植物转基因发根的研究方向和应用

利用发根农杆菌转化药用植物建立发根培养体系,以其独有的优势可以大规模生产次生代谢物,有效解决天然植化产品资源短缺的问题。同时诱发植物产生毛状根的质粒(Ri质粒)还是植物基因工程理想的载体,可将抗虫、抗病基因或植物次生代谢物合成关键酶基因,进一步整合到植物宿主基因组并得到表达,从而达到改良植物性状、提高次生代谢物含量的目的。转基因发根培养体系的建立为进一步利用遗传代谢工程手段调控植物次生代谢物含量和进行药用活性成分的工业化生产奠定了基础。本文综述了该领域的最新研究进展和相关应用。

青蒿转杜松烯合成酶基因发根系的培养

将已克隆的棉花杜松烯合成酶的ｃＤＮＡ（ｃａｄＣ１４）插入到植物表达载体ｐＢＩ１２１中，构建含ＣａＭＶ３５Ｓ启动子驱动下的杜松烯合成酶基因的植物表达载体ｐＢＩＣ１４。用含ｐＢＩＣ１４质粒的发根农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｒｈｉｚｏｇｅｎｅｓ）１５８３４感染青蒿（ＡｒｔｅｍｉｓｉａａｎｎｕａＬ．）叶片并诱导发根，共建立１２１个生长迅速的发根系。经浓度为２０ｍｇ／Ｌ的Ｋａｎ筛选，获得１２个抗Ｋａｎ阳性根系。ＰＣＲ和Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔｉｎｇ分析表明，外源杜松烯合成酶基因已整合到青蒿基因组中，其转基因频率为３％。ＲＴＰＣＲ分析表明，外源杜松烯合成酶基因在Ｃ３７根系中，在转录水平上已有表达。