Ri质粒介导的毛状根技术在获得人参药用成分研究中的应用
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【关键词】 人参； Ri质粒；毛状根Ri质粒介导的毛状根技术是20世纪80年代后期，在植物细胞培养技术领域中发展起来的一项新技术。它是将发根农杆菌含有的Ri质粒中的TDNA片段整合到植物细胞的DNA上，诱导出毛状根，从而建立起毛状根培养系统用于次生代谢物的生产[1]。由于Ri质粒转化的毛状根具有生长快、易于培养、有用成分高、代谢通路表达完整的特点[2]，在利用生物技术生产药用植物有效成分领域，显示出极大的应用潜力和广阔的发展前景。在利用Ri质粒介导的毛状根技术生产人参皂苷、人参多糖等次生代谢物方面已经做了大量的研究。本文就该方面的研究作一综述。
1 Ri质粒转化形成毛状根的机制[3~7]
Ri质粒是位于发根农杆菌染色体之外的独立的双链环状DNA，一般在180～250 kb之间，具有2个非常主要的功能区：TDNA区(Transferred DNA region)和Vir区(virulance region)。农杆碱型Ri质粒上的TDNA是不连续的，分为TLDNA和TR-DNA。TRDNA上带有编码农杆碱合成酶基因(ags)和生长素合成酶基因(tms1和tms2)，后者指导IAA的合成。
发根农杆菌侵染形成毛状根的过程可分为四个步骤：①发根农杆菌感染植物伤口后，受伤的植物细胞合成一种特殊的小分子化合物，如酚类化合物，从而诱导Ri质粒的Vir 区基因群活化；②在Vir 基因表达产生的酶的作用下，TDNA被切下；③TDNA 转移到植物细胞并整合到植物基因组DNA；④TDNA在植物细胞中得到转录和翻译，发挥其机能，刺激植物细胞形成毛状根。
2 Ri质粒介导的毛状根技术在获取人参药用成分研究中的应用
众多的学者已经对人参毛状根体系的建立，不同的培养基成分、菌株、诱导子对毛状根生成以及对产生次生物质的影响，人参毛状根生理生化活性，利用人参毛状根合成其他药物成分以及人参毛状根的生物反应器培养等方面进行了大量的工作，为获取人参药物成分的工业化生产奠定了基础。
2.1 Ri质粒介导的人参毛状根转化体系建立的研究 最早在1987年，Yochikawa等[8]通过诱导人参的原生质体获得转化的毛状根，并首次证明人参毛状根完全有可能代替天然人参作药用。Inomata等[9]报道人参毛状根在培养的前两周生长很快，通过间隔一定时间更换培养基可保持毛状根的快速生长，培养32 d总人参皂苷含量相当于田间栽培5年生人参根中的皂苷含量水平。刘峻等[10]首次从人参带叶幼茎处诱导出毛状根 ......
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