第8讲植物组织器官培养制备代谢产物
植物器官和组织培养
第四节 植物组织培养和脱毒苗的生产
一．植物分生组织(meristem culture)培养： 定义：是指对植物的分生组织进行离体培养的技 术，包括植物根尖、茎尖等顶端分生组织和形成 层组织的培养。其中茎尖培养广泛应用于植物再 生和脱病毒研究。
二．植物茎尖(stem tip culture)培养：
植物茎尖培养过程
茎尖离体培养可能出现的培养反应：
生长太慢
1
生长过旺，愈伤增多
生长正常
2
3
三、利用茎尖培养生产脱毒苗
1 脱毒苗生产的意义
3 基本技术规程
2 茎尖脱毒机理
4 影响脱毒效果的因素
脱毒苗生产的意义：
目前受病毒危害严重影响生产的有： ○ 大田作物：马铃薯、甘薯、甘蔗 ○ 蔬菜：大蒜、葱、番茄 ○ 果树：柑桔、苹果、草莓、香蕉 ○ 花卉：各种菊花、香石竹、紫罗兰等
培养过程包括愈伤组织诱导、不定芽分化、无菌苗的增殖与生根等。
大蒜根尖培养及植株再生
植物茎段培养是指对植物的带有定芽或不定芽的 外植体进行离体培养，再生完整植株的过程。
茎段培养是植物离体快繁的主要途径。易培养、 变异小、性状均一、繁殖速度快。（下节课讲解）
植物茎段培养
第三节 植物繁殖器官培养
茎尖脱毒是控制植物病毒的 有效途径
药剂防治病毒效率低
抗病毒育种步履艰难
组织培养的高效隔离防 止了病毒的再侵染 脱毒—保持种性—快繁 已是一个系统技术
二．茎尖培养脱毒的
基本原理：
病毒在植物体内的 分布具有不均匀性
01
1934年，White通过观察烟草根系， 首先发现病毒在植物的不同区域分 布是不均匀的，越靠近根尖区病毒 越少，根冠区不含病毒。
第八讲植物细胞悬浮培养技术
第八讲：植物细胞悬浮培养技术摘要悬浮培养技术是一种在液态培养基中培育植物细胞的方法。
这种技术可以用于研究植物细胞的生理、生化、遗传和分子生物学。
本文将介绍悬浮培养技术的原理、方法和应用，并讨论其优缺点。
原理悬浮培养技术是将植物细胞悬浮在液态培养基中，并提供足够的营养和适宜的环境条件，促进细胞生长和分裂。
悬浮培养技术可以通过两种方法进行：自然悬浮和机械悬浮。
自然悬浮是指通过培养基中的液体流动和植物细胞的重力作用来保持细胞悬浮状态。
机械悬浮是指通过磁力搅拌或气泡强制产生的涡流来保持悬浮状态。
方法悬浮培养技术的方法主要包括以下步骤：1.选取适当的植物细胞：悬浮培养技术可以应用于多种植物细胞，例如培养基的类型和成分、植物物种、生长条件等，都会影响细胞的生长和分裂。
2.培养基制备：准备含有足够营养物质和适合生长的植物细胞的培养基。
3.细胞分离：使用细胞壁水解酶、酸碱处理或机械方法去除细胞壁，分离单个细胞。
4.细胞培养：将分离的细胞置于液态培养基中，将培养瓶放置拟南芥上，以恒定光照、温度、湿度和通风条件下日夜持续观察培养。
5.细胞传代：留置旺孔1cm左右的细胞，废弃周边细胞，再次培养。
应用悬浮培养技术可以应用于以下方面：1.生物医学研究：通过悬浮培养技术培养人类细胞，可用于药物筛选、治疗性细胞移植和组织工程学等研究。
2.分子生物学研究：由于悬浮培养技术能够大量培养植物细胞，因此可以用于高通量分析、基因克隆和表达、蛋白质组学和代谢组学研究等。
3.植物细胞与组织培养：悬浮培养技术可以用于植物组织和细胞的体外培养，利用悬浮培养技术可以大量制备植物生长激素和次生代谢产物。
优缺点悬浮培养技术有以下优点：1.可以大规模培养细胞。
2.可以简化分离和培养过程，使得实验成本低廉。
3.可以控制培养环境，减少外界干扰。
悬浮培养技术也存在以下缺点：1.悬浮培养技术对培养条件和营养要求非常苛刻，因此需要经验丰富的实验人员进行操作。
2.悬浮培养技术可能会产生细胞堆积的问题，从而影响细胞生长和分裂。
植物组织细胞培养技术生产此生代谢产物
植物组织细胞培养技术生产次生代谢产物的应用摘要：植物组织细胞培养是现代生物技术应用最重要的一个方面，它是一个应用广泛和快速发展的技术。
植物组织细胞培养技术已应用于植物次生代谢产物的生产，并取得很大成效。
本文讲述组织细胞培养技术在药物、食品、化妆品等方面的次生代谢产物生产的一些应用，以及总结了现在主要植物组织培养技术、植物组织培养技术在实践中的应用。
关键词：次生代谢产物细胞培养代谢产物植物的次生代谢产生的活性物质成分已被人类广泛应用，主要集中在研究制药(如如抗癌药物紫杉醇、疗伤药物紫草宁、保健药物人参皂甙等)、食品添加剂(如生姜、香子兰等)、调味剂(如胡椒、留兰香等)、食用色素(如花青素等)、油料(如如豆寇油、春黄菊油等)、饮料(如咖啡、可可等)、树胶(如阿拉伯胶等)、化妆品、生物杀虫剂和农用化学品等方面。
尽管有些植物次生代谢物质并不是很多，但它们与人类健康密切相关，已成为当前生物领域研究关注的重点。
因此许多植物代谢产物以组织细胞培养技术的方法开发利用，进行大规模生产，使植物次生代谢物质产量和活性提高。
1 植物组织培养技术在实践中的应用[1]21世纪是生物技术迅速发展的世纪，而植物组织培养技术是生物技术中的重要内容，可以用于：植物育种已被越来越广泛的用于扦插难生根植物、引种材料少的植物。
除常规的用器官进行培养，也可以用花药进行花粉单倍体植株育种，这种方法技术简单，对一些植物种来说易于诱导未成熟花粉的分裂，可以进行大群体研究，可以迅速而大量的产生单倍体，具有迅速纯合、选择效率高、排除杂种优势干扰、突变体筛选、消除致死基因等优点。
用于脱毒和离体快繁获得脱除病毒的材料和用于植物材料快速繁殖这方面是目前植物细胞组织培养应用最多最有效的一方面. 世界上受病毒危害的植物很多，而园艺植物受病毒危害更为严重，当植物被病毒侵染后，常常造成生长迟缓、品质变劣、产量大幅度降低等危害，目前，已经在马铃薯、甘薯、草莓、大蒜、苹果、香蕉等多种作物上大规模应用;离体培养的优点就是快速，而且材料来源单一，遗传背景一致，不受季节和地区的限制，重复性好，所以离体快速繁殖已经广泛应用于果树，中药材等的栽培。
植物生物学中的物质代谢途径和机制
植物生物学中的物质代谢途径和机制植物生物学是关于植物的科学研究，它研究植物的形态、生理、生态等方面，其中包括了植物的代谢途径和机制。
植物代谢是指植物体内的化学反应和能量转化，包括水分代谢、碳水化合物代谢、蛋白质代谢和脂质代谢等。
这些代谢途径和机制是植物生长、发育、适应环境等重要过程中必不可少的环节。
一、水分代谢水分代谢是植物生长和发育的重要过程，它影响着植物的生长、营养和抵抗力等方面。
植物的水分代谢包括吸水、传导、蒸腾和排水四个方面。
植物体内的水分主要是由根吸收，然后通过根、茎、叶等传导组织传送到植物体的各个部位。
植物中的传导组织包括了木质部、韧皮部和髓皮部等。
木质部是植物内部的重要组织结构，它主要负责物质的输送和支撑。
韧皮部主要负责植物的保护和传导，而髓皮部则主要起到填充细胞和储存物质等作用。
植物体内的水分排出主要通过蒸腾作用发生。
蒸腾是指植物体内水分通过气孔排出，这一过程包括了水分的蒸发、吸气和排气等环节。
蒸腾是植物防止过度蒸发的重要机制，也是植物维持水平衡的重要途径。
二、碳水化合物代谢植物体内的碳水化合物代谢包括了光合作用和呼吸作用两个方面。
光合作用是指植物体内将阳光能量转化为化学能的过程，通过与空气中的二氧化碳进行化学反应，将其转化为葡萄糖等有机物质。
呼吸作用则是指植物体内有机物质进行氧化分解，从而释放出能量的过程。
植物体内的碳水化合物代谢与植物的生长和发育密切相关。
植物通过光合作用合成出的葡萄糖等有机物质可被用来生成细胞壁、细胞质、细胞核等物质，并且可被耗散在生理活动和生长发育中。
因此，植物在不同的生长发育阶段和适应环境时其碳水化合物代谢过程也会发生改变。
三、蛋白质代谢蛋白质是植物体内的重要组成部分，它们在保持细胞形态、维持生命活动和维护植物机能等方面扮演着重要作用。
植物体内的蛋白质代谢包括了蛋白质的合成、降解和修饰等过程。
植物体内蛋白质的合成过程主要发生在叶绿体和内质网上，后者通过转录和翻译作用对蛋白质进行合成。
植物器官和组织培养讲义
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三、植物茎段培养
植物茎段培养是指对植物的带有定芽或 不定芽的外植体进行离体培养，再生完 整植株的过程。
茎段培养是植物离体快繁的主要途径。 易培养、变异小、性状均一、繁殖速度 快。（下节课讲解）
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第三节 植物繁殖器官培养
一、植物花器官的培养(主要见胚胎培 养和花药培养) 二、植物幼果培养(了解)
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三、植物种子培养：
定义。
用途：打破种子休眠，缩短生活周期；挽救远缘 杂种，提高杂种萌发率等。
对培养的要求：成熟种子萌发培养所用培养基成 分简单，不需生长调节剂；未成熟种子萌发培养 则需要添加一定的营养成分和生长调节剂。若需 要其形成愈伤组织，需要相应的生长调节剂及营 养物质。
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二、植物根段培养
植物根段培养是指以植物的根切段为外 植体进行离体培养，再生完整植株的过程。 是研究根系生理代谢、器官分化及形态建 成的良好实验体系。培养方法与叶片培养 相似。
培养过程包括愈伤组织诱导、不定芽分 化、无菌苗的增殖与生根等。
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（二）不定芽的分化：
由脱分化形成的愈伤组织细胞分化出不 定芽及不定根的过程。
分化过程受细胞分裂素/生长素比值的 影响。通常添加高浓度的细胞分裂素，降低 生长素浓度以诱导不定芽的形成。
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（三）不定芽的增殖及生根：
分化形成的不定芽切下后，接种于 增殖培养基中，促进不定芽的增殖，增 殖的无根苗转接于生根培养基中可以诱 导不定根的形成。
植物细胞培养及次生产物代谢生产
细胞固定化培养技术按照其支持物不 同可以分为两大类：
包埋式固定化培养系统：支持物多采 用琼脂、琼脂糖、藻酸盐、聚丙烯酰胺等 ；
附着式固定化培养系统：支持物采用 尼龙网、聚氨酯泡沫、中空纤维等材料。
（四）、利用细胞培养生产有用物质
第四章
植物细胞培养及次生产物代谢生产
一、悬浮培养
二、单细胞培养 三、植物细胞的规模化培养及有
用物质生产
一、悬浮培养（cell suspension culture）
悬浮培养是细胞培养的基本方法，是将单个 游离细胞或小细胞团在液体培养基进行培养增殖 的技术。
1、愈伤组织诱导
要求：松散性好，增殖快，再生能力强。其外 观一般是鲜艳的乳白或淡黄色，呈细小颗粒状， 松散易碎。
Circulation through an external loop
旋转式培养系统 一般用于产品中试或某些必需裂解细
胞才能获得目的产物的培养，其优点是控制 精确，处理灵活，缺点是培养体积较小。
②固定化培养系统
这一技术的优点在于： 可以较容易地控制培养系统的理化环境，从而可以研
究特定的代谢途径，并便于调节； 细胞位置的固定使其所处的环境类似于在植物体中所
平板培养中细胞密度和培养基成分是培养成功的关键，而细胞密度 和培养基成分互相依赖（负相关）。
2、看护培养
看护培养（nurse culture）：是由Muir1954年设计的。
操作方法： 在固体培养基上置入一块 活跃生长的愈组织，再在愈 伤组织上放一小片滤纸，待 滤纸湿润后将细胞接种于滤 纸上。当培养细胞长出微小 细胞团以后，将其直接转至 琼脂培养基上让其 迅速生长
第8讲植物组织器官培养生产代谢产物2
1.毛状根产生机制
发根农杆菌 (Agrobacterium rhizogenes)是一种革兰氏阴性菌，能 侵染大多数的双子叶植物、少数单子叶 植物及个别的裸子植物，诱发被感染植 物的受伤部位长出毛状根。
第8讲 植物组织器官培养 制备代谢产物
一 本节主要内容 毛状根培养制备次级代谢产物
二 本节关键问题 1.毛状根的诱导机制与方法、应用 2.毛状根培养制备次级代谢产物的影响因素 3.植物组织器官、细胞培养制备次级代谢产物的 各自优缺点
一 分化与次级代谢产物关系
1 1.细胞分化与次生代谢产物
细胞分化程度的提高与次生代谢产物含量 有一定的相关性。例如： 许多植物次生代谢产物的合成与叶绿体的 分化有关。
E前体： 添加相应的前体可能会增加产物产量，如甜
菜毛根合成甜菜色苷的代谢过程的最后一步主要 由甜菜醛氨酸与氨基酸合成了甜菜色苷，因此添 加氨基酸对提高甜菜色苷产量有帮助。
F过氧化物酶： 毛状根中的一些过氧化物酶类与次生代谢产
物的降解有着密切的联系，如何减低这类氧化酶 的活性从而提高次生代谢产物在毛状根中的积累 量是值得关注的又一热点。
（二）冠瘿组织培养生产次级代谢产物
冠瘿组织（Crown gall tissue）是由根癌农杆菌
(Agrobacterium tumefaciens)感染引起的植
物肿瘤组织，它能在无外加 植物激素的培养基上生长。
冠瘿组织形成
与根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）上
的Ti质粒有关。Ti质粒上也有一段特殊的T-DNA， 编码细胞分裂素合成酶基因ipt(trnsr)以及生长 素合成酶基因 iaaM(trns1)、iaaH(trns2)。
植物组织培养课程教学大纲
植物原生质体融合
06
与基因工程育种
原生质体融合原理及方法
原生质体融合原理
通过去除细胞壁，使两个或多个植物细胞的原生质体在特定条件下 融合，形成杂种细胞，进而通过组织培养技术获得再生植株。
原生质体融合方法
包括酶解法去除细胞壁、诱导原生质体融合、杂种细胞筛选与培养 等步骤。
融合技术的应用
原生质体融合技术可用于植物育种、种质资源创新、基因功能研究等 领域。
愈伤组织的诱导与增殖
在适宜的培养基上培养外植体，诱导其脱分化形成愈伤组织，并进 行增殖。
器官分化与植株再生
通过调整培养基中的激素种类和比例，诱导愈伤组织再分化形成根 、芽等器官，进而发育成完整植株。
培养基成分及作用
基本培养基
提供植物生长所必需的大量元素、微量元素 和有机物质。
碳源
为植物提供能量，常用蔗糖作为碳源。
了解培养基的保存方法和使用期 限，掌握培养基的正确使用和处 理方法。
接种与培养技术
接种前的准备
学习接种前的准备工作，如选择适当的接种工具、准备接种材料 等。
接种方法与技巧
掌握常用的接种方法，如划线接种、倾注接种、涂布接种等，了解 不同接种方法的优缺点和适用范围。
培养过程中的观察与记录
学习培养过程中的观察方法和记录要求，掌握植物生长状况、污染 情况等关键信息的观察和记录技巧。
生物技术领域应用
结合基因工程、细胞工程等生 物技术手段，利用植物组织培 养技术进行植物遗传改良和新
品种创制。
学生自我评价与提升建议
知识掌握程度
回顾课程内容，评估自己对植物组织培养基本原 理、培养基配制、接种与培养等知识点的掌握程 度。
问题解决能力
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第8讲植物组织器官培养制备代谢产物一本节主要内容毛状根培养制备次级代谢产物二本节关键问题1.毛状根的诱导机制与方法、应用22.毛状根培养制备次级代谢产物的影响因素3.植物组织器官、细胞培养制备次级代谢产物的各自优缺点一分化与次级代谢产物关系11.细胞分化与次生代谢产物细胞分化程度的提高与次生代谢产物含量有一定的相关性。
例如：有定的相关性例如许多植物次生代谢产物的合成与叶绿体的分化有关。
2.细胞聚集和组织水平上的分化在聚集的细胞团块中，位于表面和中央的细胞处于不同的分化状态，从而常表现出细胞处于不同的分化状态从而常表现出与游离细胞不同的次生代谢能力。
例如：小果咖啡培养物中嘌呤环生物碱的合成取决于细胞团块的大小。
因此，固定因此固定化培养利于提高生产次生代谢产物含量。
3.器官水平上的分化有些植物的某种次生代谢产物在某个器官中含量较高，在悬浮培养细胞中含量较低或没有。
例如：柴胡根中含有效成分柴胡皂苷，其愈伤组织一般不能合成这类化合物。
有些植物的培养物在合成次级代谢产物时要求有芽的形成。
例如：长春花的脱分化培养细胞中很难获得具有抗癌活性的长春花碱，而在培养的长春花簇芽中能测定出长春花碱。
能测定出长春花碱大多数植物次级代谢产物与细胞分化有关。
离体培养的植物细胞存在不稳定、目标产物含量低、需要激素等不足。
低需要激素等不足因此，分化程度较高、遗传更稳定的植物组织器官培养在有价值次级代谢产物生产上展现了应用潜力。
二植物组织器官培养生产次级代谢产物（一）毛状根培养生产次级代谢产物一些植物的次级代谢产物在根里大量合成，但是正常根的培养非常困难，生长缓慢，收获困难。
收获困难毛状根(hairy roots)(hairy roots)是发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）感染双子叶植物后，形成的类似头发一样的根组织。
许多植物的毛状根在离体培养条件下表现出次生代谢产物的合成能力，产物产量较出次生代谢产物的合成能力正常植物及悬浮培养细胞的要高。
因此Ri质粒可应用于有价值的次生代谢产物的生产。
1.毛状根产生机制发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes 是一种革(g g )兰氏阴性菌，能侵染大多数的双子叶植物、少数单子叶植物及个别的裸子植物，诱发被感染植物的受伤部位长出毛状根。
发根农杆菌之所以具有这种致根性是因为它具发根农杆菌之所以具有这种致根性，是因为它具有能诱导毛状根产生的Ri(Root inducing)质粒。
发根农杆菌Ri 质粒有几种不同的类型，分别是农杆碱型、甘露碱型和黄瓜碱型。
其中含有农杆碱碱甘露碱黄碱其含有农碱型Ri 质粒的菌株通常具有更广泛的宿主范围和更强的致根特性。
Ri质粒（约250kb的大质粒）是位于发根农杆菌染色体之外的独立的双链环状具有2个主要的功能DNA。
具有2个主要的功能区：T-DNA区(Transferred DNA region，转移区)和DNA region转移区)和Vir区(Virulanee region ，致病区)。
致病区)当发根农杆菌感染植物时T DNA可以转化Ri质粒上的T-DNA可以转化并插入到植物细胞基因组中。
在通常状态下，Ri质粒上Vir区的基因处于抑制状态，当发根农杆菌感染寄主植物时，受损伤的植物细胞合成的低分子苯酚化合物乙酰丁香酮使Vir区处于抑制状态的基因被激活，产生一系列限制性核酸内切酶，在酶的切割作用下产生T-DNA链，T-DNA进入植物细胞核内，整合进植物细胞的基因组。
其整合和表达的结果导进植物胞基整合表结致了大量毛状根的产生。
T-DNA上有生长素合成基因tms 1和tms 2，指导IAA(吲哚乙酸)的合成，因此转化产生的毛状根，在培养时不需要添加外源生长激素，为激素自养型。
养2.毛状根诱导方法（1）外植体接种法取植物的叶片、茎段、叶柄等无菌外植体，与发根农杆菌共同培养23天，将植物的外植体移到～含有抗生素的选择培养基上进行培养，经过多次继代培养，转化的植物细胞产生愈伤组织，并可继代培养转化的植物细胞产生愈伤组织并可产生毛状根。
（2）茎杆接种法无菌植株生长到一定时候，将植株的茎尖、叶片切去，剩下茎杆和根部，在茎杆上划出伤口，将带Ri质粒的发根农杆菌接种在伤口处和茎的顶部切口处，经过一段时间培养，在接种部位产生毛状根。
状根（3）原生质体—农杆菌共培养法将原生质体培养3-5天后，加入带Ri质粒的发根农杆菌进行共培养，然后借助于转化后的细胞激素自养型特性或T DNA上的抗菌素标记筛选出转化T-DNA成功的细胞。
分裂形成愈伤组织，在无激素培养基上可产生毛状根。
3.毛状根培养优点由生长快激素自养型生 Ri质粒转化的毛状根生长快、激素自养型、生长周期短，在培养时不需要添加外源激素，易于培养。
毛状根分化程度高，产生次级代谢产物能力强，合成较为稳定，能大量合成某些悬浮培养的细胞不能或者很少合成的次级代谢产物。
通过T-DNA改造，易于采用基因工程途径提高次级代谢产物产量级代谢产物产量。
4.毛状根在药用次生代谢产物中的应用毛状根应用于药用植物次生代谢产物的生产已有近30年的历史。
黄酮类(flavonoids)：付春祥等的研究表明。
来源于新疆雪莲根段外植体的毛状根系。
其20d的源于新疆雪莲根段外植体的毛状根系其20d的生长速率可达到鲜重接种量的24倍。
其中黄酮含量是野生雪莲根的86倍是野生雪莲叶片的29量是野生雪莲根的8.6倍，是野生雪莲叶片的2.9倍。
生物碱类(alkaloids)：孙敏等以长春花(Catharanthus roseus)无菌苗叶片为外植体诱导毛状根，其中长春碱含量是原植物根和叶中含量的27.4倍和23.5倍。
长春新碱的含量是原植物根是23.5倍。
是235倍蒽醌类(anthraquinones):对何首乌(Polygonium究表multiflorum Thunb)的研究表明：以再生植株的叶柄、茎段和叶片为外植体可诱导毛状根，毛状根中大黄酸的含量为2.49μg/L(干重)。
是无菌幼苗的倍苗的2.85倍。
(p)皂苷类(saponins)：对人参的研究表明：以无菌苗带叶幼茎为外植体诱导的毛状根中人参总皂苷含量为2.486％(干重)。
高于原药材总皂苷含量1.403％(干重)。
(phenyIpropanoids)：雪莲毛状根中丁香苯丙素类(h I id)雪莲毛状根中丁香苷和高车前素的含量分别约是野生植株的40倍和倍3倍。
(p)对短叶红豆杉的研究表明以萜类(terpenoids)：对短叶红豆杉的研究表明：以无菌苗的芽为外植体可诱导出毛状根。
毛状根中紫杉醇的含量为愈伤组织的1.38.0倍。
13--80（二）冠瘿组织培养生产次级代谢产物（）冠瘿组培养生产次级代谢产物（Crown gall冠瘿组织（Crown galltissue）是由根癌农杆菌A b t i(Agrobacteriumtumefaciens)感染引起的植物肿瘤组织，它能在无外加物肿瘤它能在外加植物激素的培养基上生长。
冠瘿组织形成与根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）上的Ti质粒有关。
Ti质粒上也有一段特殊的T-DNA，的Ti质粒有关Ti质粒上也有段特殊的T DNA 编码细胞分裂素合成酶基因ipt(trnsr)以及生长素合成酶基因iaaM(trns1)、iaaH(trns2)。
合成酶基因()()根癌农杆菌诱导植物形成冠瘿组织的过程与发根农杆菌诱导植物形成毛状根的过程相似。
T-DNA整合进植物细胞基因组后，生长素合成酶基因iaaM(trns1)、iaaH(trns2)分别表达色氨酸单加氧酶、吲哚乙酸酰胺水解酶，两者共同酸单加氧酶吲哚乙酸酰胺水解酶，两者共同作用合成生长素吲哚-乙酸（IAA）。
细胞分裂素合成酶基因i()ipt(trnsr)表达异戊烯基转移酶，催化合成分裂素2-异戊烯基腺嘌呤（ZIP）。
T-DNAT DNA指导的生长素与分裂素的合成导致了转化植物形成冠瘿组织。
冠瘿组织培养不仅可以生产植物根中产生的次级代谢产物，而且可以制备植物叶中的代谢产物，国外利用冠瘿组织培养制备了喹啉生物碱，我国也已经喹啉生物碱我国也已经开展西洋参冠瘿组织培养制备人参皂苷的研究制备人参皂苷的研究。
Ti质粒另外一个应用：构粒个构建转基因植物三毛状根培养生产药用次级代谢产物的讨论分析1.长春花碱毛状根培养制备长春花（Catharanthus roseus(L.) Don）：夹竹桃科长春花属。
长春花姿态优美，花期长，适合布置花坛、花境，也可作盆栽观赏。
还是种防治癌症的药境，也可作盆栽观赏。
还是一种防治癌症的药源植物。
长春花中含55种生物碱。
其中长春碱和长春新碱对治疗绒癌等恶性神瘤、淋巴肉瘤及儿童急性白血病等都有一定疗效（长春新碱抗癌比长春碱高强）。
2.雪莲花毛状根培养制备黄酮发根农杆菌R1601诱导水母雪莲叶片21d时达到最大值，为633mg/L氮源总浓度为30mmo1/L 时，毛状根生长量和总黄酮合成量均达到最大生长量和总黄酮合成量均达到最大，分别为7.3g/L(DW)和617mg/L ;NH 为525时状根长4+/N03-比例为5:25时，毛状根生长量和总黄酮合成量均达到最大，分别为8.0g/L(DW)和821mg /L50mg/L葡萄糖效果最好，毛状根干重和总黄酮合成量分别达到7.6g/L(DW)和773mg/L;20mg/L蔗糖和30mg/L葡萄糖组合时，毛状根生长量达到7.6g/L (DW)，总黄酮合成量达到850mg/LNOTE：G:葡萄糖；S:蔗糖G A3（赤霉素）对水母雪莲毛状根侧根的产生有强烈促进作用，GA3浓度为0.5mg/L时，毛状根生长量达到05mg/L时毛状根生长量达到9.1g/L(DW)，是基本培养条件下的1.2倍;总黄酮合成量达到936mg/L。
g0.5mg/LGA3和0.5mg/L IBA（3-吲哚丁酸）组合对毛状根生长和总黄酮合成最有利，生长量为12.6g/L(DW)，比基本培养条件时提高了70%;总黄酮合成量为1287mg/L。
IBA(3吲哚丁NOTE：NAA(萘乙酸)；3-吲哚丁酸)；IAA（吲哚乙酸）；BA（6-苄氨基嘌呤）结论上节例子反应器悬浮培养细胞：3.0%黄酮3.讨论现状：目前转化成功毛状根的植物有200多种，但如何使其规模化生产有用的次生代谢产如使其模化生产有次生代产物报道较少。
课堂讨论题：你认为植物毛状根培养的最大限制或问题在哪里？毛状根生产次级代谢产物的影响因素前制约在药用植物有效成应用当前制约毛状根在药用植物有效成分生产中应用的主要因素：毛状根诱导率毛状根发酵培养技术：一些物理因素(如光强、温毛状根发酵培养技术些物理因素如光强温度)和化学因素(如培养基、碳源、氮源、激素、前体诱导子等前体、诱导子等)均会对毛状根的增殖和次生代谢物质的合成产生影响。