毛狀根
毛狀根
毛狀根,為髮根農桿菌侵染植物后產生的一種病理狀態。
又稱髮狀根,髮根。整體植株或某一器官、組織(包括愈傷組織)、單個細胞,甚至原生質體受到髮根農桿菌的感染所產生的一種病理現象,是細胞中質粒的T-DNA插入寄主細胞核基因組而得到的表現型,主要是在感染部位上或附近能產生大量的副產物-毛狀根。
1982年Chilton報道在髮根農桿菌侵染植物的過程中,在感染部位上或附近能產生大量副產物——髮狀根。這種髮狀根又稱毛狀根,毛狀根是由髮根農桿菌含有的Ri質粒引起的。
髮根農桿菌(Agrobaeterium rhizogenes)是根瘤菌科(Rhi—zobiaceae)農桿菌屬(Agrobactefium)一類革蘭氏陰性土壤農桿菌,可以侵染大多數雙子葉植物和少數單子葉植物,甚至是裸子植物 而誘發植物產生毛狀根。目前,它已廣泛應用於植物基因工程、植物次生代謝產物生產、植物品種改良和植物栽培等領域。在藥用植物方面,髮根農桿菌m 質粒轉化植物產生的毛狀根建立離體培養系統,實現次生代謝物質的工業化生產,以解決中藥資源的短缺問題越來越受到人們的重視。相對於常規細胞培養和組織培養,毛狀根培養系統具有生長快速、不需外源植物激素、合成次生代謝物質能力強而且穩定,並能向培養液釋放部分代謝產物等優點,通過改變培養條件,毛狀根甚至可以合成比原來植物中高出數倍的活性物質,以及原來植物所不含有的活性成分。
毛狀根
利用髮根農桿菌(Agrobacterium rhizogenes)侵染宿主植物受傷部位的細胞併產生大量不定根,其中Ri質粒為根誘導質粒。與傳統的細胞培養技術相比,該方法具有以下特點與優點:
1、轉化的毛狀根在適宜的培養基上生長迅速,周期短,生產效率高;
2、一條毛狀根來源於一個轉化細胞,具有克隆性,可以避免嵌合體,易於篩選出高產穩定的毛狀根無性繁殖系;
3、毛狀根具有激素自主型生長的特點,培養基中不需要外加生長調節物質,從而克服了植物細胞培養中外源植物激素的依賴性,同時也降低了生產成本;
4、毛狀根遺傳性狀穩定,不像非器官化的培養物那樣易發生染色體及cDNA的各種變異所引起的次生代謝產物下降,毛狀根的生化特性也不易改變,通常培養多年,其生長速度和合成能力不變;
5、轉化的毛狀根,分化水平高,一般認為,植物次生代謝產物易於在分化水平高的組織中產生積累,且植物的根又是多種次生代謝產物合成的場所,因此,轉化的毛狀根是生產次生代謝物質較理想的組織。
生物合成能力強、穩定性高、生長快
大量元素、微量元素、碳源、光照、溫度、pH值、生長調節劑或激素等