植物反应器研究进展
植物生物反应器的研究进展及发展方向
植物生物反应器的研究进展及发展方向姓名（内蒙古科技大学生物技术系）摘要利用转基因植物作为生物反应器生产外源蛋白,包括抗体、疫苗、药用蛋白等较之其他生产系统具有很多优越性。
本文简介了植物生物反应器的研究发展历史和现状, 并对植物生物反应器领域的发展作了一定的展望和讨论。
关键词植物抗体; 口服疫苗; 药用蛋白;转基因; 生物反应器植物生物反应器是生物反应器研究领域中的一大类, 是指通过基因工程途径, 以常见的农作物作为化学工厂，通过大规模种植生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、特殊碳水化合物、生物可降解塑料、脂类及其他一些次生代谢产物等生物制剂的方法[1]。
1 植物生物反应器研究内容1.1植物抗体(plantibody)抗体(antibody) 是动物体液中的一系列球蛋白,称为免疫球蛋白(Ig) 。
它们可介导动物的体液免疫反应。
在植物体内表达编码抗体或抗体片段(如Fab 片段和Fv 片段) ,获得的产物就称为植物抗体。
植物抗体最大的优点是使生产抗体更加方便和廉价。
尤其在生产单克隆抗体方面,利用植物生产要比杂交瘤细胞低廉的多。
据估计,在250 m2 的温室中利用苜蓿生产IgG的成本约为500～600美元/ g ,而利用杂交瘤细胞生产抗体的成本约为5 000 美元/g 。
因此,利用植物生产抗体具有广阔的市场前景。
目前,利用转基因植物表达的抗体包括完整的抗体分子、分泌型抗体IgA、IgG、单链可变区片段(scFv) 、Fab 片段、双特异性scFv 片段以及嵌合型抗体等不同类型的抗体。
植物不仅作为生物反应器器生产抗体用于医药产业,而且植物抗体介导的免疫调节在植物抗病育种上也很值得研究。
Fecker 等将抗甜菜坏色黄脉病毒(BNYVV) 的外壳蛋白基因的scFv 转化烟草,产生的scFv 定位于细胞质中或通过末端的连接信号肽而分泌到质外体,结果发现转scFv 的植株出现症状的时间明显迟于对照。
Tavladoraki 等将抗菊芋斑驳病毒(AMCV) 的外壳蛋白基因的scFv 转入烟草后,发现感病率下降50～60 % ,出现症状的时间也明显迟于对照。
转基因动植物生物反应器 综述
转基因动植物生物反应器生物技术1002摘要:生物反应器，指以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备，它是生物反应过程中的关键设备。
随着转基因技术问世,生物反应器不再局限于传统“冷冰冰”的设备，而是富有生命特性的动植物。
动植物生物反应器指的是通过基因工程途径以常见的农作物或者活体动物，高效表达某种器官或组织，进行工业化生产功能蛋白等生物制剂。
本文为大家阐述了转基因动植物反应器的优缺点，研究进展及其应用。
关键词:转基因动物反应器，转基因植物反应器，优缺点，研究进展，应用一、转基因动植物生物反应器的优缺点1.1转基因动物生物反应器的优点1易养殖，实现大规模制备。
2通过乳腺和血液制备活性物质简单易行。
3可以通过动物细胞培养实现大量制备。
4产量高，转基因动物在每升乳汁中可得几十克产物，而转基因植物，微生物在每升培养液中只能获得几毫克。
5成本低，用细菌、酵母菌或动物细胞生产基因工程药物，反应条件要求严格，而转基因动物只需要正常饲养。
6用于转基因动物制药的受体牛、羊、猪等哺乳动物，与人类亲缘关系比细菌、酵母菌要近的多，所以其产品具有与人体自身产生的蛋白相同的生物学活性川。
7用转基因动物培植活体器官和组织，用于更替人体患病的器官和组织。
1.2转基因动物生物反应器的缺点1细胞培养需要昂贵的培养基和设备。
2转基因动物制备成本昂贵。
3转基因动物易产生一些伦理问题。
4目前转基因动物的研究存在理论基础薄弱、技术不完善等问题"使得转入的基因在受体动物基因组中存在着随机整合、调节失控、遗传不稳定、表达率不高等问题。
为确保转入的基因能得到高效表达并完全整合，关键是基因构建和位点整合。
5转基因表达产物的分离与纯化也存在问题，可能会出现要纯化的产物含量低的现象，还要确保去除引起人类变态反应的非人类蛋白。
6转基因表达产物的结构和生物活性是否与人体蛋白相似#转基因产品必须与人体产生的蛋白高度相似，以免人体对它产生免疫反应。
植物生物反应器研究进展
天 然蛋 白质 则 需很 高 的成 本 ， 动 物 细胞 培 养 所 而
需 的生 长培 养 基 相
作物 的 田 间 种 植 比其 它 任 何 系 统 更 加 低 廉 有 效 ， 因为 植 物 能 进 行 光 合 作 用 ， 提 供 合 适 的 若
维普资讯
２ ２
中 国 生 物 工 程 杂 志
第 ２ ２卷
前 已成功 获 得 的转 基 因植 物 非 常 多 ， 水 稻 、 如 小 麦、 玉米 、 马铃 薯 、 花 、 茄 等 。许 多 不 同 的 技 棉 番 术 可用 于转 化植 物 ，如 根 癌农 杆 菌介 导 法 、 生 原 质体 的化学 刺 激 、 微 注 射 、 穿 孔 和 基 因 枪 法 显 电 等 。许 多 不 同 的植 物 已 建 立 起 了稳 定 的转 化 体 系 ， 多 数作 物种 类 可进 行 常规 转 化 。在 克 隆 技 大 术方 面 ， 基 因动 物 的 克 隆 还 处 于 起 步 阶段 ， 转 然 而植 物 的克 隆 技 术 如 组 织 培 养 、 官 培 养 、 胞 器 细 培养 等 已相 当成 熟 。另 外 ， 外源 基 因 在植 物 后 代 中纯合 快 且 稳 定 性 高 ， 植 酸 酶 基 因 转 入 油 菜 如 后， 其表 达 可 以稳定 遗 传 ， １ 第 ５代 的种 子 仍 含 有
与 微 生 物 生 物 反应 器 和 动 物 生 物 反 应 器 相 比， 植物 生 物反 应 器有 其 独特 的 优越 性 。 首先 ， 植物 生 产 系统 易于 大 规模 生产 来 自动 物 、 类 、 菌 、 毒等 的外 源蛋 白， 常 廉价 。 人 细 病 非 微 生物 发酵 常 需要 庞 大 的设备 投 资 ， 细菌 在 发 酵 过 程 中常产 生 包 涵体 ， 而将 其 重 新 溶解 并 折 叠 成
植物表达系统的应用与发展
植物表达系统的应用与发展植物表达系统（Plant-based expression systems）是一种利用植物作为生物反应器来生产大规模表达目标蛋白的方法。
通过利用植物的生物学特性，以及分子生物学和基因工程技术的快速发展，植物表达系统在生物医药领域得到广泛应用。
本文将探讨植物表达系统的应用和发展，并展望其在未来的前景。
一、植物表达系统的应用领域1. 药物生产植物表达系统被广泛应用于生产重要的药物蛋白。
由于植物具有易于培养、成本低廉、快速扩增等特点，这种方法相对于传统的细胞培养系统具有优势。
例如，植物表达系统已经成功生产了抗体、疫苗、癌症治疗药物等。
这些药物的生产不仅具有高效性和可扩展性，还降低了成本，有助于提高药物的可及性。
2. 功能性食品植物表达系统的另一个应用领域是生产功能性食品。
通过转基因技术，植物可以被改造以产生具有特定功能的蛋白质，如抗氧化物、保健品成分等。
这些功能性食品可以提供人体所需的营养物质，对健康具有积极作用。
3. 环境保护植物表达系统还可以应用于环境保护领域。
通过转基因技术，植物可以被改造成吸收和分解有害物质的特定毒素。
这种方法被称为“植物污染物降解系统”，可以用于处理水和土壤中的污染物，减少对环境的损害。
4. 生物能源植物表达系统在生物能源领域有重要的应用。
通过转基因技术，植物可以被改造成能够产生大量生物燃料的能源作物。
这种方法可以有效利用植物的生物学特性，降低对化石燃料的依赖，减少碳排放，有助于解决能源危机和环境问题。
二、植物表达系统的发展趋势1. 技术创新随着基因工程和分子生物学技术的不断发展，植物表达系统的工艺和技术也在不断创新改进。
新的转基因技术和表达载体的引入，使植物表达系统能够更高效地产生目标蛋白。
2. 品种选择不同的植物种类适用于不同的表达需求。
例如，烟草被广泛应用于植物表达系统，因为它具有高生产能力和易于培养的特点。
随着对植物基因组的深入研究，人们可以更准确地选择适合表达目标蛋白的植物品种。
生物反应器的分类与发展
分都可经过人为驯化为生物反应器
动物血液生物反应器
动物膀胱生物反应器
动物生物反应器
外源基因编码产物可直 接从血清中分离
出来,血细胞组分可通 过裂解细胞获得，
外源基因在膀胱中表达的转基因动物 生物反应器,叫动物膀胱生物反应器
动物乳腺生物反应器
动物乳腺生物反应器利用哺
泌尿系统
乳动物乳腺特异性表达的启 动子元件构建转基因动物,
生物反应器是发酵工程中最重要的设备之一
原料
原料制备 预处理
能量 灭菌
过程控制
生物 反应器
能量 产品回收
产物
空气
空压机 除菌
热量
废物
二、生物反应器的分类
机械搅拌式反应器 气升式生生物反应器
动物生物反应器 植物生物反应器
生物反应器有很多种,按照不同的分类角度
组织或整株植物，
其中以转基因植物作为生物反应器生产贵重药物和疫
苗已经成为植物基因工程中最有研究前景和商业价值的领
域，
植物生物反应器种类不断增多, 从最初的烟草、拟南
芥到后来的马铃薯、番茄、香蕉、木瓜、豇豆、菠菜、苜
蓿、油菜和芜青等,表达产物包括疫苗、抗体及其片段、
细胞因子、酶及其它药用蛋白和生物活性肽等，
3 生产啤酒 4 生产能源
目前用来生产啤酒的填充 床固定化细胞反应器已完 成中试进入工业生产阶段
光合细菌利用有机物作为电子供 体光敏产氢为工业化生产清洁、 无污染的生物能源提供了具有竞
争力的技术方法
2、动物生物反应器
一般把目的片段在器官或组织中表达的转基因动物叫动 物生物反应器，几乎任何有生命的器官、组织或其中一部
在转基因家畜血液中得到人免疫球蛋白、d 球蛋白、B球蛋白、胰蛋白酶、干扰素和生长激素 等,并且都具有正常的生物活性，美国哺乳动物细 胞表达或生产的生物技术药物有53种，
植物瞬时表达系统的研究进展
植物瞬时表达系统的研究进展植物瞬时表达系统（Plant transient expression system）是一种用植物作为生物反应器来表达外源基因的技术。
相对于传统的植物基因转化技术，植物瞬时表达系统具有操作简单、高效快速、适应性强等优点，因而在植物基因工程研究和产业化应用中得到了广泛应用。
近年来，植物瞬时表达系统在实验室中的应用日益增多，其研究进展也取得了很多重要的突破。
下面将就植物瞬时表达系统的研究进展进行详细的介绍。
一、植物瞬时表达系统的基本原理与方法植物瞬时表达系统是利用植物体内的洋结球病毒、冠状病毒等病毒载体，通过基因枪法、电穿孔法、冻融法等方法将外源基因或者载体转移到植物细胞中，然后通过植物细胞的生物机制来表达这些外源基因。
基本原理是：将目标基因的DNA序列插入病毒载体中，然后将这个病毒载体引入植物细胞，并利用植物细胞自身的转录和转译系统来表达目标基因。
植物细胞内的RNA聚合酶和核糖体可以识别和转录由病毒载体上的启动子引导的目标基因的RNA序列。
当前，植物瞬时表达系统主要包括两种方法：基因枪法（Gene gun method）和冷冻质子法（Cold protonema method）。
基因枪法是一种通过高速微粒束将外源基因转入植物组织或者细胞内的方法。
利用基因枪设备，通过调节高压氦气或者氮气，将导入的DNA颗粒射入目标组织。
该方法可以用于不同的植物组织、细胞和亚细胞的转化，适用性广泛。
而冷冻质子法则是利用电极直接将导入的DNA或RNA质子射向目标组织或细胞的方法。
冷冻质子法可以实现更高的转化效率，并可用于大规模的瞬时表达培养。
近年来，植物瞬时表达系统的研究进展迅速，主要体现在以下几个方面：1. 高效快速的基因转导技术：研究人员通过改进基因枪和冷冻质子等转导技术，提高了基因表达的效率和速度。
通过优化基因枪药剂的配方和冷冻质子的射击参数，可实现更高的表达效率。
2. 外源基因表达的调控：研究人员通过基因工程技术，构建了一系列的响应子集和调控元件，实现了对外源基因表达的调控。
生物反应器工程的进展及应用前景
生物反应器工程的进展及应用前景随着生物技术和生物工程技术的发展，生物反应器工程也越来越受到人们的关注。
生物反应器是一种将微生物、细胞或酶等生物体系与物理化学体系联系起来，实现生物过程的转换和放大的设备。
它广泛应用于制药、食品、化工等领域，可用于生产药品、饮料、乳制品、酒精、食品添加剂等多种产品。
本文将探讨生物反应器工程的进展及应用前景。
一、生物反应器工程的发展历程生物反应器工程作为一门交叉学科，源于20世纪50年代初期的微生物发酵工程。
20世纪60年代末至70年代初，在生物工程和生物技术的推动下，生物反应器工程开始成为一个研究领域，逐渐形成了自己的研究体系和学科体系。
随着生物技术的飞速发展和工业化需求的增加，生物反应器工程逐渐成为一门独立的学科，成为生物化学、化工、环保工程等领域的重要组成部分。
二、生物反应器工程的进展1. 设备结构创新随着现代计算机技术和传感器技术的发展，生物反应器的结构不断被改进。
计算机模拟、分析和模型控制大大提高了反应器的性能和效率，从而提高了生产效率和质量。
同时，反应器的形式也得到了广泛的改进，如批量、连续、半连续和离散反应器等。
2. 微观反应器的发展微观生物反应器是新型反应器的研究方向之一。
微小的反应器可以为微生物的生长和代谢提供一种环境，从而提高反应器的效率和转化率。
同时，微观反应器可以为不同的微生物提供不同的温度、pH值、氧气和营养物质，从而优化微生物的生长和代谢。
微观反应器在微生物代谢的研究、新型药物结构的发现和制造、缩短生物反应器的反应时间等方面具有广泛的应用前景。
三、生物反应器的应用前景1. 药物开发及制造生物反应器在制药领域的应用越来越广泛。
通过生物反应器工程可以生产出诸如生物药物、口服药物、治疗癌症的药物等等。
这些药物在生产过程中，可以通过生物反应器工程的手段来控制它们的制造，以便使可得到更具品质管理的产品。
生物反应器工程的重要性对于制药领域的质量安全以及新型药物的研发十分重要。
间歇浸没式生物反应器在植物组织培养中的应用研究进展
山西农业科学 2023，51（12）：1449-1456Journal of Shanxi Agricultural Sciences间歇浸没式生物反应器在植物组织培养中的应用研究进展许凤 1，张丽芳 1，苏艳 1，蒋亚莲 1，王丽花 1，瞿素萍 1，张艺萍1，2（1.云南省农业科学院 花卉研究所/国家观赏园艺工程技术研究中心/云南省花卉育种重点实验室/昆明市花卉遗传改良重点实验室，云南 昆明650205；2.云南云科花卉有限公司，云南 昆明 650205）摘要：间歇浸没式生物反应器是植物组织培养中的一种新兴技术装备，其基本原理是在无菌条件下将组培苗在培养液中进行周期性浸泡培养以实现快速繁殖。
与传统组织培养相比，间歇浸没式生物反应器改进了液体培养的方式，在这种培养方式下，植物组织与液体培养基紧密接触，可刺激和促进植物组织对营养元素和激素的吸收；间歇及连续振动给液体培养基提供了足够氧气，提高了组培苗的繁殖系数。
间歇浸没式生物反应器主要应用于快繁后期繁殖苗和生根苗的培育，较好地促进了自动化、机械化和商业化的植物组培快繁技术的发展。
因此，间歇浸没式生物反应器具有自动化程度高、生产成本低、组培苗质量好、繁殖系数高、移栽易成活及适应性较强等特点，已在多种植物组织培养上得到应用。
为更好地将该系统应用于植物组织培养，文章概述了间歇浸没式生物反应器的发展、参数设置、快繁的优势和缺点等方面的进展情况；同时对间歇浸没式生物反应器技术在植物组织培养中的研究进行展望。
关键词：间歇浸没式生物反应器；组织培养；优势；缺点中图分类号：Q943.1 文献标识码：A 文章编号：1002‒2481（2023）12‒1449‒08Progress in the Application of Temporary ImmersionBioreactor in Plant Tissue CultureXU Feng 1，ZHANG Lifang 1，SU Yan 1，JIANG Yalian 1，WANG Lihua 1，QU Suping 1，ZHANG Yiping 1，2（1.Institute of Flower ，Yunnan Academy of Agricultural Sciences ，National Engineering Research Center for OrnamentalHorticulture ，Yunnan Flower Breeding Key Laboratory ，Kunming Flower Genetic Improvement Key Laboratory ，Kunming 650205，China ；2.Yunnan Yunke Flower Limited Company ，Kunming 650205，China ）Abstract ：Temporary immersion bioreactor is a new technology equipment in plant tissue culture. The basic principle is to achieve rapid propagation by periodic immersion of tissue culture seedlings in culture medium under sterile conditions. Compared with traditional tissue culture, a temporary immersion bioreactor improves the liquid culture mode. In this culture mode, the plant tissue is in close contact with liquid medium, which stimulates and promotes the absorption of nutrients and hormones in the plant tissue. The temporary and continuous vibration provided enough oxygen to the liquid medium and improves the reproduction coefficient of the tissue culture seedlings. The temporary immersion bioreactor is mainly used in the cultivation of propagating seedlings and rooting seedlings at the late stage of rapid propagation, which promotes the development of automated, mechanized, and commercial rapid propagation technology of plant tissue culture. Therefore, the temporary immersion bioreactor has been applied in a variety of plant tissue culture due to its high degree of automation, low production cost, better quality of tissue culture seedlings, higher rate of proliferation, higher survival rate of transplanting, and stronger adaptability. In order to better apply the system to plant tissue culture, in this paper, the progress of the development of the temporary immersion bioreactor, parameter settings, advantages, and disadvantages was summarized. At the same time, the research prospects of the temporary immersion bioreactor technology in plant tissue culture was also prospected.Key words ：temporary immersion bioreactor; tissue culture; progress; advantages; disadvantagesdoidoi:10.3969/j.issn.1002-2481.2023.12.14收稿日期：2023-02-12基金项目：云南省科技人才和平台计划项目（2017HB083）；云南省国际科技合作项目（2018IA049）；云南省重点新产品开发专项（2016BB009）作者简介：许 凤（1984-），女，云南昆明人，副研究员，硕士，主要从事观赏园艺植物资源与育种研究工作。
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植物反应器研究进展摘要：以转基因植物作生物反应器生产外源蛋白，包括抗体、疫苗、药用蛋白等具很强的优越性，目前已成为国内外基因工程研究领域的热点之一。
植物系统具有低成本、安全和易规模化优势，其表达生物活性药用蛋白能力已被许多研究所证实；同时，植物药用蛋白产品还表现出潜在的市场和广阔应用前景。
关键词：植物、生物反应器、外源蛋白1 前言随着人类经济社会的发展，对传统农业产品的要求也越来越高。
现代生物技术，尤其是农业生物技术的迅速发展，对全球现有的农作物种植和生产结构能够产生重要影响，增强农产品对人类的服务功效及市场竞争力，增加农民的收入，促进农业的可持续发展。
通过转基因用植物体表达外源蛋白(包括疫苗、抗体、药用蛋白)已成为植物基因工程领域内一个研究的热点，正在逐步形成产业化，具有极大的市场前景和商业价值。
植物生物反应器就是利用植物这个系统，包括植物细胞、组织器官以及整株植物为工厂，来生产具有商业价值的生物制品，包括疫苗、抗体、药用蛋白等[1]。
目前，已用于生物反应器的植物有烟草、拟南芥、大豆、小麦、水稻、玉米、油菜、马铃薯、番茄等[2]。
生物技术特别是在基因工程研究领域内的快速进展使人类进一步拓宽了植物的应用范围。
国外发达国家特别是美国采用植物生物反应器这种“分子农业”的方法，已经成功地生产出多种高新生物技术产品，包括特殊的饱和或不饱和脂肪酸、改性淀粉、环糊精或糖醇、次生代谢产物、工农业用酶以及一些高经济附加值的药用蛋白多肽，一些研究机构和公司已经开始从这些产品生产中获得巨大的经济效益[3]。
2 植物生物反应器简介生物反应器是指利用生物系统大规模生产有重要商业价值的外源蛋白，用于医疗保健和科学研究[4]。
1982年首次成功地利用细菌生产重组胰岛素，这一突破消除了大规模应用胰岛素的限制因素，但依赖微生物发酵和哺乳动物培养生产商业蛋白体系成本高、规模化生产困难，安全性较差[5]。
随着DNA重组技术和植物组织培养技术的快速发展，世界第一例转基因植物在1983年成功诞生于美国的华盛顿大学。
1989年哺乳动物抗体在转基因植物中首次成功表达，证实了植物作为生物反应器的可行性。
此后，植物生物反应器研究逐渐兴起。
2.1 植物反应器概念广义上讲，植物生物反应器是指以植物悬浮细胞培养、天然的或经基因工程改良的植物细胞和组织，或整株植物为“工厂”大量生产具有药用价值(如人类或动物的疫苗、抗体)，或可作为工业原料的植物次生代谢产物、食品添加剂等重要应用价值的蛋白或氨基酸。
从狭义上讲，植物生物反应器是指以转基因的整株植物为“工厂”来大量生产各种价值及附加值高的生物制品[6]。
2.2 植物反应器的优点植物作为生物反应器的优势有：(1)植物生产外源蛋白成本低，只需阳光、土壤、水分和肥料，而微生物发酵和动物细胞培养则需要昂贵的培养基，并且工业化大规模生产时需要严格控制培养条件，增加生产成本。
(2)植物细胞能够再生成植物，易于成活、生长周期短、易于快速筛选转基因阳性植物、比构建动物生物反应器省时、成功率更高。
(3)转基因植物通过自交得到的后代遗传性状稳定，从而可以在植物体内积累多基因[7]。
(4)植物可大规模种植，产物贮藏在种子、果实、块茎中，易于保存、运输，其中那些能直接食用的植物疫苗不需特殊贮存条件[8]。
(5)植物生物反应器能正确地表达、组装复杂的蛋白质，生产的蛋白活性高，很多复杂的蛋白质在微生物系统中不能正确地翻译、折叠、聚合，最终被降解或形成没有活性的包涵体，而植物具有生产任何复杂蛋白的潜能性。
(6)植物生物反应器生产外源蛋白更安全，植物体只表达部分免疫蛋白，不含致病微生物，没有其他病原菌污染[9]。
2.3 植物反应器的创建步骤创建步骤可分为4个部分：①外源目的基因在植物表达载体中的克隆及对植物细胞的转化表达；②转化体系的再生和选择；③重组蛋白的回收和纯化；④终产物的鉴定。
到目前为止，大多数的工作都集中在外源目的基因的克隆和表达方面[10]。
3 植物生物反应器研究现状3.1 植物反应器平台利用DNA重组技术在植物系统中表达目标生物活性分子——植物生物反应器研究仅有近20年历史；植物系统安全、低成本和易规模化优势使之成为目前重组蛋白生产主要系统之一。
植物主流表达系统有3种：稳定核基因组转化、稳定叶绿体基因组转化和病毒瞬时转化，三者各有优势，均有不足。
核基因组转化可以稳定遗传和具有较高级蛋白加工和修饰系统，不过外源蛋白表达水平低；叶绿体基因组转化可以实现外源蛋白高效表达、稳定遗传(胞质)和转基因花粉无逃逸风险，但无法完成复杂蛋白加工修饰，与原核生物类似；病毒瞬时转化，操作程序简单，也可以实现外源蛋白高效表达，但不能稳定遗传[11]。
目前使用的植物平台有双子叶植物(拟南芥、胡萝卜、羽扇豆、烟草、番茄、紫花苜蓿、叶用莴苣、大豆和马铃薯)、单子叶植物(玉米、大麦、小麦和水稻)、某些水生植物、藻类和苔藓。
3.2 疫苗生产现状将人体免疫机理与植物转基因技术相融合所生产出的能使机体获得免疫功能的疫苗就是转基因植物疫苗。
转基因植物生产疫苗有两种方式：一种是使用整株植物生产免疫蛋白，即注射疫苗，需要分离提纯；一种是直接在植物的可食性器官中合成，即口服疫苗，无需分离提纯，可直接食用。
近几年来已成功表达的有病毒疫苗、细菌疫苗、寄生虫疫苗等[12]。
3.3 抗体生产现状将编码全抗体或抗体片段的基因导入植物，在植物中表达出具有功能性识别抗原及结合特性的全抗体或部分抗体片段就是植物抗体。
1989年，Hiatt克隆了小鼠的IgG基因导人烟草，再通过有性杂交获得F1抗体，从此，植物抗体开始了迅猛的发展。
目前成功表达的全抗体包括IgG1、IgA 和IgG1／IgA嵌合抗体以及Fab抗体；抗体片段包括抗精子微型抗体scFvl9和乙型脑炎抗体重链可变区等[13]。
4 植物生物反应器存在问题及解决策略4.1 基因沉默或不稳定表达基因沉默指利用遗传转化方法导人并稳定整合进受体细胞中的完整的外源基因。
在当代转化体或在其后代中表达受到抑制的现象。
这就使转入的基因在受体植物中往往不能稳定表达，有时甚至完全不表达，其可以通过以下途径解决：(1)探明影响植物基因表达的基因调控元件，加以修饰和开启控制；(2)了解转录过程，以便在转录水平进行基因操作，提高转录效率；(3)研究翻译过程，提高翻译效率；(4)构建一些新的植物高效表达系统，即各种载体及高效元件[14]。
4.2 蛋白表达含量低多数转基因植物通过自交后可以选择出目的基因纯合的后代，可以稳定遗传，使表型得以延续．但是大部分外源基因的表达水平在植物体内不高，目前没有得到很好的解决．但可以尝试以下方法加以解决：(1)选择合适的植物表达宿主是表达量高低的关键，烟草以其高的生物学产量和成熟的转化步骤被广泛用来表达各种药物蛋白质；而植物种子的定位表达是近几年发展起来的另一有效途径重组药物蛋白质专一定位在种子中表达可提高其表达量并且利于贮存和运输。
(2)合理选择启动子，添加有效的增强子元件，去除无效的抑制序列是外源基因高效表达的内在因素[15]。
4.3 下游成本过高尽管植物生产体系具有许多优点，但如果产物需提纯，其费用还是比较昂贵的，因此有待降低下游生产成本，尽可能地避免或部分避免表达产物的纯化，如用转基因植物生产直接口服疫苗。
4.4 安全性问题对于转基因产品的安全性目前存在着很大的争议，尤其是在口服药物和口服疫苗方面。
公众对转基因产品的接受和认可程度还不够，从而使转基因产品的市场化进程受到影响。
因此，一方面要加大宣传普及力度，另一方面还要对转基因产品的潜在危险性进行充分评价，开发清洁载体，防止目标产物受到污染，同时还要制定相应的安全和管理法规[16]。
5 展望作物作为植物生物反应器大量生产外源目的蛋白具有广阔的研究价值和应用前景。
全球生物技术飞速发展、生物产业不断壮大，尤其是朝气蓬勃的农业生物技术已经成为许多国家发展战略的重点，吸引着众多投资，生物经济已经成为国际经济竞争的焦点，逐步形成为与工业经济、信息经济相对应的新经济形态。
据测算，到2020年全球生物技术市场将达到3万亿美元。
这对于进一步提高我国生物产业水平，促进国民经济更快、更好地发展具有重要的意义。
生物经济已经成为新的经济增长点，其市场空间可能是信息产业的l0倍，全球生物技术及产业的发展迅速。
美国《时代》周刊预言，2020年世界将进入生物经济时代，革命性的市场投放阶段预计在2025年后到来，随着对生物技术和生物产业的不断深化认识，大量的民营资产和民营企业意识到了的投资的巨大潜力。
据中国保健协会《2006—2007年度中国生物产业投资分析报告》预测，到2015年我国生物制品销售收入将会达到1100亿元，植物生物反应器低成本高产出的巨大前景吸引着越来越多的商业聚焦，一批以植物生物反应器为技术支撑的新型制药或生物技术公司纷纷建立起来，同时植物生物反应器产品涉及百姓生活方方面面，囊括了医药、食品、保健等。
推动以作物为载体的植物生物反应器技术的生物经济快速健康发展，将会更好地加快我国未来生物经济发展。
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