何首乌毛状根的诱导研究

何首乌毛状根的诱导研究

发表时间：2009-07-08T15:04:48.733Z 来源：《中外健康文摘》2009年第13期供稿作者：刘凌峰宋新见（海南新世通制药有限公司海南海口

[导读] 本文对药用植物何首乌茎段、叶片进行了毛状根的诱导研究。【中图分类号】R932 【文献标识码】B 【文章编号】1672-5085(2009)13-0177-02 【摘要】本文对药用植物何首乌茎段、叶片进行了毛状根的诱导研究。结果表明，以Murashing＆Skoog（MS）培养基+NAA（乙烯萘乙酸）1.0mg/L，25℃，暗培养条件下能诱导出毛状根。【关键词】何首乌毛状根

1 前言

何首乌又称首乌、赤首乌，为寥科植物何首乌的干燥块根。其性微温、气微、味微苦而干涩。归肝、心、肾经，有解毒、消疮痈、润肠道、通便等功效。其主要成分有卵磷脂、羟基蒽醌类化合物、微量元素等。近年来对何首乌药理作用的研究已有报道；由于何首乌自古以来就被视为重要中药，因此人类对野生何首乌大量采集，严重损害了它的生态平衡，所以对该野生植物在不同培养条件下进行毛状根的诱导具有十分重要的意义。

毛状根是双子叶植物受发根农杆菌感染后在伤口处所形成的不定根，它具有生产迅速、多分枝、多根毛及没有向地性等特性，激素自养、次级代谢产物含量高且稳定，因此毛状根的诱导及其培养技术被认为是生产植物次生代谢物的一种新途径。发根农杆菌是一种革兰氏阴性土壤细菌，它能引起许多双子叶植物患毛根病,毛状根的发生是由发根农杆菌中所含的侵入性大质粒引起的，此大质粒称为Ri质粒。Ri质粒分为三类。农杆菌的致根特性与其所带的Ri质粒类型、被接种的寄主植物及接种部位有关。毛状根的产生是由于Ri质粒上的T-DNA转移的结果。

农杆菌与植物细胞的相互作用是一个复杂的过程，它包括农杆菌对植物的识别、附着、植物细胞释放信号分子的诱导、致病区基因的表达以及T-DNA的转移并与植物细胞核基因整合、表达等。其分子机制是：发根农杆菌附着到植物细胞后，只留在细胞间隙中，T-DNA首先在细胞中被加工切下，然后转入植物细胞中（并非整个Ri质粒都进入植物细胞），最后越过核膜整合进植物基因组，编码冠瘿碱合成的基因和编码生长素合成的基因在被转化的细胞中能分别合成冠瘿碱和生长素，高浓度的生长素能促进细胞的分化而形成毛状根。诱导毛状根的产生与菌株的种类、寄主的生理状态及培养条件有关，为提高农杆菌转化植物细胞的频率，要考虑下面几种影响：（1）用于感染的菌液要预先活化，否则会降低转化频率；（2）感染时外植体与菌液的接触时间因植物种类和外植体的不同而有差别，时间不宜过长也不宜过短；（3）放在含有一定植物激素的培养基上预培养的外植体，细胞对外植体的感染越敏感越会提高转化频率；（4）外植体与菌液接触后要将菌液吸干。

农杆菌感染植物的方法很多，通常可归纳为三种：向植物体直接注射菌液、对植物外植体进行接种感染、与原生质体共培养。虽然发根农杆菌遗传转化在大多数情况下能引起宿主植物细胞在细胞方面失去稳定性，所得植物在形态上表现出不利形状且很难开花结果，但是用农杆菌转化产生的毛状根能合成与自然根一样甚至更多的次生代谢物质。因此这一技术将为开发利用植物次生物质提供一个新的途径。

2 实验方法

2.1活化菌种2次，每次24hr；再悬浮培养菌种1次，24hr。

2.2配好所需培养基，灭菌（121℃，30分钟）。

2.3取当年萌发的何首乌幼嫩茎蔓→清水洗净→70%乙醇浸泡1分钟→用0.1%HgCl2表面消毒：茎消毒10分钟，叶消毒7分钟→用无菌水冲洗4-5次→切除伤口处与HgCl2液接触的小部分→将茎剪成1-2cm的小段，叶划有伤口在茎和叶的伤口处都粘上菌液→分别插入、平放于各培养基中，粘有菌液的地方最好不要接触培养基→分别在光照、室温25℃、暗培养条件下进行对照培养。以上操作均在无菌条件下进行。

3 结果及现象

在基本培养基上长的不是毛状根，是根据其外形的特性观察得出的结果。刚开始都有愈伤现象，而且在涂有菌液处都有明显的干枯，过5-6天左右，大部分都染菌而死。暗培养中，有一瓶在叶脉上长有毛状根，因为它直向上长，但是否一定是毛状根，还需要进一步鉴定。其诱导率为4.2%。

参考文献

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