五加科植物發(fā)狀根誘導研究進展

蔣景龍，蔣 超，沈季雪，徐衛(wèi)平

（陜西理工學院生物科學與工程學院，陜西漢中723001）

五加科植物發(fā)狀根誘導研究進展

蔣景龍，蔣 超，沈季雪，徐衛(wèi)平

（陜西理工學院生物科學與工程學院，陜西漢中723001）

五加科植物多為重要的中藥材，利用發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科藥用植物產(chǎn)生發(fā)狀根，并從中獲取有用的次生代謝產(chǎn)物，是保護五加科珍稀藥用植物資源和實現(xiàn)有效次生代謝物質(zhì)工業(yè)化生產(chǎn)的有效途徑。該文在概述發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化藥用植物研究歷程和轉(zhuǎn)化機理研究的基礎上，對近年來在發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科植物的種類及誘導率、影響發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科植物的各種因素和利用發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科植物獲得再生植株等方面研究進行了重點分析，并對今后亟需研究的幾個重點方向進行了展望，以期為五加科藥用植物的良性開發(fā)和合理利用提供參考。

五加科；發(fā)根農(nóng)桿菌；冠癭堿；乙酰丁香酮；誘導率

五加科（Araliaceae）植物約有80屬900余種，僅中國就有23屬160余種［1］。已知可供藥用的植物有114種（包括20個變種，1個變型），其中不乏多種名貴中藥材，如人參（Panax ginseng）、西洋參（P.quiquefolium）、三七（P.notoginseng）、細柱五加（Eleutherococcus nodiflorus）、東北刺人參（Oplopana elatus）、刺五加（Eleutherococcus senti－cosus）和龍牙楤木（Aralia mandshrica）等。近年研究表明，五加科植物大多具有抗腫瘤、抗衰老、降血脂、活血補氣和利脾補腎等醫(yī)藥作用［2］。五加科藥用植物多為多年生，生長周期較長，野生資源遭受無計劃采挖，不少名貴藥材已瀕臨絕跡［3］。為保護和開發(fā)利用這些藥材，常利用人工栽培和組織培養(yǎng)技術進行引種擴繁，但組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)周期長、藥用次生代謝物含量不穩(wěn)定以及再生苗成活率較低等因素都極大地限制了該技術的工業(yè)化發(fā)展。隨著生物工程技術的不斷發(fā)展，利用發(fā)根農(nóng)桿菌誘導藥用植物產(chǎn)生毛狀根，并對毛狀根進行離體培養(yǎng)，大量提取重要藥用成分，是藥用植物資源可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。

發(fā)根農(nóng)桿菌（Agrobacterium rhizogenes）屬于根瘤菌科（Rhizobitaceae）農(nóng)桿菌屬（Agrobactedum）革蘭氏陰性菌，能侵染絕大多數(shù)的雙子葉植物和少數(shù)單子葉植物以及個別裸子植物，使植物合成冠癭堿并產(chǎn)生許多不定根。這種不定根生長迅速，不斷分支成毛狀，故稱之為發(fā)根或毛狀根。發(fā)狀根是由發(fā)根農(nóng)桿菌含有的Ri質(zhì)粒引起的［4］。發(fā)狀根具有生長快速、自身合成植物激素、遺傳性狀和生化特性穩(wěn)定、合成次生代謝物質(zhì)能力強等特點，更重要的是，發(fā)狀根的次生代謝物的含量不僅更高，而且還能產(chǎn)生某些植物愈傷組織所不能合成的有效成分。本文就發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化藥用植物研究進程、發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化機制、發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科植物種類、誘導條件的優(yōu)化和五加科再生植株誘導方面的研究做了綜述，以期為五加科藥用植物的良性開發(fā)和合理利用提供參考。

1 發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化藥用植物研究歷程

1987年，日本學者Yoshikawa等［5］首次通過人參愈傷組織成功誘導出了發(fā)根。2001年，王沖之等［6］以西洋參胚為材料，用含Ri質(zhì)粒的發(fā)根農(nóng)桿菌及經(jīng)過胡蘿卜提取液處理的菌株感染的無菌苗切段，在含6mg／L萘乙酸（NAA）的培養(yǎng)基上培養(yǎng)獲得了發(fā)根。劉峻等［7］利用含Ri質(zhì)粒的發(fā)根農(nóng)桿菌感染人參，首次從人參的帶葉幼莖部位誘導出發(fā)狀根，并利用PCR證實Ri質(zhì)粒攜帶的rolc序列已整合到人參轉(zhuǎn)化株的染色體中。2003年，Seo等［8］分別用刺五加的下胚軸和胚根均誘導出發(fā)狀根，且前者誘導率更高。2005年，于樹宏等［9］通過發(fā)根農(nóng)桿菌對虎杖進行遺傳轉(zhuǎn)化，發(fā)現(xiàn)其成熟葉片的發(fā)狀根平均誘導率為55.66%。2008年，王偉等［10］發(fā)現(xiàn)用發(fā)根農(nóng)桿菌R15834誘導喜樹胚軸能獲得30.83%誘導率。2012年，蘆韋華等［11］以新疆紫草為材料，采用二階段液體培養(yǎng)法首次建立了新疆紫草發(fā)狀根培養(yǎng)技術體系。2013年Danijela等［12］用百金花屬植物也誘導出了發(fā)狀根。2014年Veremeichik等［13］建立了茜草的發(fā)根轉(zhuǎn)化體系。2015年Dmitrovic等［14］用綠藜誘導出發(fā)根且測得其總酚代謝量遠遠高于野生型植株。到目前為止，國內(nèi)外己有30余科40個屬［15］的藥用植物如人參（Panax ginseng）、丹參（Salvia miltiorrhiza）、絞股藍（Gynostemma pentaphyllum）、紅花亞麻（Linum grandiflora）、青蒿（Artemisia carvifolia）、新疆雪蓮（Saussurea involucrata）、王不留行（Vaccaria segetalis）、秦艽（Gentiana macrophylla）、積雪草（Centella asiatica）以及何首烏（Fallopia multiflorum）等的發(fā)狀根誘導獲得成功［16－18］。

2 發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化機理

Ri質(zhì)粒是位于發(fā)根農(nóng)桿菌染色體之外的獨立的雙鏈環(huán)狀DNA，一般在180～250kb之間［19］。Ri質(zhì)粒主要有復制起始區(qū)（Ori區(qū)）、接合轉(zhuǎn)移區(qū)、冠癭堿分解區(qū)和2個主要功能區(qū)［轉(zhuǎn)移區(qū)（T－DNA區(qū)）和致病區(qū)（Vir區(qū)）］等幾部分。其中T－DNA區(qū)是一段不連續(xù)的DNA，依次包括TL－DNA區(qū)、生長素區(qū)、激動素區(qū)、冠癭堿區(qū)和TR－DNA區(qū)（圖1，A），Vir區(qū)主要編碼T－DNA轉(zhuǎn)入并整合到植物基因組上的各種功能性蛋白（圖1，B）。

發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科植物產(chǎn)生發(fā)狀根的過程可以概括為5個階段9個步驟（圖1，C）。第一階段為信號的產(chǎn)生和接收。植物受傷處的細胞會產(chǎn)生一些糖類或酚類如乙酰丁香酮等物質(zhì)，農(nóng)桿菌識別和接收這些小分子信號物質(zhì)，然后產(chǎn)生纖維絲吸附在易感染的植物細胞上。同時，農(nóng)桿菌形態(tài)因誘導物的誘導作用向線形轉(zhuǎn)變，線形的一端附著于植物細胞表面。第二為T－DNA復合體的初加工階段。信號分子進入發(fā)根農(nóng)桿菌后，VirA和VirG2蛋白組成雙組分信號系統(tǒng)，激活靶向在T－DNA邊界序列的限制性內(nèi)切酶VirD1和VirD2，T－DNA在二者的剪切下邊界序列脫落，同時釋放單鏈T－DNA（ssTDNA）。然后，VirD2以極性共價鍵的方式附著在ssT－DNA的5′端，形成不成熟的T－DNA前體。第三階段為T－DNA前體進入植物細胞胞質(zhì)。VirB和VirD4等效應蛋白將T－DNA前體包裹在VirF的效應下通過IV型分泌系統(tǒng)以線性的方式穿過2層細胞膜“注射”到植物細胞胞質(zhì)中，隨后VirF、VirE2、VirE3和VirD5蛋白也以同樣的方式進入植物細胞。第四階段為T－DNA由胞質(zhì)進入細胞核。單鏈的T－DNA前體與VirE2蛋白結(jié)合，高度螺旋化形成成熟的雙鏈T－DNA，在VirD2和VirE2蛋白核定位信號的作用下移向細胞核，VirE3發(fā)揮作用保護T－DNA免受核酸酶的降解，VirF和T－DNA復合體經(jīng)過核孔復合體進入到細胞核中。第五階段為T－DNA的整合與表達。在VirD2和VirE2等蛋白的定位下，T－DNA復合體靶向植物染色體特定區(qū)域并與之結(jié)合，同時Vir蛋白從T－DNA復合體上解離，而T－DNA整合到宿主基因組中。T－DNA上攜帶的外源基因表達并合成冠癭堿、生長素和激動素等物質(zhì)以促進發(fā)狀根的形成［20－22］。

圖1 發(fā)根農(nóng)桿菌的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)導發(fā)根機制（根據(jù)Pacurar［21］圖示改進）發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)導的9個步驟為：1.受傷的植物細胞產(chǎn)生信號分子；2.信號分子被發(fā)根農(nóng)桿菌識別、接受；3.發(fā)根農(nóng)桿菌吸附在細胞表面；4.激活Vir蛋白加工ssT－DNA。5.形成不成熟的T－DNA復合體；6.T－DNA進入細胞；7.裝配成熟的T－DNA復合體和核輸入；8.T－DNA整合到植物基因組中；9.發(fā)根農(nóng)桿菌基因的表達和蛋白質(zhì)的合成Fig.1 Transformation mechanism of A.rhizogenes（modification based on the diagram described by Pacurar［21］）The 9transformation steps of A.rhizogenes：1.Wounded plant cell produces signal molecules；2.Signal molecules are recognized by the bacterial receptors；3.A.rhizogenes attaches to the plant cell；4.Activated Vir proteins process the ss T－DNA；5.Formation of the immature T－complex；6.T－DNA transfer；7.Assembly of the mature T－complex and nuclear import；8.Random T－DNA integration in the plant genome；9.Expression of the bacterial genes and synthesis of bacterial proteins

3 發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科植物種類及誘導率的研究

目前，已有近百種藥用植物成功誘導出發(fā)狀根，但五加科藥用植物誘導比例僅為2.7%［23］，其中人參、西洋參、竹節(jié)參、龍牙揔木和刺五加等已成功誘導出發(fā)狀根，且誘導率隨種類、外植體和菌種的不同呈現(xiàn)一定的差異性（表1）。

3.1 人參

Jeong等［24］利用農(nóng)桿菌KTCT2744轉(zhuǎn)化人參的參根片誘導出發(fā)狀根，在一定條件下培養(yǎng)，生命力旺盛，生長良好。趙壽經(jīng)等［25］選取2年生人參的參根，用發(fā)根農(nóng)桿菌A4菌株感染參根片，成功獲得了人參發(fā)根且誘導率為18.3%，而郜玉鋼等［26］選用3年生的人參根通過同樣方法也誘導出了發(fā)狀根，但未報道誘導率。據(jù)報道一些研究員［8］用發(fā)根農(nóng)桿菌R15834菌株處理帶葉和不帶葉的人參幼莖也能誘導出發(fā)狀根，誘導率為8.0%～28.0%，而用菌株R1610、LBA918、R1000、A4、R15834處理人參根的薄壁組織、子葉、真葉、無菌苗卻沒有獲得發(fā)狀根。在上述研究中，只有菌株KTCT2744、R15834和A4可轉(zhuǎn)化人參發(fā)狀根，且不同外植體誘導率高低依次為：帶葉幼莖＞參根片＞幼莖，說明不同發(fā)根農(nóng)桿菌對人參的不同部位敏感性不同，可能KTCT2744、A4和R15834分別對人參的根片和幼莖的較為敏感。發(fā)狀根是在外植體的生理下端形成，所以參根片的誘導率高于幼莖，而葉片內(nèi)源性激素類物質(zhì)的運輸也有助于發(fā)狀根生成。

3.2 西洋參

趙壽經(jīng)等［27］和賈冬梅等［28］用A4菌液以西洋參的參根片、莖和葉作為外植體誘導發(fā)狀根，只有參根片上長出白色發(fā)根，誘導率最大為15.9%，謝海云等［29］用R1601誘導葉片和幼莖，1塊外植體上長出了1條或幾條的發(fā)狀根。王沖之等［30］用R15834誘導葉柄、葉片和子葉，發(fā)現(xiàn)子葉未誘導出發(fā)根，葉的誘導率僅為4.8%，而葉柄誘導率最高達到了33.3%。我們分別用A4菌液和GIM菌液感染2年生的西洋參參根、西洋參無菌苗的子葉、下胚軸和1.0mg／L 2，4－D誘導的胚性愈傷組織，結(jié)果發(fā)現(xiàn)愈傷組織的誘導率最高，子葉次之，參根的誘導率最低，同時A4菌液誘導率比GIM菌液的要高（實驗結(jié)果尚未發(fā)表）。上述研究表明：R1601、A4、R15834對西洋參不同外植體的誘導率高低依次為：葉柄＞參根片＞葉，這可能是因為葉柄細胞再生能力強，有明顯的創(chuàng)傷反應，傷口附近的細胞較易脫分化形成較多的感受態(tài)細胞和發(fā)根農(nóng)桿菌對根細胞較強的特異性以及根的創(chuàng)傷反應等因素造成的。

3.3 其他種類

除人參和西洋參外，廣大學者對五加科其他植物種類發(fā)狀根的誘導也有研究。張來等［31］用改造的發(fā)根農(nóng)桿菌C58C1處理竹節(jié)參的地上莖部分，發(fā)現(xiàn)傷口處長出發(fā)狀根，其誘導率高達90.0%。Kang等［32］用R15834菌誘導龍牙揔木的根和葉柄，誘導率分別為26.7%和10.0%，而在無R15834感染的根和葉柄中均未發(fā)現(xiàn)發(fā)根的形成。羅麗等［33］用C58C1和R1601接種刺五加均未誘導出發(fā)狀根，但用R15834卻成功的誘導出發(fā)根，且誘導率為10.0%，再以R15834菌株作為試驗菌株，對刺五加葉片、莖段、葉柄進行感染，發(fā)現(xiàn)葉片的誘導率最高為16.0%，其次是葉柄為12.0%，莖段最低為10.0%。從以上研究可以看出：發(fā)根農(nóng)桿菌R15834和C58C1對五加科不同種類的外植體敏感性明顯不同，其大小為：竹節(jié)參＞龍牙揔木＞刺五加，而與人參和西洋參不同的是：刺五加的葉片、龍牙揔木的根和竹節(jié)參的地上莖都表現(xiàn)出了較高的誘導率，而葉柄的誘導率并不太高，這可能與五加科植物的種間差異性有關。

表1 發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科植物種類及誘導率Table 1 Species and induction rate of Araliaceae plant induced by A.rhizogenes

4 影響發(fā)狀根誘導的因素

近年來，人們開始關注發(fā)根農(nóng)桿菌對五加科發(fā)狀根誘導率的研究，以獲取優(yōu)質(zhì)品系和大量有用的次生代謝產(chǎn)物。眾所周知，在誘導五加科發(fā)狀根的過程中，不同菌株及菌液濃度、外植體取材部位、處理方式、預（共）培養(yǎng)時間、不同濃度的激素和乙酰丁香酮以及不同光照條件等因素都影響發(fā)狀根的誘導率，故優(yōu)化誘導條件對提高五加科誘導率至關重要。

4.1 不同菌株及菌液濃度

目前，誘導五加科藥用植物發(fā)狀根的常用菌株主要有A4、R15834、C58C1、R1601、KCTC 2744、LBA918和R1000等7種（表2）。在已誘導出的五加科植物發(fā)狀根中，33%使用的是A4菌株，22%使用的是發(fā)根農(nóng)桿菌R15834，14%使用的R1601，其余菌株的使用均在10%以內(nèi)，眾多學者的研究表明：A4和R15834菌株對五加科發(fā)狀根誘導率更高，且穩(wěn)定性更好，但張來等［31］用改良的C58C1菌處理竹節(jié)參，發(fā)根誘導率高達90%。除了菌株種類之外，其濃度也影響發(fā)狀根的誘導率，大多學者以菌液濃度OD600＝0.6來轉(zhuǎn)化外植體，羅麗等［33］發(fā)現(xiàn)：當OD600＜0.6時，轉(zhuǎn)化率隨著菌液OD600值的增加而急劇上升，當OD600＝0.6左右轉(zhuǎn)化率最高；而菌液濃度OD600值達到0.8后，若再增大菌液濃度，此時轉(zhuǎn)化率又呈現(xiàn)急劇下降趨勢，也有關于以每毫升菌液107個、OD600＝0.01和OD600＝1.0等濃度轉(zhuǎn)化外植體，其誘導率較高的報道［8，25，32］。

4.2 外植體預培養(yǎng)時間、共培養(yǎng)時間和感染時間

農(nóng)桿菌感染外植體后，傷口處的細胞因為過敏反應而導致褐化，嚴重影響發(fā)根的形成及轉(zhuǎn)化率。將過夜培養(yǎng)的發(fā)根農(nóng)桿菌加入新鮮的YEB液體培養(yǎng)基中，置于（180±20）r／min的搖床上，（25± 2）℃，0～4d［27，29，30，33］的預培養(yǎng)，能夠較好地解決褐化問題，并且能夠改變外植體的轉(zhuǎn)化率。共培養(yǎng)時間長短與轉(zhuǎn)化頻率相關，這是因為發(fā)根農(nóng)桿菌的TDNA轉(zhuǎn)移與整合需要一定的時間，共培養(yǎng)時間不足，則不能完成T－DNA轉(zhuǎn)移與整合，發(fā)狀根的轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn)，延長共培養(yǎng)時間能提高轉(zhuǎn)化頻率。張來等［31］用C58C1菌液浸染竹節(jié)參地上幼嫩莖段時發(fā)現(xiàn)，在0～5min，無法誘導出發(fā)狀根，5～35min，均能誘導出發(fā)狀根，但在5～25min，誘導率隨時間呈正相關，而在25～35min，誘導率卻逐漸降低，25 min為最佳，誘導率為90%。羅麗等［33］在研究刺五加的發(fā)狀根誘導條件時，發(fā)現(xiàn)共培養(yǎng)時間處在0～4 d之間時，轉(zhuǎn)化率隨著共培養(yǎng)時間的延長而逐漸升高，當共培養(yǎng)時間為4d時，轉(zhuǎn)化率達到最高為14%。共培養(yǎng)時間超過4d后，轉(zhuǎn)化率急劇下降。王沖之等［30］用R15834菌誘導西洋參發(fā)根時，發(fā)現(xiàn)3d是最佳的共培養(yǎng)時間，而且發(fā)狀根多分枝，且生長十分旺盛。而劉峻等［34］采用共培養(yǎng)30d也誘導出了人參的發(fā)狀根。

4.3 外源植物激素、抗生素及乙酰丁香酮（As）

在共培養(yǎng)階段加入適量的外源植物激素對轉(zhuǎn)化有一定的影響。萘乙酸（NAA）、激動素（KT）和油菜素類脂（BL）對發(fā)狀根的生長有促進作用，王沖之等［30］用添加1mg／L 2，4－D、0.1mg／L KT的MS培養(yǎng)基，未能誘導出發(fā)狀根，而使用添加6mg／L NAA的MS培養(yǎng)基進行農(nóng)桿菌與外植體共培養(yǎng)，成功地獲得了發(fā)狀根。劉峻等［34］發(fā)現(xiàn)在含NAA、KT的條件下，外植體的愈傷化程度最高，分裂態(tài)細胞最多，轉(zhuǎn)化率也最高，達到58%。周倩耘等［35］發(fā)現(xiàn)BL單獨使用時，在低濃度下即表現(xiàn)出促進生長的活性。BL濃度為0.001mg／L時，誘導發(fā)根效果顯著，其與不同濃度的吲哚丁酸（IBA）也表現(xiàn)出協(xié)同作用。乙酰丁香酮（AS）是一種酚類化合物，可誘發(fā)農(nóng)桿菌內(nèi)Ri質(zhì)粒DNA上Vir區(qū)基因的活化和高效表達。羅麗等［33］發(fā)現(xiàn)，As能有效地提高刺五加發(fā)狀根的轉(zhuǎn)化頻率，當As濃度處在0～400μmol／L時，轉(zhuǎn)化率逐漸上升，當As濃度達到400μmol／L時，轉(zhuǎn)化率最大達到24%，As濃度的進一步加大，其轉(zhuǎn)化率呈急劇下降的趨勢。

4.4 其他

影響農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的因素還有很多，例如培養(yǎng)基的類型、pH、培養(yǎng)溫度和光照等對發(fā)根誘導和生長。王沖之等［30］研究表明西洋參發(fā)狀根在SJ－1和B5培養(yǎng)基生長狀況較好，且發(fā)狀根在B5增長速度較SJ－1高。孫彬賢等［36］發(fā)現(xiàn)人參發(fā)狀根以MS為培養(yǎng)基，培養(yǎng)6周后收獲較為合適。

表2 菌液濃度對發(fā)狀根誘導率的影響Table 2 Effect of different concentrations of A.rhizogenes on induction rate of hairy roots

5 發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科再生植株的研究及展望

迄今，廣大學者對發(fā)根農(nóng)桿菌誘導藥用植物發(fā)根的產(chǎn)生已進行了大量研究，但通過發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科植物獲得再生植株的報道較少。2009年，王建華［37］以人參、西洋參發(fā)根為外植體通過體細胞胚發(fā)生途徑均獲得了再生植株，并證實了他們的體細胞胚途徑經(jīng)歷了類似合子胚的過程，且在基因表達上存在明顯差異性。2011年，謝海云等［29］通過發(fā)根農(nóng)桿菌誘導出西洋參的發(fā)狀根，由間接器官發(fā)生途徑誘導出不定芽，最終獲得了再生植株。以發(fā)狀根為外植體通過體細胞胚或者器官發(fā)生途徑獲得五加科再生植株目前還只是出于初級階段。

近年來，發(fā)根農(nóng)桿菌介導五加科藥用植物方面研究取得了長足的進展，尤其是在人參、西洋參的發(fā)狀根誘導和次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)方面進行了大量研究，但距離大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)還有一定差距。在今后的研究中，以下幾個方面應該得到更多的關注：（1）發(fā)根農(nóng)桿菌菌株的改進與發(fā)掘。近年來，隨著農(nóng)桿菌侵染植物細胞機制的研究不斷取得突破，可以設計新的方法和技術來控制DNA整合，發(fā)掘出適合不同植物并提高遺傳轉(zhuǎn)化效率的遺傳轉(zhuǎn)化新工具［38］。例如，已發(fā)現(xiàn)的超毒農(nóng)桿菌菌株可以通過產(chǎn)生并向寄主細胞輸送某些蛋白而提高侵染力，這些蛋白是易轉(zhuǎn)化植物細胞因子的衍生物，為那些難轉(zhuǎn)化植物帶來了曙光。（2）發(fā)狀根誘導條件方面研究。發(fā)根農(nóng)桿菌誘導五加科植物的效率普遍不高，需要改變誘導條件、誘導方式，建立高效的轉(zhuǎn)化體系，最大限度地提高發(fā)狀根的誘導率。同時不斷篩選高產(chǎn)、生長快速、耐剪切力的單克隆發(fā)狀根無性系為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎。（3）目前，藥用植物發(fā)狀根前期誘導和培養(yǎng)的報道居多，進行培養(yǎng)工藝優(yōu)化方面的研究較少，嚴重地制約了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。一些物理因素（如光強、溫度）和化學因素（如培養(yǎng)基、碳源、氮源、激素、前體、誘導子等）、生物反應器的類型等均會對發(fā)狀根的增殖和次生代謝物質(zhì)的合成產(chǎn)生影響。因此，應該在發(fā)狀根發(fā)酵培養(yǎng)技術優(yōu)化方面需要進行重點研究。

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（編輯：宋亞珍）

Advances in Studies on Hairy Roots Induction of Araliaceae

JIANG Jinglong，JIANG Chao，SHEN Jixue，XU Weiping
（School of Biological Science and Engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong，Shaanxi 723001，China）

Most of Araliaceae plants are important medicinal herbs.Agrobacterium rhizogenes have been used to induce plants of Araliaceae produced hair root，in which the important secondary metabolites are obtained.It is one of the effective ways to protect rare medicinal resources of Araliaceae plant and to achieve effective industrial production of secondary metabolites.In this paper，an overview of rhizogenes transformation history and transformation mechanism in medicinal plants is given as the basis.Meanwhile the present researches on species and induction rate，various factors and regeneration plants in Araliaceae plants induced by rhizogenes are analyzed.In addition，some suggestions on further research in several key fields are presented.All above will provide a reference for the exploiting and developing medicinal plant in Araliaceae.

Araliaceae；Agrobacterium rhizogenes；opine；acetosyringone；induction rate

Q813.1；Q949.763.2

A

10.7606／j.issn.1000－4025.2015.06.1276

1000－4025（2015）06－1276－07

2015－01－13；修改稿收到日期：2015－04－16

陜西省科技廳自然科學基礎研究計劃（2014JQ3113）；陜西省教育廳自然科學研究（14JK1158）；陜西理工學院研究生創(chuàng)新基金（SLGYCX1422）

蔣景龍（1980－），男，博士，講師，碩士生導師，主要從事西洋參無性快速繁殖與發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化研究。E－mail：jiangjinglong511＠163.com