许惠滨 王福祥

摘 要：由于成本低廉、易于规模化生产、可减少污染哺乳动物病原的风险且能对表达蛋白进行翻译后修饰等优点，植物正逐渐成为一种重要的重组蛋白生产平台，而以转基因植物作为工业与化工产品生产的天然生物反应器也越来越受关注。植物生物反应器主要有稳定表达系统和瞬时表达系统，概述了这两种不同的表达系统的优缺点及其研究进展，并阐述了植物生物反应器的发展趋势，以期为植物生物反应器的发展和应用奠定理论基础。

关键词：植物;重组蛋白;生物反应器;表达系统

中图分类号：S 31 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2021）09-0076-06

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.09.013

Research Progress of Plant Bioreactor Expression Systems

XU Hui bin 1， WANG Fu xiang2，3

（1.Marine and Agricultural Biotechnology Laboratory， College of Geography and Oceanography，

Minjiang University， Fuzhou， Fujian 350002， China; 2.National Rice Engineering Laboratory of China，

Rice Research Institute， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350003， China;

3.College of Agriculture， Fujian Agricultral and Forestry University， Fuzhou， Fujian 350002， China）

Abstract： Plants are emerging as a promising platform for recombinant protein production due to time and cost efficiency， scalability， lack of harboured mammalian pathogens and possession of the machinery for eukaryotic post translational protein modification.Transgenic plants are gaining increasing attention from the industry as a natural bioreactor for the production of industrial and chemical products. Plant bioreactor mainly consists of stable expression system and transient expression system. Here， we overview the advantages and disadvantages of different expression systems and their research progress， and the development trend of plant bioreactor was also described. In order to lay a theoretical foundation for the development and application of plant bioreactor.

Key words： Rlant; Recombinant protein; Bioreactor; Expression system

得益于近年來系统生物学和分子生物学等多方面技术的发展，合成生物学的研究对象正逐步过渡到更为复杂的多细胞体系。植物拥有丰富的内膜系统和细胞器、高度特化的生物合成基因簇、精细的代谢调控网络，为开展相关研究提供了理想的模式体系。植物生物反应器是指通过基因工程途径，以常见的农作物作为“化学工厂”，生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、特殊碳水化合物、生物可降解塑料、脂类及其他一些次生代谢产物等生物制剂的方法[1] ，在过去的几十年里，它已发展成为生产有用重组蛋白的重要平台。Fisher等首次引入分子农业或“生物制药”的概念来描述“植物中重组蛋白的产生”[2-3] 。早期，该领域的研究对象主要是重组大分子，如血液蛋白、疫苗和抗体，目前也涉及化妆品原料和医疗治疗方面[4] 。……