毛狀根是一種由發(fā)根農(nóng)桿菌侵染植物后產(chǎn)生的病理狀態(tài)，也被稱為發(fā)狀根或發(fā)根。
形成過程
毛狀根的形成是由于發(fā)根農(nóng)桿菌攜帶的Ri質(zhì)粒中的T-脫氧核糖核酸插入到宿主植物細(xì)胞核基因組中所致。這一過程導(dǎo)致植物在感染部位或周圍產(chǎn)生大量副產(chǎn)物——毛狀根。1982年，Chilton首次報道了發(fā)根農(nóng)桿菌在侵染植物過程中能夠產(chǎn)生毛狀根的現(xiàn)象。
發(fā)根農(nóng)桿菌
發(fā)根農(nóng)桿菌屬于根瘤菌科農(nóng)桿菌屬，是一類革蘭氏陰性的土壤細(xì)菌。它可以侵染多種植物，包括雙子葉植物綱、少量單子葉植物和裸子植物，引起它們產(chǎn)生毛狀根。發(fā)根農(nóng)桿菌及其介導(dǎo)的毛狀根在植物基因工程、次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)和品種改良等方面有著廣泛應(yīng)用。
應(yīng)用價值
毛狀根在藥用植物領(lǐng)域尤其重要，因為它可以通過離體培養(yǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)次生代謝物質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn)，有助于緩解中藥資源的短缺問題。相比于傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)，毛狀根培養(yǎng)系統(tǒng)具有生長速度快、無需添加外源植物激素、合成次生代謝物質(zhì)能力強且穩(wěn)定等特點。此外，毛狀根還能向培養(yǎng)液中釋放部分代謝產(chǎn)物，通過調(diào)整培養(yǎng)條件，可以合成更高含量的活性物質(zhì)，甚至包含原本植物中不存在的成分。
優(yōu)點
毛狀根的培養(yǎng)方法具有多個顯著的優(yōu)點，包括生長迅速、周期短、生產(chǎn)效率高；克隆性良好，易于篩選出高產(chǎn)穩(wěn)定的無性繁殖系；不需要額外添加生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，降低生產(chǎn)成本；遺傳性狀穩(wěn)定，不易發(fā)生染色體及cDNA變異導(dǎo)致的次生代謝產(chǎn)物下降；分化水平高，適合于生產(chǎn)次生代謝物質(zhì)。
特點
毛狀根具有生物合成能力強、穩(wěn)定性高、生長快的特點。
影響因素
影響毛狀根生長的因素包括大量元素、微量元素、碳源、光照、溫度、pH值、植物生長調(diào)節(jié)劑或激素等環(huán)境條件。
參考資料 >
植物毛狀根的誘導(dǎo)及應(yīng)用.草業(yè)科學(xué).2024-10-24
毛狀根培養(yǎng)技術(shù).丁香實驗.2024-10-24
沒有轉(zhuǎn)化體系的物種，如何研究其基因功能?(二).知乎專欄.2024-10-24