[發明專利]一種金鐵鎖毛狀根系的誘導與培養方法

無效

• 申請號: 200910237579.2
• 申請日: 2009-11-18
• 公開（公告）號: CN102057868A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 張宗申;劉同祥;韋瑋;崔箭;張繼永;王偉
• 申請（專利權）人: 劉同祥
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00;C12Q1/68
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張韜

技術領域

本發明涉及一種利用生物技術誘導與培養毛狀根系的方法，特別設計一種金鐵鎖狀根系的誘導與培養方法。

背景技術

金鐵鎖是石竹科金鐵鎖屬單種屬植物(Psammosilene?tunicoides?W.C.Wu?et?C.Y.Wu)，為西南地區特有植物、民間常用草藥。其根入藥，常用于跌撲損傷、風濕痹痛、胃寒痛、瘡癤、創傷出血。是我國中成藥保密品種“云南白藥”的重要成分之一，也是多種知名中成藥的主要成份，如云南白藥系列、云南紅藥膠囊、貴州金骨蓮膠囊、福建痛血康膠囊等。近年來隨其藥用需求量的不斷增加，加上自然環境因素和人為作用，使金鐵鎖資源數量急劇下降，目前已作為珍稀瀕危物種列入《中國植物紅皮書》中，屬于國家二級重點保護植物。

隨著生物工程技術的發展，利用發根農桿菌誘導藥用植物產生毛狀根，并對毛狀根進行離體擴增培養，可以快速大量的提取植物體中有效化學成分，也是進行藥用植物資源可持續發展的有效途徑之一。由于毛狀根具有生長速度快、分枝多、弱向地性，處于器官化水平，激素自養，生理生化、遺傳特征穩定，有穩定的次生代謝物質合成能力，并且毛狀根培養不受環境、生態、氣候等條件的限制。因此，利用毛狀根培養技術標準化生產金鐵鎖替代野生資源，不但可以緩解日益增長的市場需求，而且有利于保護、搶救和挖掘民族藥，解決日益嚴重的生態環保問題，也將會大大促進金鐵鎖等民族藥的現代化發展。因此，建立金鐵鎖毛狀根培養系統大量生產金鐵鎖替代原材料具有重要意義

目前，用發根農桿菌誘導形成的植物毛狀根涉及到31科100余種雙子葉植物，而露水草(Cyanotis?arachnoidea?C.B.Clarke)是迄今單子葉植物中毛狀根誘導成功的唯一例子。毛狀根培養與傳統栽培獲得中草藥原材料相比具有如下優點：(1)毛狀根中染色體和次生代謝產物的生物合成相對穩定；(2)毛狀根不僅生長速度快，而且次生代謝產物含量高，(3)不受病蟲害、地理和季節等各種環境因素的影響；(4)所獲得的產物可從培養體系內直接提取，并快速、高效的回收與利用，簡化了分離與純化的步驟；(5)有利于細胞篩選、生物轉化，合成新的有效成分；(6)有利于研究植物的代謝途徑，還可以利用某些基因工程手段探索與創造新的合成路線，得到價值更高的產品；(7)節省大量用于種植原料的農田。正是由于毛狀根的上述優點，為其工業化、規模化生產優質中草藥原材料提供了基礎，成為繼組織培養、細胞培養之后當代生物技術領域重要的研究和開發熱點。

利用植物毛狀根進行天然產物的生產進入了一個嶄新的發展階段，植物細胞培養技術生產的次生代謝產物被人類廣泛應用。通過毛狀根培養可以生產的次生代謝產物有生物堿類(如莨菪烷生物堿、喹啉生物堿)、甙類、黃酮類、醌類和一些重要的酶(如超氧化物歧化酶)等。人參毛狀根的生長速度是常規激素誘導根生長速度的2倍(Yochikawa，1987)；莨菪毛狀根無性系合成莨菪堿的效率是原植物的2倍以上(Mano?1986)；劉春超和劉本葉等對青蒿毛狀根的培養條件和代謝組學進行了研究；研究發現栝樓毛狀根生產天花粉蛋白克鮮重含量到8.16毫克。這些研究充分表明，毛狀根培養體系正在成為生產次生代謝產物的重要生物技術之一。

發明內容

本發明的目的是公開一種金鐵鎖毛狀根系高效誘導與培養方法.

本發明金鐵鎖毛狀根系誘導與培養方法為：

取金鐵鎖幼嫩莖為外植體進行脫分化處理，獲得新鮮金鐵鎖愈傷組織，將愈傷組織與含有Ri質粒的發根農桿菌(ACCC10060，保藏單位縮寫和菌種編號)共培養，以無菌紙吸取多余菌液后轉入到誘導培養基中誘導培養，在金鐵鎖愈傷組織處生長出金鐵鎖毛狀根；抑菌培養后將具有毛狀根的外植體放入擴增培養基中進行毛狀根的擴大培養。