 3、毛状根具有激素自主型生长的特点,培养基中不需要外加生长调节物质,从而克服了植物细胞培养中外源植物激素的依赖性,同时也降低了生产成本; 4、毛状根遗传性状稳定,不像非器官化的培养物那样易发生染色体及cDNA的各种变异所引起的次生代谢产物下降,毛状根的生化特性也不易改变,通常培养多年,其生长速度和合成能力不变; 5、转化的毛状根,分化水平高,一般认为,植物次生代谢产物易于在分化水平高的组织中产生积累,且植物的根又是多种次生代谢产物合成的场所,因此,转化的毛状根是生产次生代谢物质较理想的组织。 毛状根培养系的特点生物合成能力强、稳定性高、生长快 影响毛状根生长及次生代谢物形成的因素常量元素、微量元素、碳源、pH值、光照、温度、生长调节剂或激素 |
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