2024年12月5日发表在《Science Reports》上的一项研究，解答了植物生物技术领域一个重要问题：商业化繁殖的药用植物基因组的稳定性如何？

研究团队重点关注了楤木（Aralia elata），这是一种原产于东北亚的珍贵药用灌木，与人参关系密切。由于其富含生物活性化合物，特别是皂苷，在治疗神经退行性疾病和糖尿病等方面显示出良好的应用前景，因此备受关注。

随着市场对楤木需求的不断增长，组织培养技术得到了广泛应用。然而，迄今为止，尚未有研究对组织培养衍生的再生植株进行全面的基因组稳定性评估。本研究通过使用PLOP-FISH和流式细胞术等技术，填补了这一重要的知识空白。

流式细胞术

样品制备：
- 同时处理再生植株和参照标准（深山龙胆）的幼叶
- 在玻璃培养皿中用LB01缓冲液（500 μL）切碎样品
- 核悬液依次通过以下过滤：

• 50 μm尼龙网
• 30 μm尼龙网
  

- 过滤后的样品收集于冰浴中的1.5 mL微量离心管中

染色步骤：
- 加入碘化丙啶（PI）至终浓度50 μg/mL
- 添加RNase（10 μg/mL）以消除RNA污染
- 上机获取
- 每次测量至少计数10,000个细胞核
- 分析倍性
- 每个样品在不同日期进行三次重复测量

质量控制：
- 使用黄漆木(Dendropanax morbifera，别名：朝鲜树参)作为内参标准（已知2C=4.09 pg DNA）
- 进行多次技术重复
- 采用标准计算方法估算2C DNA含量

结果
1、倍性和染色体分析：
- 全部50株商业化繁殖的植物均保持二倍体状态（2n=24染色体）
- 母本植物与商业化繁殖植株之间染色体数目无变异

2、基因组大小分析（流式细胞术结果）：
- 母本植物2C DNA含量：2.46 ± 0.04 pg
- 商业化繁殖植株2C DNA含量：2.41 ± 0.05 pg
- 基因组大小无统计学显著差异



3、染色体长度：

母本植物：
- 染色体长度范围：2.93 ± 0.50至4.79 ± 0.72 μm
- 短臂平均长度：1.77 ± 0.30 μm
- 长臂平均长度：2.20 ± 0.39 μm

商业化繁殖植株：
- 染色体长度范围：2.58 ± 0.39至4.45 ± 0.75 μm
- 短臂平均长度：1.58 ± 0.32 μm
- 长臂平均长度：2.00 ± 0.41 μm



这些结果表明，商业化繁殖楤木具有显著的基因组稳定性，DNA含量和染色体结构的变异极小。这一发现对商业化微繁殖实践具有重要意义，并验证了当前楤木组织培养方案的可靠性。

参考文献：Peniton EA Jr, Nguyen HT, Waminal NE, Yang TJ, Kim HH. Cytogenomic evaluation of regenerated Aralia elata using PLOP-FISH and flow cytometry. Sci Rep. 2024;14(1):30289. Published 2024 Dec 5. doi:10.1038/s41598-024-75004-0