[发明专利]不同菌种对人参发状根的影响及应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及不同菌种对人参发状根的影响及应用方法，属于作物生物技术领域。

背景技术

人参(Panax ginseng C.A.Mey.)为五加科(Araliaceaae)人参属植物，从古至今，一直闪烁着无穷的魅力和神圣的光彩。我国是人参的发源地，早在两千多年前，我们的祖先就发现并利用人参防治疾病。我国最早的药学典籍《神农本草经》称，人参“主补五脏，安精神，定魂魄，止惊悸，除邪气，明目，开心益智，久服轻身延年。”嗣后，在《明医别录》、《伤寒论》、《唐本草》以及《本草纲目》等医药书籍中都有详细的记述。

医学和药理研究证明，人参皂苷为人参的主要有效成分之一；是人参根的主要生物活性物质。人参皂苷按其化学性质可分为；人参皂苷二醇型(A型)，包括Ra、Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rh2等；人参皂苷三醇型(B型)，包括Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1等；齐墩果酸型(C型)。

人参中含有的糖类主要有单糖、低聚糖多糖和杂多糖，总糖含量为4％～6％。单糖类主要有葡萄糖、果糖、阿拉伯糖、鼠李糖和木糖；低聚糖中的二糖主要是蔗糖、麦芽糖和乳糖；三糖主要有人参三糖A、B、C、D等四种；多糖大部分是水溶性的，在人参根、茎、叶和果中的水溶性多糖都是杂多糖。人参多糖是由人参淀粉和人参果胶两部分组成，其中人参果胶是主要药理活性成分。

人参的根、茎、叶中均含有游离氨基酸，其各部分所含氨基酸数量及种类都不尽相同。郑毅男等首次从红参中分离得到了精氨酸衍生物精氨酸双糖苷(AFG)。人参根中含有多种B族维生素，如VB1、VB2、VB12及烟酸、烟酰胺、泛酸。还含有多种无机元素，李向高等应用中子活化分析法测定了人参、三七中均含有18种以上的无机元素。

人参挥发油的化学成分主要有三类：第一类为倍半萜类，第二类为长链饱和羧酸类，此外还有少量芳香烃类。倍半萜类是人参挥发油的主要成分。

发状根因其特性拥有许多细胞、组织和器官培养所无法比拟的优点。与植物细胞培养和器官培养相比，发状根培养物有许多突出的优点：①生长迅速。黄菊辉等培养的芥菜转化的发状根生长速度是非转化根的100倍以上。②合成能力高且稳定性强，培养过程中不需加入激素。③生物转化功能。利用发状根的生物转化功能可以产生许多新的化合物④向培养基中释放代谢物，发根的这一特性有利于分离提取次生代谢物。⑤可通过基因工程方法，增加次生物质的产量，发根农杆菌质粒是一个很好的转基因载体，可把目的基因导入植物细胞中。⑥繁殖能力强。发根具有高度的繁殖潜能，可以制成人工种子长期保存。⑦发状根易于分离且容易获得再生植株，这对于获得转基因植物或把外源基因转到可由根再生的植株具有重要意义。⑧发状根可以帮助难以生根的木本植物生根。

近年来，天然药物特别是植物类药正日益受到人们的重视和欢迎。但是由于人类对植物药需求的急剧增加，野生资源日趋减少，人工种植药材又面临农药残留、重金属污染、品种退化以及品质控制等问题。

人参作为名贵药材，在保健和医疗上应用广泛。主要工作集中在栽培、药化、药理等研究。关于人参遗传转化研究较少，尤其人参发状根形态发生研究较少。本发明以发根农杆菌侵染人参诱导发状根，探讨影响发状根诱导的若干因素及发状根再生植株过程，为人参的种质资源保存、创新保存提供了一条新途径，为人参的育种奠定基础。

发明内容

本发明的目的在于以发根农杆菌侵染人参诱导发状根，提出发状根诱导的若干影响因素及发状根再生植株过程，为人参的种质资源保存、创新保存提供了一条新途径，为人参的育种奠定基础。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

该发明的有益效果在于：

不同菌种对人参发状根的影响及应用方法，其过程包括如下方面：

(1)外植体处理：(I)人参种子萌发及处理：经过沙藏层积处理，已经开裂的种子，播种到栽培盘中，遮荫培养，待播种1～2周苗长出后，用0.1％L汞消毒6min，无菌水清洗5次。将其叶片、带叶幼茎和茎段切成1.0cm的切段，接于MS固体培养基上预培养用作转化的起始材料。(II)人参一年、两年、三年生根的处理：将人参三年生根表面用清水清洗干净后，流水冲洗3～4h，用0.1％升汞消毒10～20min后，无菌水清洗5遍，切成0.2cm厚的薄片放在MS固体培养基上待用。

(2)菌种的保存与活化：发根农杆菌的长期保存方法是将农杆菌溶于甘油中，于-20℃条件下保存，这种方法可以保存菌种几年。短期保存的方法是将发根农杆菌接种于YEB固体培养基上培养，当长出菌斑后，于4℃冰箱中保存，此种方法可以保存菌种数月。