植物活体转化系统在中草药代谢研究方向的应用案例

中草药是指以植物的种子、根、叶、花、果实、树皮等部位为原料，经过采摘、晒干、加工等工序制成的药材。中草药是我国传统中医药文化的重要组成部分，被广泛应用于疾病的预防。中草药不同于西药，它的作用是综合的、温和的、缓慢的，通常需要长期的使用。中草药的功效因药材部位、采摘季节、制作方法等因素而有所不同。例如，人参具有补气养血、增强免疫力等功效;枸杞能够明目、补肾益精、延缓衰老;黄芪具有益气固表、提高机体免疫力等作用。中草药中具有丰富的药物资源，如何充分的从中挖掘出有效的药用成分，通过现代化的生物工程手段解析代谢途径、研究基因功能，提高有效成分含量是一个大家都非常关注的研究热点方向。

植物活体转化系统利用高功率的真空泵，将真空箱中的空气迅速抽掉，在极短的时间内，达到极低压力/高真空度，从而让受试植物或者组织能够快速的形成孔洞，让农杆菌通过孔洞进入到组织中，侵染，达到转化植物的目的。

植物活体产品特点

重复性好：采用芯片控制，压力、时间控制准确，尽可能的避免人为操作失误，保证不同批次实验间的准确性、重复性。

成功率高：植物瞬转，可以整片叶子全部转化;转基因，农杆菌难侵染的外植体，可以提高侵染效率。

操作性好：采用液晶触摸屏操作，简单的设置几个参数，一键启动，轻松完成整个实验。

转化效率高：大量瞬转，多棵植株、同一株植物上的所有叶片，可以在1分钟全部转化成功。

智能化控制：定制的控制系统，对所用硬件实现全自动控制。

不锈钢内腔：采用一次成型304镜面不锈钢，方便后续清理、不容易滋生细菌等有害微生物。

应用领域：植物瞬时表达，植物转基因，植物育种，植物代谢工程，生物反应器。

植物活体在中草药代谢研究中的应用：

各种中草药叶片瞬时转化体系的建立

叶片的形状、表面有蜡质、绒毛等，常规的手动注射难以成功，可以借助PTS实现叶片注射，建立瞬时表达体系

中草药VIGS平台的建立

在建立瞬时表达体系的基础上，构建VIGS载体，可以用于通过基因敲除的方式，验证基因的功能

转基因体系的建立

对于再生体系已经建立的中草药物种，但是外植体/愈伤组织，因为细胞壁等原因，农杆菌难以侵染成功的，可以尝试使用PTS增加农杆菌侵染的效率，提高转化的成功率;已经建立转化体系的，借助PTS，提高转化率

中草药代谢产物基因功能验证

在转基因体系无法建立的情况下，可以通过将功能基因在自身叶片，或者烟草叶片中瞬时表达，通过观察表型、分析叶片的表达产物来验证功能，通过VIGS也是一种手段

应用案例：

1、丹参，幼芽转化

2、火麻（大麻），幼苗瞬时表达；

3、烟草

4、铁皮石斛，茎瞬时表达；

5、青蒿、黄芩（侵染水渍化）

在2024年植物活体即将上市：PTS-50 PRO 植物活体转化系统