植物发根培养.ppt
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1、植物发根培养 导师:虞星炬 研究员 张 卫 研究员 学生:曲均革 Seminar II 宦 夷 惊 萨 狂 泪 邵 伙 手 惩 闹 祁 壬 知 府 慌 钎 生 伎 昌 婉 为 底 款 粒 宅 每 虽 悉 矽 敌 凸 植 物 发 根 培 养 植 物 发 根 培 养 l植物是自然界中最好的化工 厂 l目前超过100,000种化合物被从植 物中鉴定,并以每年约4,000种新 化合物的速度增加 l植物次生代谢物质大多具有生物活 性,被用作医药品、化妆品、食品 添加剂等 瓜 木 罩 品 加 寿 蒲 世 榜 择 格 孔 廉 舟 孺 旨 训 氮 呢 倦 哆 示 犹 眼 蛤 辰 槛 杜 殆 与 曲 芍 植 物
2、 发 根 培 养 植 物 发 根 培 养 敲 卫 吭 星 矛 苏 阀 它 悸 厘 蔬 昨 茬 子 讨 反 豹 鸵 讼 罐 编 斜 纲 弗 乎 梅 捧 增 筐 卉 乒 锁 植 物 发 根 培 养 植 物 发 根 培 养 植物次生代谢物的获得 l直接从野生植株中分离提取 l植物细胞培养 l优点:不破坏自然资源;不受季节、气候和地域限制 ;不占用耕地 l缺点:植物细胞生长缓慢;次生代谢物含量低;生产 能力不稳定;难工业化 l植物发根培养 障 浓 集 活 磋 她 异 趟 砒 柬 雏 虱 奉 雕 岗 畴 最 哄 铂 瞳 绒 店 给 沧 碉 耻 烛 腰 衅 酉 叭 认 植 物 发 根 培 养 植 物 发
3、根 培 养 内容纲要内容纲要 l什么是发根? l发根培养的特点、优点 l发展历史 l发根农杆菌的生物学特性及致病机理 l发根的诱导及培养 l研究现状、存在问题、解决办法 皮 醋 拙 睦 莫 洼 型 摔 碑 时 繁 愿 决 痘 片 讯 迪 奴 马 熏 馁 扰 扦 越 句 育 以 才 雕 辅 抖 闻 植 物 发 根 培 养 植 物 发 根 培 养 什么是发根? l发根(hairy root)是发根农杆菌 (Agrobacterium rhizogenes)感染整体 植株或其某一器官、组织、单个细胞 甚至原生质体后,其Ri质粒上的T DNA片断整合进植物细胞核基因组 中诱导产生的一种特殊表现型(形成
4、 多分枝的、生长迅速的不定根) 术 坐 泣 咳 赋 飞 阳 怨 沃 棠 盘 熏 被 赃 狗 闯 避 淳 乍 卑 吝 凌 势 跌 密 淌 谭 执 搀 蘸 蹭 伏 植 物 发 根 培 养 植 物 发 根 培 养 鲁 恐 篱 刹 薪 幌 尉 恼 坦 阮 绳 敷 案 度 篮 模 卢 酞 藤 妻 所 欢 畸 纱 滁 订 淑 堤 靶 瓢 却 握 植 物 发 根 培 养 植 物 发 根 培 养 发根培养的特点、优点 l生长迅速 l激素自养 l分化程度高 l遗传性状稳定 p稳定性和生长迅速的特点是工业化生产梦寐以求 的,也是细胞培养和一般器官培养所不能兼备的 p很多次生代谢产物仅在特定的器官或组织中形成 ,即
5、只有分化才伴随次生代谢过程的进行,发根 中含有相应的次生代谢物含量明显比培养的细胞 高 p近三分之一传统药材的药用部位是根,发根培养 系统在传统药材生产中具有更重要的意义 活 出 原 孺 砌 蝉 鼻 殷 腆 桨 拉 赌 说 愿 拨 增 史 瞻 际 将 农 耸 挠 能 项 椭 董 十 抒 贯 嘎 讼 植 物 发 根 培 养 植 物 发 根 培 养 发展历史 l1934年,Hildebrand报道了发根 农杆菌感染苹果树产生发根,自 此开始对其致病机理进行研究, 并与根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)一起作为基因工程 的载体 l80年代后期,发根培养技术应用 在植物次
6、生代谢物生产上 赞 琵 耪 蹿 睫 鸡 班 骋 摩 幌 衙 锐 骇 簇 脊 啃 肢 晰 澡 拿 龙 即 酌 蕉 巩 逊 阶 猎 边 趟 裂 哗 植 物 发 根 培 养 植 物 发 根 培 养 发根农杆菌的生物学特性 l发根农杆菌( Agrobacterium rhizogenes) :土壤细菌 ,能侵染大多数双子叶植 物和少数单子叶植物 lRi质粒(root inducing plasmid):TDNA区、 Vir区两个功能区 lTDNA区插入到寄主植 物基因组中,表达决定发 根生长和冠瘿碱合成的基 因,冠瘿碱的检测是评价 植物转化是否成功的证据 之一 lVir区不插入寄主植物基因 组DNA中
7、,但与TDNA 的转移有关,其缺失或突 变不能使感染的植物出现 发根 LB RB vir ori A B G C D E opine catabolism Hairy root genes and opine synthase T-DNA Ri Ri质粒 娩 酶 果 眼 疑 意 靛 龄 目 犹 谐 笆 携 悠 勾 廷 楷 碴 啸 惧 怠 秧 持 皇 菩 止 精 壹 踏 俩 乘 枯 植 物 发 根 培 养 植 物 发 根 培 养 Ri质粒感染过程 发根农杆菌感染植物伤口后,受伤的植物细胞合成特 殊的小分子化合物,诱导Ri质粒的Vir区基因群活化 ; 在Vir区基因表达产生的酶作用下TDNA被切下
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