Page 142 - 《广西植物》2020年第4期
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得重组蛋白的操作被称为“ 分子农场” (ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ Ｒａｏ ｅｔ ａｌ. (２０１９) 利用水稻原生质体
ｆａｒｍｉｎｇ) (Ｄａｖｅｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５)ꎮ Ｓａｓａｍｏｔｏ ＆ Ａｓｈｉｈａｒａ 筛选出褐飞虱( ｂｒｏｗｎ ｐｌａｎｔｈｏｐｐｅｒ) 唾液腺分泌蛋
(２０１４)在莴苣原生质体细胞培养时ꎬ通过添加不同 白质组中能与植物互作的效应蛋白ꎬ为防治水稻
浓度的葫芦巴碱、尼克酸和尼克酰胺ꎬ以研究它们 褐飞虱提供了理论基础ꎮ
对原生质体的分化和群落生成的影响ꎮ 并且该团 也正因为植物原生质体实验周期短ꎬ实验数
队还在白云杉细胞中添加 Ｃ 标记的尼克酸和尼 据要经过多次重复才能有效并且具有说服力ꎬ在
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克酰胺ꎬ以研究嘧啶核苷酸的代谢通路( Ａｓｈｉｈａｒａ 瞬时转化的材料中ꎬ植物表型并不能维持较长时
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５)ꎮ Ａｏｙａｇｉ (２０１１)将长春花( Ｃａｔｈａｒａｎ￣ 间ꎬ有些瞬时转化的表型并不明显ꎬ只能在转录水
ｔｈｕｓ ｒｏｓｅｕｓ)的原生质体细胞用富含古罗糖醛酸的 平结合 ｑＲＴ￣ＰＣＲ 技术对基因的表达模式变化进行
藻酸盐凝胶固定起来ꎬ然后大量生产出吲哚类生 检测ꎬ而往往基因的表达最终体现在蛋白水平上ꎬ
物碱ꎬ在培养原生质体进行代谢物生产时ꎬ要添加 转录水平的变化对最终的表型影响大小并不一定
抑制细 胞 壁 生 长 的 物 质ꎬ 才 能 达 到 较 好 的 分 泌 呈正相关ꎮ
效果ꎮ 植物原生质体的取材一 般 来 源 于 植 物 外 植
体、组培苗或悬浮培养细胞ꎬ对于转化体系建立较
３ 植物原生质体研究的优缺点比较 困难的物种ꎬ一般选择植物外植体作为分离原生
质体的来源ꎬ该操作对植物损伤较大ꎬ有些原生质
植物原生质体广泛应用于分子细胞生物学的 体的取材来源于某些生殖器官中ꎬ大大限制了原
研究中ꎬ其中一大优点是无论从单子叶植物还是 生质体的取材来源ꎮ
双子叶植物中分离、纯化和转化原生质体的技术 虽然利用植物原生质体进行瞬时转化可以快
方法都比较统一ꎬ减少了实验操作的繁杂性ꎬ当然 速简便地获得大量有效的实验数据ꎬ但是若利用
也有更多的文献报道对原生质体的纯化和诱导分 原生质体进行稳定转化或细胞融合ꎬ获得新的优
化技术继续进行优化和简化ꎮ 良品种或者杂交品种ꎬ将会花费较长的试验周期ꎬ
近年来许多文献报道利用植物原生质体作为 因为从一个细胞分化为愈伤组织就需要一段较长
实验材料获得大量有效数据ꎬ试验周期短( 一般转 的时间ꎬ如从棕榈(Ｅｌａｅｉｓ ｇｕｉｎｅｅｎｓｉｓ)的原生质体到
化 ２ ~ ３ ｄ 即可检测)ꎬ检测面广泛(细胞水平、亚细 成苗的获得大约需要 １８ 个月的时间ꎬ其中形成愈
胞水平和分子水平)ꎬ而且体内实验结果准确ꎮ 尤 伤组织就长达 ９ 个多月(Ｍａｓａｎｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ
其对于组织培养比较困难、生长周期比较长的物
种来说ꎬ纯化获得原生质体可以为实验的开展另 ４ 展望
辟蹊径ꎮ 模式植物拟南芥和烟草的原生质体瞬时
转化已经成为了蛋白亚细胞定位实验和双荧光检 当植物原生质体的分离、纯化和转化效率达
测实验等的常用材料ꎬＭａｒｔｉｎｈｏ ｅｔ ａｌ. (２０１５) 还在 到一定稳定水平后ꎬ对植物原生质体的应用和研
拟南芥中建立了原生质体￣ｍｉＲＮＡ 报告系统ꎬ用于 究将会越来越广泛ꎮ 随着实验周期的逐渐缩短ꎬ
快速实时检测植物细胞内 ｍｉＲＮＡ 系统中各个元件 实验数据的快速获得ꎬ植物科研工作者们越来越
以及 ｍｉＲＮＡ 功能缺失的突变体的生物学功能ꎮ 除 倾向于使用一些快速简便的瞬时转化方法对实验
此之外ꎬ植物原生质体还可以应用于植物与微生 结果进行初探和预测ꎮ 并且分子水平高通量实验
物、植物与动物的相互作用研究中ꎮ 自然界的许 技术的大量使用ꎬ也促使植物原生质体应用在组
多微生物和动物寄生于植物体或者以植物体为 学方 面 的 初 筛 和 结 果 验 证ꎮ Ｏｒｔｉｚ￣Ｒａｍíｒｅｚ ｅｔ ａｌ.
食ꎬ从而导致植物中一些侵染性病虫害的发生ꎮ (２０１６)利用小立碗藓不同生长阶段、不同发育时
以植物原生质体为研究材料ꎬ筛选和鉴定病原菌 期的组织进行转录组学分析( 其中包含小立碗藓
的效应蛋白ꎬ从而提出有效的防病措施( Ｚｈｅｎｇ ｅｔ 的原生质体细胞)ꎬ筛选到 ＰｐＴＣＰ５ 转录因子参与
