Ri质粒诱导西洋参产生发根及其发根培养条件的优化研究

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)是瘤菌科的一种土壤杆菌,含有Ri质粒。它侵染植物后,Ri质粒的一段DNA(T-DNA)在植物细胞基因组的整合和表达导致发根产生。发根能在不含激素的培养基上生长。西洋参(Panax quinquefolium L.)是一种珍贵的药用植物,属五加科人参属,原产于加拿大和美国,我国用药已有300多年的历史。其根部含有大量的皂苷和多糖。现代药理学研究成果证明,西洋参对机体有多方面的良性调节作用。西洋参在我国虽已引种成功,但在一定程度上仍不能满足市场需求。 本文以二年生西洋参根外植体为材料,用含有Ri质粒的发根农杆菌A4菌株对其进行感染,在无激素的MS基本琼脂培养基上培养后获得西洋参发根,发根诱导率为15.9%。转化根在不含激素的B5培养基上可快速生长,表现为典型的发根特性。 西洋参发根液体扩大培养条件优化研究结果表明,此西洋参发根在1/2 B5基本培养基上,温度为25℃,摇床转速为100rpm时生长速度最快,并以四周更换一次培养基为宜。在适宜的培养条件下发根可在四周的时间内鲜重增加35倍左右。 经SDS聚丙烯酰氨凝胶电泳蛋白质图谱分析,此发根区别于人参发根。PCR分析证实内含872bp rolC基因已整合入转化株的染色体组。 紫外分光光度法检测西洋参发根中人参总皂苷含量达3.88%,相当于三年生西洋参皂苷含量。利用此方法可全面降低皂苷的生产成本,有利于人参皂苷的工业化生产。 本文利用含Ri质粒的发根农杆菌A4菌株对西洋参根外植体进行发根诱导,成功的获得西洋参发根,经培养条件的优化,得到稳定的西洋参发根系。本文的研究成果可为大规模制成人参皂苷制剂,实现真正意义上的中药现代化奠定基础。