发根(毛壮根,hairy root)培养

20世纪初植物细胞全能性的概念建立以来，植物组织和细胞培养的研究已取得了很大的进展，如试管苗大量繁殖技术、单倍体技术、原生质体培养、细胞杂交、体细胞变异及突变体的选择和利用等。80年代，随着基因工程的发展，其研究成果也渗透到细胞工程中来，引起了细胞培养研究的新突破。其中通过发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）中Ri质粒介导的天然植物遗传转化，建立发根培养系统来生产原植物中的次生代谢产物成为植物基因工程和细胞工程结合的一项新技术。发根农杆菌中含有Ri质粒，其T-DNA在Vir基因的协助下整合进植物的核基因组，引起宿主植物发生毛根(hairy root)病，形成毛状根。毛状根能够在无激素的培养基上生长，并且在液体培养中的生长速度大于相应的细胞培养物和未转化的根培养物。

在最近的十余年里，应用发根农杆菌Ri质粒转化植物，尤其是药用植物产生毛状根，利用毛状根培养技术来生产和提取有价值的次生代谢产物已发展成继细胞培养技术之后的又一新的培养技术。

利用发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）侵染宿主植物受伤部位的细胞并产生大量不定根，又称毛状根，其中Ri质粒为根诱导质粒，故又可称之为Ri质粒介导的甘草转化。与传统的细胞培养技术相比，该方法具有以下特点：

1、转化的毛状根在适宜的培养基上生长迅速，周期短，生产效率高；

2、一条毛状根来源于一个转化细胞 ，具有克隆性，可以避免嵌合体，易于筛选出高产稳定的毛状根无性繁殖系；

3、毛状根具有激素自主型生长的特点，培养基中不需要外加生长调节物质，从而克服了植物细胞培养中外源植物激素的依赖性，同时也降低了生产成本；

4、毛状根遗传性状稳定，不像非器官化的培养物那样易发生染色体及cDNA的各种变异所引起的次生代谢产物下降，毛状根的生化特性也不易改变，通常培养多年，其生长速度和合成能力不变；

5、转化的毛状根，分化水平高，一般认为，植物次生代谢产物易于在分化水平高的组织中产生积累，且植物的根又是多种次生代谢产物合成的场所，因此，转化的毛状根是生产次生代谢物质较理想的组织。