细胞工程_植物细胞介绍

《细胞工程_植物细胞介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章植物组织和细胞培养第一节植物组织和细胞培养基础知识为什么进行植物组织和细胞培养？★植物是各种药物、色素、香精和酶的主要来源；★已知的30000中天然化合物中，80%来源于植物。★世界每年植物来源的香料销售额超过20亿一、植物细胞培养应用前景·植物细胞培养在工业上主要应用于:1.获得细胞或次级代谢物；2.进行生物转化，将外源底物转化为所需的产物；3.在农业上主要应用于种质保存；4.人工种子的制备；5.植株的大规模快速繁殖。www.181jianfei.comwww.aitask.comwww.zgup.netwww.gohl

2、w.com（一）次级代谢物的生产1.植物细胞培养生产各种天然产物，具有如下显著特点。1）提高产率·使用优良的植物细胞培养生产天然产物可以明显提高天然产物的产率。●例如，日本三井石油化学工业公司于1983年在世界上首次成功地采用紫草细胞培养生产紫草宁，●他们用750L的反应器，培养23d，细胞中紫草宁的含量达到细胞干重的14％，●比紫草根中紫草宁的含量高10倍。●其后的许多研究表明：●采用植物细胞培养生产木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、人参皂苷、迷迭香酸、黄连素、胡萝卜素、维生素E、花青素、超氧化物歧化酶、蒽醌等物质，其产率均达到或者

3、超过完整植株的产率。2）提高效率●植物细胞生长一般生产周期15～30d，与完整植物的生长周期比较，却是大大地缩短了生产周期。●一般植物从发芽、生长到收获，短则几个月，长则数年甚至更长时间。例如，木瓜的生长周期一般为8个月，紫草为5年，野山参则更长。3）易于管理，减轻劳动强度●植物细胞培养在人工控制条件的生物反应器中进行生产，不受地理环境和气候条件等的影响。●易于操作管理，大大减轻劳动强度，改善劳动条件。（二）进行生物转化，将外源底物转化为所需的产物1.生物转化即通过植物细胞内生成和积累的各种酶的催化作用，将外源底物转化为药物、食

4、品添加剂等具有较高应用价值的产物2.植物细胞生物转化具有：●转化率高、选择性强、副产物少等显著特点.（三）在农业上主要应用于种质保存1.传统上植物保存是利用植物种子进行长期保存的，由于自然灾害、生物竞争等因素，使不少植物品种已经或正在消失；对于无性繁殖的植物，由于没有可供保存的种子，很难保存。·2.采用植物细胞培养或者冷冻保存的方法进行种质保存，简单方便，可以使植物的遗传特性得以长期稳定地保存，●对于稀有植物品种、优良植物品种和新型植物品种的种质保存具有重要的意义。（四）人工种子的制备·人工种子的制备与植物常规种子的生产相比，具

5、有不占用耕地，不受地理、气候等条件的影响，可以快速、大量地进行工业化生产，生产效率高，种质长期稳定等显著特点。人工种子胚状体（五）植株的大规模快速繁殖1.传统的植物繁殖是在田间或在温室中进行有性繁殖或无性繁殖，效率低，时间长。2.采用植物细胞培养技术，可以快速、高效地进行植物的繁殖，并且不受地理环境和气候条件的影响二植物细胞和组织培养的概念1.植物细胞和组织培养（plantcellandtissueculture,PCTC）★将植物的器官、组织、细胞或细胞器进行离体、无菌培养，并重新再生成细胞或植株的过程为植物细胞和组织培养植物

6、细胞和组织培养主要包括：①植物器官培养：包括离体的器官如根尖、茎尖、叶原基、花器官和果实等在适当条件下进行无菌培养，以及从各种器官增殖而形成愈伤组织的培养。②离体胚胎培养：包括成熟或未成熟的胚胎离体培养，通常使用相应的培养基使离体胚正常的萌发生殖，以供研究和操作使用。菊花③植物细胞培养：▲是指在无菌条件下，将植物细胞从机体内分离出来，在营养培养基上使其生存和生长的一种方法。▲将植物细胞微生物化，在一定容积的反应器中得到大量的植物细胞。▲植物细胞培养主要依据“细胞的全能性”。④原生质体培养：将植物细胞去除细胞壁形成原生质体后进行

7、培养，它是利用原生质体进行操作的基础。⑵外植体（explant）：植物组织培养中,作为离体培养材料的器官或组织的片断统称为外植体。⑶愈伤组织（callus）:是由母体外植体组织的增生细胞产生的一团不定型的疏松排列的薄壁细胞。一般愈伤组织在培养中没有明显的组织或器官的分化。⑷细胞全能性：（celltotipotency）:·是指植物体的每个细胞在离体条件下都具有诱导生长分化形成完整植株的潜在能力，·这是由于每个细胞都有一套完整的基因组而实现的。分生组织三培养基的组成和类型（一）培养基的成分和作用通常植物组织和细胞培养所用培养基包括

8、以下六大类成分，即矿质营养、有机成分、植物生长调节剂、碳源、琼脂以及其他附加物等。培养基的主要指标是营养成分及植物生长调节物质的浓度。１矿质营养：矿质营养又称无机营养，是指植物生长发育所需要的各种化学元素。根据植物对元素的吸收量，可以将矿质元素分为大量元素和微量