植物组织培养技术在中药资源中的应用
材料进行评价；③通过植物组织培养技术研究道地药材遗传机制和环境机制；④通过诱导子的添加提高培养物中活性成分含量；⑤利用植物组织培养物进行基因功能筛选、验证及遗传转化研究。本文将从以上几个方面综述近年来植物组织培养技术在中药资源领域中的应用。
1 植物组织培养生产药用植物活性化合物
药用植物细胞，毛状根和不定根培养技术是生产药用植物次级代谢产物的一种非常有价值的工具。因此，通过细胞培养生产次级代谢产物的植物将近1 000种，超过600种的活性成分直接由植物细胞培养提供。目前，100多种毛状根已经成功的被发根土壤农杆菌诱导[1]，主要通过优化培养基和关键生理因素去增加毛状根培养的次级代谢产物的生成。目前，人参，三七，柴胡，甘草，丹参，雷公藤和许多种药用植物已经制定了不定根培养体系。目前，为了大量的生产次级代谢产物，细胞、不定根、毛状根已经成功地应用于大规模培养。例如，人参不定根培养已经达到3万L。金丝桃不定根已经达到500 L，紫锥菊不定根已经达到1 000 L[2]。韩国，CBN生物科技公司，每年生产大约40～45 t人参不定根，这是一个利用植物组织培养生产药品、食品和化妆品的成功范例。主要研究了培养条件的优化和诱导子的使用来提高次级代谢产物的含量。由WHO资助的半合成青蒿素已经被赛诺菲公司研制成功，其用发酵方法由单糖生产的青蒿酸在2013年已形成60 t左右产能。Phyton为成为世界领先的高品质紫杉醇生产商已进行了巨额投资。我国具有通过植物细胞发酵生产紫杉醇的巨大產能，杜绝了对紫杉树种植的依赖，也避免了他们与环境、可持续性、可靠性和质量稳定性相关的固有问题。近年来药用植物细胞，毛状根和不定根次级代谢产物的积累情况见表1。
近年来，药用植物细胞，毛状根和不定根培养受到了广泛关注，因为它提供了许多植物次级代谢产物。总的来说，药用植物的细胞，毛状根和不定根是逐年增加的，并且它的培养规模已经逐渐扩大。
2 遗传多样性分析
植物组织培养是植物快速大量增值的一种潜在工具，并且有利于控制重要次级代谢产物的生成。然而再生植株的遗传基因会发生一定程度的变异，从而造成植株化学成分的改变及其临床疗效的差异，影响组织培养的优点[40]。因此，必须保证组培植株基因的一致性，以确保植株的质量。用于监测遗传基因变化的方法有简单重复序列，随机扩增多态性DNA和相关序列扩增多态性。
简单重复序列通常形成具有具体基因，少许具体标记物的种族。随机扩增多态性DNA方法是一种PCR技术，随机扩增DNA片段，使用低于最低退火温度的核苷酸序列的单一引物。这个技术已经广泛用于种族分类，遗传作图和种系发生[41-42]。在吊灯花属快繁的研究中，在植株的直接芽器官发生，间接芽器官发生和母本植物之间比较基因稳定性，结果显示通过简单重复序列和随机扩增多态性DNA方法，直接芽器官发生的基因和母本植物是相似的，间接芽器官发生的随机扩增多态性DNA指纹图谱显示出低的变异率[40]。相关序列扩增多态性是简单的有效地生产高再生性和多功能性的全组基因片段。在人参悬浮细胞培养中，通过随机扩增多态性DNA方法在悬浮细胞与幼苗之间比较基因稳定性，结果显示悬浮细胞的基因和幼苗是相似的[43]。在拟南芥悬浮细胞培养中，通过简单重复序列方法来比较悬浮细胞和拟南芥植株的基因稳定性，发现悬浮细胞的基因和幼苗是相似的[44]。