药用植物毛状根的诱导及其应用

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。     

药用植物毛状根研究体系及应用方向

药用植物富含次生代谢产物,是天然药物和保健品的重要来源。然而药用植物本身的次生代谢产物存在含量低、合成不稳定且周期长等问题。利用发根农杆菌Ri质粒诱导药用植物产生的毛状根具有操作简单、生长迅速、可提高次生代谢产物含量等优点,已成为药用植物次生代谢产物生产的一种新手段。本文详细介绍了毛状根的诱导方法、鉴定以及影响其形成的因素,总结了毛状根研究体系在药用植物次生代谢产物生产、基因功能验证、种质资源改良与繁育等方面的应用,并展望了毛状根研究体系在药用植物基因功能研究与药用活性成分生产方面的发展前景。     

药用植物内生菌活性成分及药效学研究进展

查阅国内外近年相关丈献,对药用植物内生菌代谢产物的种类及药效进行分析总结,概述药用植物内生菌的活性成分和药效学研究现状,提出药用植物内生菌可产生多种活性成分和药理作用,此项研究对于解决药用植物资源匮乏和发现新成分、新疗效具有重要价值。     

决明毛状根诱导及激素与诱导子对毛状根生长和蒽醌类化合物合成的影响

目的研究激素与诱导子对决明毛状根生长和蒽醌类化合物合成的影响。方法用发根农杆菌LBA9402感染决明Gassia obtusifolia外植体，建立决明毛状根培养系统。结果NAA为决明毛状根培养的最适外源激素，培养基中添加0．05％NAA可使毛状根中5种蒽醌类化合物总和提高4倍。黑曲霉诱导子对毛状根生长影响不大，却明显促进蒽醌类化合物的形成，其中每50mL培养基加入2．0mL诱导子可使蒽醌类化合物总量增加2倍多。茉莉酸(JA)对决明毛状根中蒽醌类化合物合成具有明显的促进作用．其中10μmol/L作用最强，蒽醌类化合物总量比对照提高73％，JA对毛状根生长有抑制作用，但不太显著。结论为进一步筛选适宜的决明毛状根培养系统并调控次生代谢产物的研究奠定了基础。     

杜仲毛状根培养条件优化及其桃叶珊瑚苷药用成分的研究

目的:诱导杜仲毛状根的发生及筛选优良毛状根系.方法:利用发根农杆菌C58C1诱导杜仲不同外植体产生毛状根,并利用HPLC测定桃叶珊瑚苷含量.结果:采用杜仲无菌苗胚轴经菌液浸染20 min,共培养3 d可得到最佳转化效果.液体培养的生长量优于固体培养,最有利于毛状根生物量和药用成分的积累,并筛选到桃叶珊瑚苷高产根系E_1.结论:可通过毛状根的培养来获得桃叶珊瑚苷药用成分.     

毛状根研究进展及其在博落回资源创新中的应用前景

发根农杆菌作为一种天然菌株可用于诱导多种植物产生毛状根性状。毛状根组织能够稳定高效地生产次生代谢产物,该研究领域正受到越来越多的关注。本文对发根农杆菌及毛状根的特性、遗传机制和应用进行了综述。同时结合本课题组前期研究基础,对毛状根在博落回资源创新与新药源途径开发上的应用前景进行展望。     

调控药用植物药效成分合成的转录因子研究进展

大多药用植物的药效成分为植物本身的次生代谢产物,包括生物碱、萜类、类黄酮、酚类、苷类等。植物体内及体外环境条件会影响这些次生代谢产物的合成,导致其合成量的增加或减少,或是影响同类代谢产物不同单体成分的合成与否及合成量。目前所知调控次生代谢产物合成的机制有转录调控、转录后调控等多种形式,其中转录调控研究较多。综述了药用植物类黄酮、生物碱、萜类等活性成分生物合成相关的转录因子研究进展,为利用转录调控控制和提高药用植物药效成分合成的研究与应用提供借鉴。     

不同因子对药用植物毛状根产量和次生代谢产物积累影响的研究进展

以根为药用部位的药材占中药材种类的30%左右。毛状根培养体系是药用植物生产次生代谢产物的新途径、新方法。影响毛状根生长及其次生代谢物形成的因素有很多,如：物理因素、化学因素、前体物的添加、诱导子等。通过优化毛状根培养条件及培养基配比,可提高毛状根和次生代谢产物产量。本文就药用植物毛状根诱导形成及大规模生产中的根产量和次生代谢产物积累的影响因素与作用机理做一综述,为相关研究和应用提供参考。     

不同因子对药用植物毛状根次生代谢产物积累的影响

<正>毛状根培养是20世纪80年代发展起来的基因工程和细胞工程相结合的一项技术[1]。近年来,毛状根培养已广泛应用于植物次生代谢产物生产、品种改良和特种植物栽培等领域[2]。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[3]。     

试论药用植物有效成分基因调控的研究进展

本文综述了药用植物有效成分基因调控的研究进展。     

药用植物代谢调控的组学研究进展

药用植物多样的次生代谢产物是决定其品质的重要因素,直接影响其药用价值。近年来,新兴的多组学技术飞速发展,并日趋成熟,这极大地促进了中药资源的研究,尤其是多组学的联合运用使得对药用植物相关代谢调控网络的研究更加广泛而精确。在现代中药研究中,组学技术在药用植物化学成分的鉴定、道地药材真伪鉴定和质量评估、药用植物代谢途径解析及道地药材的复合胁迫研究中发挥着重要作用。该文对组学的发展、研究策略与方法以及在代谢调控中的应用进行了综述和展望。提出药用植物组学相关研究重点将更注重多组学联合解析其合成调控网络,发掘影响药用植物次生代谢调控的相关基因及主要代谢物,以期从分子遗传育种方向在生产中定向培育或利用栽培技术提升和改善药用植物的品质,助力产业的良性发展。     

药用植物根形态建成低磷响应策略及其分子机制北大核心CSCD

低磷供应成为全球土壤共性问题,磷是植物生长必需大量元素之一,在细胞组成、物质与能量代谢以及信号转导等关键细胞功能发挥中起着重要作用。磷酸盐转运蛋白(phosphate transporter, PHT)编码基因在调节植物生长发育、根形态建成、次生代谢、激素响应以及调节磷素平衡方面起着重要作用。药用植物活性成分大多为次生代谢产物,因此揭示磷素调控与药用植物有效成分积累关系是药用植物关注焦点,特别是低磷胁迫对根类药材的根形态建成影响及其与激素响应的偶联调控作用密切相关。随着分子生物学的不断深入研究,药用植物也逐渐开始关注PHT对药用植物次生代谢的调控机制。通过对植物长期进化过程中适应低磷环境形成的一系列策略:改变根形态建成、抑制主根生长、形成簇根系并改变体内生理代谢等、低磷胁迫响应蛋白PHT及其调控网络;药用植物响应磷饥饿的表型生物学特征、关键基因及其响应机制进行综述,以期为药用植物“优质优形优价”的生态栽培提供理论依据。     

药用植物药效活性成分积累调控的蛋白质组学研究进展

通过查阅、整理有关近几年药用植物的蛋白质组学文献,从药效活性成分时空累积的蛋白质组学和环境因子调控活性成分生物合成的蛋白质组学方面进行总结,为药用植物体内药效成分的累积调控研究提供参考,也为高质量药用植物生产提供指导.     

诱导子对丹参毛状根中丹参酮类成分积累影响

丹参为唇形科鼠尾草属植物丹参Salvia m iltior-rhizaBge·的干燥根。丹参原植物具有繁殖能力强,易于栽培的特点,目前国内外展开了大量的组织和细胞培养研究[1,2]。毛状根能产生大量的次生代谢物,特别适合药用植物的活性成分大量生产[3]。丹参毛状根系统具有生长速度较快,遗传性稳定,成为了生产丹参药理活性物质的良好培养体系[4,5]。有报道YE(yeast extracts)与不同诱导子组合对处理7d后丹参毛状根中丹参酮类成分的影响[6]。本....     

毛状根培养技术在中草药中的应用

阐述了发根农杆菌中Ri质粒诱导毛状根形成的机制;分析了毛状根培养技术在中草药有效成分生产、转基因研究、种质保存和良种繁育等方面的应用;探讨了影响毛状根形成的因素;最后预测了毛状根培养技术在中草药中的应用前景.     

何首乌毛状根中蒽醌类成分的分离鉴定

目的:对转基因何首乌毛状根中的蒽醌类成分进行分离鉴定.方法:何首乌毛状根的60%乙醇提取物,经不同极性的溶剂萃取后,利用理化性质和现代谱学方法将其鉴定.结果:从乙酸乙酯和正丁醇萃取物中分离得到5个蒽醌类化合物,分别为大黄素(I)、大黄素甲醚(II)、大黄酚(III)、芦荟大黄素(IV)和大黄酸(V).结论:上述5个药理活性成分均为首次从转基因何首乌毛状根中分离得到.     

短葶飞蓬毛状根的诱导及黄酮类成分测定

目的通过诱导培养短葶飞蓬毛状根产生有用次生代谢产物。方法利用发根农杆菌C58C1感染短葶飞蓬无菌苗叶盘诱导毛状根,小量提取脱农杆菌完全的毛状根DNA用于rol基因的PCR检测,经PCR检测阳性的毛状根采用4种不同液体培养基振荡扩大培养,对于获得的毛状根系测定其中总黄酮和灯盏花素的量。结果发根农杆菌感染10min共培养2d可取得较好的转化效果,继代培养约两个月后可脱菌完全,获得的毛状根PCR检测阳性率为52.9%,4种液体培养基中B5培养基更适合于毛状根的生长,毛状根中总黄酮量要明显高于正常根中的量,但灯盏乙素的量明显低于正常根中的量。结论通过短葶飞蓬毛状根大量培养可获取灯盏黄酮类药用成分。     

药用植物根际微生物研究进展

根际是植物与土壤生态系统物质交换的活跃界面,而根际土壤中的微生物与植物的生长发育、繁殖、代谢等活动密不可分,因此,近年来对药用植物与根际微生物的关系研究得到了高度重视。根据近年来国内外关于药用植物与根际微生物关系研究成果,对药用植物根际微生物的多样性、药用植物与根际微生物的相互作用、药用植物根际微生物的研究方法等方面的研究进展进行综述,并且提出了今后药用植物与根际微生物方面需要深入研究的几个问题。     

川黄柏毛状根的诱导及活性成分的产生

目的：诱导川黄柏毛状根的发生。方法：利用发根农杆菌ATCC15834,A4,R1600和R1000诱导川黄柏不同外植体产生毛状根。结果与结论：经PCR扩增实验证实发根农杆菌Ri质粒的T-DNA片段已整合进入川黄柏植物核基因组中,HPLC测定结果显示,川黄柏毛状根培养物中含有盐酸小檗碱,并且其含量高于川黄柏组培苗和愈伤组织。     

诱导子对黄芩毛状根生长及黄芩苷合成的影响

目的 考察诱导子对黄芩毛状根生长和黄芩苷生物合成的影响.方法 用非生物诱导子(Ca2+、Mg2+和Co2+)和从黑曲霉Aspergillus niger、米曲霉A.oryzae、蜜环菌Armillaria mellea中提取的真菌诱导子,与黄芩毛状根共培养;HPLC法测黄芩苷的量.结果 各诱导子对黄芩毛状根生长和黄芩苷合成有不同影响:黑曲霉诱导子和米曲霉诱导子质量浓度为40和20 mg/L时,CO2+浓度为1.53×10-4 mmol/L时,黄芩苷的量从7.64%分别增至9.18%、8.81%和8.62%.结论 诱导子对黄芩毛状根次生代谢产物具有特异性,可选择性地促进某一类次生代谢产物的合成.试验证实黑曲霉诱导子、米曲霉诱导子和Co2+是适合黄芩毛状根代谢黄芩苷调控的诱导子.