花生毛状根诱导及其体外培养_刘杰
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不同发根农杆菌诱导花生发根研究作者:任艳江晨王辉等来源:《山东农业科学》2015年第01期摘要:利用5种发根农杆菌侵染不同花生外植体,对比其发根诱导率,分析寻找利于花生转化的外植体、花生品种及发根农杆菌。
结果表明,农杆菌94022诱导发根率较其它发根农杆菌高;后期继代培养中子叶诱导的发根易于培养,存活率高,生长状态好;在用培养后的子叶为外植体时,花育20较其它品种发根诱导率高。
关键词:发根农杆菌;花生;外植体;发根诱导中图分类号:S565.204.3 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2015)01-0014-03Abstract Five kinds of Agrobacterium rhizogenes were used to infect peanut explants and the root induction rates were contrasted to find the suitable explants, peanut varieties and A. rhizogenes for peanut transformation. The results showed that A. rhizogenes 94022 had higher root induction rate than the others. The hairy roots induced from cotyledon were easy to cultivate in the successive transfer culture with higher survival rate and good growth condition. With cultured cotyledon as explants, Huayu 20 had higher root induction rate than other peanut varieties.Key words Agrobacterium rhizogenes; Peanut; Explants; Hairy root induction发根农杆菌能诱导大多数双子叶植物和少数单子叶植物[1],发根农杆菌所含Ri质粒的T-DNA通过整合进入植物核基因组,并稳定表达引起宿主植物发根[2]。
花生毛状根诱导及其体外培养刘杰1,2,任艳2,张宗申1,袁美2*,李双铃2,禹山林2(1.大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034;2.山东省花生研究所,山东青岛266100)摘要[目的]优化花生毛状根诱导条件,为体外培养毛状根生产白藜芦醇以及培养花生根结线虫奠定基础。
[方法]研究不同的发根农杆菌及其菌液浓度、外植体类型、侵染时间、共培养时间、乙酰丁香酮浓度对花生毛状根诱导的影响。
[结果]发根农杆菌ACCC10060的毛状根诱导率高于ATCC11325;幼叶外植体的毛状根诱导率高于子叶;最佳侵染菌液浓度为0.2 0.4;最佳共培养时间为2d ;最佳侵染时间为10 15min ;菌液中添加75μmol /L 乙酰丁香酮(AS )可以提高毛状根诱导率。
通过毛状根能在无激素的MS 培养上自主生长以及毛状根冠瘿碱检测,确定发根农杆菌中Ri 质粒中已整合到花生基因组中。
毛状根体外培养的研究表明,液体培养效果好于固体培养,最佳液体培养基为无激素的MS 培养基。
[结论]该研究建立的花生毛状根培养体系,将为花生转基因技术的完善及利用毛状根生产白藜芦醇和无菌的花生根结线虫提供试验基础。
关键词花生;发根农杆菌;毛状根;体外培养中图分类号S565.2文献标识码A 文章编号0517-6611(2012)06-03229-05Induction and in vitro Culture of Hairy Roots in Peanut (Arachis hypogaea L.)LIU Jie et al (School of Biological Engineering ,Dalian Polytechnic University ,Dalian ,Liaoning 116034)Abstract [Objective ]To optimize the induction conditions of hairy roots in peanut ,so as to lay foundation for producing resveratrol and thepropagation of root-knot nematode.[Method ]Effects of different Agrobacterium rhizogenes strains ,explants type ,bacteria concentration ,co-culture time ,infection time and AS concertration on the induction of hairy roots in peanuts were studied.[Result ]Agrobacterium rhizogenes ACCC10060had higher induction rate of hairy roots than strains ATCC11325.Leaflet had higher induction rate of hairy roots than cotyledon ,the optimal bacte-ria concentration was 0.2-0.4,the optimal co-culture time was 2d ,the best infection time was 10-15min ,the dose of 75μmol /L acetosyrin-gone (AS )could improve induction rate of hairy roots.Hairy roots could grow independently on MS medium without hormone ,and presence of o-pines from hairy roots of peanut confirmed that Ri plasmid of Agrobacterium rhizogenes was integrated into the genome of peanut.Hairy roots grewfaster in liquid culture than in solid culture ,and the optimal medium was MS liquid medium without hormone.[Conclusion ]Establishment of hairy roots culture system of peanut provided a foundation for the improvement of peanut transgenic technique ,industrial production of resveratrol and propagation of sterile root-knot nematodes.Key words Arachis hypogaea L.;Agrobacterium rhizogenes ;Hairy roots ;in vitro culture基金项目科技部作物种业科技工程(2011BAD35B04)。
药用植物毛状根的诱导及其应用植物毛状根培养是植物组织培养中的一种,因其不仅克服了植物生长缓慢、有效成分积累有限的不足,且具有不依赖外源植物激素等优点,近年来研究较多。
文章介绍了目前药用植物毛状根的诱导情况,并总结了植物毛状根培养体系在次生代谢物的生产、生物合成机制及调控基因的研究、植物基因工程、生物转化以及药物蛋白中的应用,旨在为其他药用植物毛状根的培养及利用提供参考依据。
标签:毛状根;药用植物;次生代谢产物;发根农杆菌;生物转化1 药用植物毛状根的诱导1.1 毛状根的发根机制毛状根(hairy roots)是发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes感染植物后,在植株创伤表面诱导产生的一种特殊表现型。
早在1907年,Smith和Townsend 就发现发根农杆菌能够诱导植物产生毛状根,此后,学者们发现无论是发根农杆菌还是根癌农杆菌A. tumefaciens,其致病原因均是由大分子质粒引起的[1-2],但发根农杆菌的致病质粒与其他Ti质粒(根瘤诱导质粒)功能既有差异又有联系[3]。
直到1982年,美国科学家Chilton[4]发表文章阐述其发根机制:发根农杆菌中Ri质粒上T-DNA进入宿主植物细胞引发了毛状根的产生。
Ri质粒是发根农杆菌染色体外的一个约250 kb的大质粒,其上面存在2个与转化有关的功能区,即T-DNA(转移区)和Vir(致病区)。
T-DNA的主要功能是在转化时进入植物细胞并插入到寄主植物基因组中,表达决定毛状根生长和冠瘿碱合成的基因;Vir区的作用是协助T-DNA区完成转化。
Vir区上有7个操纵子VirA-G,轉化时,植物伤口产生小分子酚类化合物与VirA的表达产物结合,激活其他Vir基因,使T-DNA被剪切、转移并最终整合到宿主细胞基因组中。
因此,单子叶植物不能合成特异性小分子酚类化合物是其难以被侵染诱导出毛状根的主要原因[5-7]。
1.2 药用植物毛状根诱导情况目前,已有近百种药用植物成功诱导出毛状根,总结发现其中76%为草本植物,也有少量藤本及木本植物,比例分别占到7%,17%;在植物学分类方面,已诱导出毛状根的药用植物科属分类较为分散,其中豆科、茄科、菊科和唇形科占有相对较大的比例(表1)。
植物毛状根的培养及其化学进展:1.植物毛状根的诱导形
成?…
周立刚;杨崇仁
【期刊名称】《天然产物研究与开发》
【年(卷),期】1998(010)003
【摘要】本文综述了发根农杆菌诱导植物毛状根的方法及其分子机制。
对毛状根的鉴定技术进行了介绍。
诱导出毛状根的植物主要集中在双子叶植物,对单子叶植物毛状根诱导的可能性进行了讨论。
由于毛状根的激素自主性、稳定性和高产性,这一技术为植物有用成分的大量生产提供了新的途径。
【总页数】9页(P87-95)
【作者】周立刚;杨崇仁
【作者单位】华中理工大学药物研究所;中国科学院昆明植物研究所
【正文语种】中文
【中图分类】Q944.6
【相关文献】
1.药用植物毛状根诱导及其培养技术研究 [J], 李亚璞;闫静辉
2.发根农杆菌诱导植物毛状根形成的研究进展 [J], 潘野;王晓峰;林丽;吕春茂
3.发根农杆菌诱导植物毛状根的发生及次生代谢物生产的研究进展 [J], 胡亚忱;曲德业
4.植物毛状根的培养及其化学进展:2.植物毛状根的次生代谢 [J], 周立刚;杨崇仁
5.应用毛状根转化技术获得植物次生代谢产物的研究Ⅰ.萝芙木毛状根的诱导与培养 [J], 孙敏;汤绍虎
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花生不同外植体愈伤组织的诱导及植株再生窦秉德;何晔;王芳;杨晋彬;陈菊萍;刘润润【期刊名称】《淮阴师范学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2007(6)2【摘要】以成熟花生种子的上、下胚轴和叶片外植体为对象,在离体培养下,考察几种外植体再生能力的差异并对其作出对比分析.结果表明:上述外植体均能诱导出愈伤组织并能够进一步再生出幼苗,但不同外植体的再生能力有所差异,其再生能力大小依次为:上胚轴>叶片>下胚轴,培养基的差异对外植体愈伤组织诱导及再生起决定性作用,不同预培养时间对愈伤诱导及再生也有影响,总的来看是预培养时间短的外植体要好于预培养时间长的外植体.【总页数】4页(P164-167)【作者】窦秉德;何晔;王芳;杨晋彬;陈菊萍;刘润润【作者单位】淮阴师范学院,生物系,江苏,淮安,223300;新疆农业大学,农学院,新疆,乌鲁木齐,830052;淮阴师范学院,生物系,江苏,淮安,223300;新疆农业大学,农学院,新疆,乌鲁木齐,830052;淮阴师范学院,生物系,江苏,淮安,223300;淮阴师范学院,生物系,江苏,淮安,223300;新疆农业大学,农学院,新疆,乌鲁木齐,830052;新疆农业大学,农学院,新疆,乌鲁木齐,830052;新疆农业大学,农学院,新疆,乌鲁木齐,830052【正文语种】中文【中图分类】S565.2【相关文献】1.玉米不同外植体愈伤组织的诱导及植株再生的研究 [J], 王昌涛;杨爱国;高树仁;赵琦;赵玉锦;张世煌2.葡萄抗寒砧木外植体愈伤组织诱导和植株再生体系的研究 [J], 赵榆;刘中华;郭修武3.花生不同外植体丛生芽的诱导和植株再生 [J], 石文山;滕娜;唐旭日4.裸燕麦不同外植体愈伤组织诱导及再生植株变异研究 [J], 崔林;范银燕5.巨峰葡萄外植体愈伤组织的诱导和植株再生 [J], 冯莎莎;刘守义因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
专利名称:一种山豆根毛状根的快速繁殖方法
专利类型:发明专利
发明人:李林轩,韦坤华,韦范,缪剑华,李翠,韦莹,王一诺,肖东申请号:CN201510862709.7
申请日:20151130
公开号:CN105494090A
公开日:
20160420
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种山豆根毛状根的快速繁殖方法,包括如下步骤:(1)取山豆根种子进行消毒后接种到1/2MS培养基中萌发,获得山豆根无菌苗;(2)用R1601发根农杆菌诱导山豆根无菌子叶发根;(3)将步骤(2)所得到的毛状根分株置于培养液中进行快速繁殖培养,繁殖倍数达到39-55倍,通过本发明所获得的山豆根毛状根具有生长速度快、遗传稳定性好、合成能力强且稳定、向培养基中释放部分代谢产物的特点,能够用于大规模生产生产工业用山豆根的替代资源。
申请人:广西壮族自治区药用植物园
地址:530023 广西壮族自治区南宁市兴宁区长堽路189号
国籍:CN
代理机构:广西南宁公平专利事务所有限责任公司
代理人:黄永校
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专利名称:一种花生组培苗根诱导培养基及其制备方法和应用专利类型:发明专利
发明人:迟晓元,陈明娜,潘丽娟,王通,陈娜,王冕,许静,杨珍,焦坤,谢宏峰,禹山林
申请号:CN201911297169.7
申请日:20191216
公开号:CN110786245A
公开日:
20200214
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供了一种花生组培苗根诱导培养基及其制备方法和应用,属于农作物生产技术领域。
本发明所述花生组培苗根诱导培养基包括混合溶液和凝固剂,每1L混合溶液包括2~2.5g的MS Medium培养基,12~18g蔗糖,0.8~1.2mL的4~6mmol/L的NAA溶液,200~300μL的8~12mmol/L的IBA溶液和水;所述凝固剂包括Phytagel植物凝胶和/或琼脂。
本发明提供的花生组培苗根诱导培养基具有良好的花生组培苗生根诱导作用,生根率高。
利用本发明提供的根诱导培养基,得到的组培苗经炼苗,移栽成活率在95%以上,饱果率在90%以上。
申请人:山东省花生研究所
地址:266100 山东省青岛市李沧区浮山路126号
国籍:CN
代理机构:北京高沃律师事务所
代理人:董大媛
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专利名称:一种诱导三分三毛状根的方法专利类型:发明专利
发明人:张明生,吕享,杨小蕊,曹然,吴彦秋申请号:CN201510498710.6
申请日:20150814
公开号:CN105087635A
公开日:
20151125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种诱导三分三毛状根的方法,主要提供了通过发根农杆菌介导的三分三毛状根诱导技术。
具体涉及发根农杆菌的活化、转化菌液的制备、外植体的转化、毛状根的继代培养及毛状根的PCR检测等方法。
本发明通过三分三毛状根的高效诱导和规模化培养,可实现托品烷类生物碱的工厂化生产,对三分三这一珍稀药用植物资源的可持续利用具有重要意义。
申请人:贵州大学
地址:550025 贵州省贵阳市花溪区贵州大学北校区科学技术处
国籍:CN
代理机构:贵阳中新专利商标事务所
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花生毛状根诱导及其体外培养刘杰;任艳;张宗申;袁美;李双铃;禹山林【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(000)006【摘要】[目的]优化花生毛状根诱导条件,为体外培养毛状根生产白藜芦醇以及培养花生根结线虫奠定基础.[方法]研究不同的发根农杆菌及其菌液浓度、外植体类型、侵染时间、共培养时间、乙酰丁香酮浓度对花生毛状根诱导的影响.[结果]发根农杆菌ACCC10060的毛状根诱导率高于ATCC11325;幼叶外植体的毛状根诱导率高于子叶;最佳侵染菌液浓度为0.2 ~0.4;最佳共培养时间为2d;最佳侵染时间为10~15 min;菌液中添加75 μmol/L乙酰丁香酮(AS)可以提高毛状根诱导率.通过毛状根能在无激素的MS培养上自主生长以及毛状根冠瘿碱检测,确定发根农杆菌中Ri质粒中已整合到花生基因组中.毛状根体外培养的研究表明,液体培养效果好于固体培养,最佳液体培养基为无激素的MS培养基.[结论]该研究建立的花生毛状根培养体系,将为花生转基因技术的完善及利用毛状根生产白藜芦醇和无菌的花生根结线虫提供试验基础.【总页数】5页(P3229-3233)【作者】刘杰;任艳;张宗申;袁美;李双铃;禹山林【作者单位】大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034;山东省花生研究所,山东青岛266100;山东省花生研究所,山东青岛266100;大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034;山东省花生研究所,山东青岛266100;山东省花生研究所,山东青岛266100;山东省花生研究所,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】S565.2【相关文献】1.植物毛状根的培养及其化学进展:1.植物毛状根的诱导形成?… [J], 周立刚;杨崇仁2.4种发根农杆菌对朱砂根组培无菌叶片毛状根诱导的影响 [J], 胡菊;毛美琴;杨君;但方;马明东3.应用毛状根转化技术获得植物次生代谢产物的研究Ⅰ.萝芙木毛状根的诱导与培养 [J], 孙敏;汤绍虎4.超声辅助提高长春花毛状根诱导效率及转基因毛状根构建 [J], 贾姗姗;王燕燕;于放5.决明毛状根诱导及激素与诱导子对毛状根生长和蒽醌类化合物合成的影响 [J], 杨世海;刘晓峰;果德安;郑俊华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
党参毛状根诱导条件研究薛雯心;刘立业;袁金月;刘琪;魏铁锁;郑彦杰;李秀霞【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)010【摘要】[目的]研究党参毛状根的诱导条件.[方法]利用发根农杆菌A4、C58C1和A1476进行毛状根诱导,探讨发根农杆菌种类、外植体类型、菌液浓度、侵染时间和共培养天数等因素对党参毛状根诱导的影响.[结果]3种发根农杆菌中A4诱导率最高;茎段的诱导率最高;发根农杆菌浓度在OD600为0.4时诱导效果较好;较佳侵染时间为5 min;共培养时间为2 d时诱导率较高;头孢噻肟钠浓度为300 mg/L时除菌效果较好.[结论]该试验为大量生产毛状根以及毛状根的后续研究提供试验基础.【总页数】4页(P121-123,146)【作者】薛雯心;刘立业;袁金月;刘琪;魏铁锁;郑彦杰;李秀霞【作者单位】佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007【正文语种】中文【中图分类】S567.5+3【相关文献】1.南药巴戟天毛状根诱导条件优化研究 [J], 郑传进;吴小勇;王志江2.乌克兰龙葵毛状根诱导条件优化 [J], 刘琪;刘立业;刘金帅;李秀霞3.丹参毛状根诱导条件的优化 [J], 周伟;姚倩雯;钱忠英;沈亚芳;刘园园;张磊;周根余;开国银4.刺五加毛状根诱导条件的研究 [J], 罗丽;周正渝5.应用毛状根转化技术获得植物次生代谢产物的研究Ⅰ.萝芙木毛状根的诱导与培养 [J], 孙敏;汤绍虎因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
渗透胁迫对花生不定根再生及生长特性的影响毛淑蕊;李墨霞;万勇善;刘风珍【期刊名称】《山东农业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2009(040)003【摘要】利用花生离体茎尖作外植体,在诱导生根培养基(MSB+0.2 mg/LNAA)中分别添加20、40、60、80和100 g/L的PEG6000,统计外植体不定根的再生率,观察其生长情况,探讨培养基中添加PEG6000对花生不定根再生及生长特性的影响.结果表明:培养至第4周时,外植体在PEG浓度为60 g/L~100 g/L的培养基的生根速度明显低于对照培养基.PEG浓度为80 g/L时,外值体不定根的再生率显著降低,且品种间差异显著.渗透胁迫对不定根的生长也有明显的影响,PEG浓度为60g/L~80 g/L时,单个外植体的主根数显著降低,且品种间差异显著;PEG浓度为40 g/L时,单个外植体长度为4~6 cm的主根数显著降低且品种间差异显著.在80g/LPEG渗透胁迫的生根培养基上,6个供试品种的相对生根率存在显著差异,相对生根率由大到小依次为:鲁花11、丰花1号、丰花2号、鲁花12、0616和白沙1016.因此,可以根据培养4周时,80 g/LPEG渗透胁迫下外植体的相对生根率,60 g/L~80 g/L PEG渗透胁迫下外植体的主根数以及40 g/LPEG渗透胁迫下单个外植体形成长度为4~6 cm的主根数作为评价指标,利用花生茎尖离体培养鉴定花生品种间抗旱性的差异.【总页数】5页(P329-333)【作者】毛淑蕊;李墨霞;万勇善;刘风珍【作者单位】山东农业大学农学院,作物生物学国家重点实验室,泰安,271018;泰安市岱岳区良庄镇政府,泰安,271018;山东农业大学农学院,作物生物学国家重点实验室,泰安,271018;山东农业大学农学院,作物生物学国家重点实验室,泰安,271018【正文语种】中文【中图分类】S565.2【相关文献】1.湿涝胁迫对平作和垄作花生渗透调节能力与产量及品质的影响 [J], 刘娟;张俊;臧秀旺;汤丰收;董文召;苗利娟;张忠信;徐静2.干旱和盐胁迫对花生渗透调节和抗氧化酶活性的影响 [J], 张冠初;张智猛;慈敦伟;丁红;杨吉顺;史晓龙;田家明;戴良香3.干旱-盐胁迫对花生幼苗渗透调节物质含量的影响 [J], 高荣嵘;杨莎;郭峰;孟静静;张佳蕾;于晓霞;李新国;万书波4.叶片外源施加硝普钠对渗透胁迫下花生幼苗生长及根系抗氧化系统的影响 [J], 任静;万勇善5.干旱胁迫及复水条件下烯效唑对大丽花生长与渗透调节物质的影响 [J], 袁先峰;李晓婉;陈仁彪;王文;谈建中因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
毛蕊花和粟米草毛状根培养系统的建立(简报)
许铁峰;张汉明;丁如贤;李博华
【期刊名称】《植物生理学通讯》
【年(卷),期】2000(36)5
【摘要】用发根农杆菌A4、R160 1、ATCC15834从毛蕊花和粟米草的无菌子叶中诱导出毛状根 ,经高压纸电泳鉴定 ,这两种毛状根中均含有甘露碱 ,并测定了它们的生长曲线。
【总页数】3页(P423-425)
【关键词】毛蕊花;粟米草;毛状根培养系统;药用植物
【作者】许铁峰;张汉明;丁如贤;李博华
【作者单位】第二军医大学药学院
【正文语种】中文
【中图分类】S567.203.5;S336
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1.粘毛黄芩毛状根外源基因表达系统的建立 [J], 王淑芳;李凤华;孙敏
2.毛喉鞘蕊花毛状根培养及二萜化合物的形成 [J], 周立刚
3.甜叶菊毛状根培养系统的建立及绿原酸类成分的诱导 [J], 邹凯;刘泽波;许小向;上官新晨;尹忠平;陈继光;蒋艳
4.粘毛黄芩毛状根培养体系的建立及其黄芩苷的动态合成 [J], 王淑芳;孙一铭;雷桅;杨蕊;孙敏
5.药用植物商陆毛状根培养系统的建立 [J], 许铁峰;张磊;张汉明;易杨华;郭美丽;董昕;唐克轩
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