植物干细胞造就了增殖率持续、稳定地生长,并保持有效成分的高生产性。因此,植物干细胞能为开发植物智能提供以下3大优势:
1.永恒的生命力
植物细胞与动物细胞一样,其染色体端粒在细胞分裂过程中也会逐次缩短。分离的植物干细胞中含有活跃的酶,不会因细胞分裂而有所损耗。因此,这就意味着植物干细胞是具有永恒生命力的不朽细胞。
2. 稳定的标准化样本
在科学与医学领域上,研究人员十分重视实验数据的重现性。为了得到重现性高的实验数据,稳定的样本与稳定的实验技术是最为关键的。不稳定的样品会导致不稳定、误差大的实验数据。批次差异性是植物的先天特征。
愈伤组织细胞是由植物组织中多种植物细胞(树皮细胞、木质细胞、韧皮细胞等)通过“脱分化”过程形成的混合性细胞团块,导致其细胞外型、生长速度、基因表达都不尽相同。这也是为何愈伤组织培养成效在不同批次间如此不稳定的源由。然而细胞株的每一个细胞都是由同一个分生细胞复制而来(同质同源性细胞),故每个细胞的细胞外型、生长速度、基因表达、植化素组成都完全相同。通过稳定的生长参数培养,就可以得到稳定且标准化的细胞样本,再现性超过99%,十分适合做为研究实验的样本。同时,采取的是“植物化学指纹图谱”来作为植物的样本档案管理。“植物化学指纹图谱”代表该植物体内现有的植化素成分与含量,可以做为植物鉴定与植物质量管理的依据。
过去因为植物批次间的变异性太大,各植株之间稀有植物素的种类和数量的差异很大,故无法做出可信赖的化学指纹图谱。而只有超过99%批次一致性的植物样本,才能让研究人员得以实现建构每一种植物专属的化学指纹图谱。因此,通过植物干细胞技术将某种中草药的干细胞分离出来后,然后再获得固定培养环境下植物干细胞表达的化学指纹图谱,这将对于中草药品种鉴定和中草药质量管理起到很大的帮助。
3.多元化样本
不仅可以获得标准化的样本,通过植物干细胞还可获得多样化的样本。
通过改变培养植物干细胞的环境,植物干细胞会感应环境刺激并改变其基因表达模式,因此在不同环境下,植物干细胞生产的有效成分和含量都不尽相同。从而,研究人员可获得多种多样的植物有效成分组成样本(有效成分的种类和含量都可能不尽相同),并记录收集每一份样本的植物化学指纹图谱。因此,研究人员可构建尖端的植物干细胞数据库,他们可以通过改变植物干细胞的生长培养条件来鉴定植物化学物质的生化途径和调节机制,并观察这些数据库中的相应变化。
快速生长和稳定的活性,这些特点使长期培养植物干细胞成为可能,保证了稳定的标准化样品和多样化样品的输出,搭建工业化规模生产的完美平台。