生物技术在园艺植物

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1、河南科技大学教案首页课程名称园艺植物育种学计划学时4授课章节第十一章生物技术在园艺植物育种中的应用教学目的和要求：掌握生物技术在园艺植物育种中的应用。教学基本内容：第一节组织与器官培养第二节花药与花粉培养第三节原生质体培养第四节体细胞杂交第五节植物细胞突变体的离体筛选第六节基因工程与育种第七节分子标记与育种第六节教学重点和难点：基因工程与育种；分子标记与育种授课方式、方法和手段：1.多媒体结合板书。2.布置学生自学查找资料。3.展示图片资料。作业与思考题：1.基本概念：生物技术、组织培养、外植体、体细胞杂交、体细胞无性系变异、基因工程、分子标记2.简述各项生物技术方法在园艺植物育

2、种中的主要应用。13第十一章生物技术在园艺植物育种中的应用生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础，利用生物体的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，以及与工程原理相结合进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。生物技术是在分子生物学和细胞生物学基础上结合现代工程学的方法和原理而发展起来的一门综合性科学技术。植物组织培养（PlantTissueCulture；InVitroCulture）：将植物离体器官、组织或细胞等外植体，在适宜的人工培养基和无菌条件下，给予光照、温度等环境条件并培养，使其生长、增殖、发育形成小植株的方法。狭义的组织培

3、养往往仅指愈伤组织培养，广义的组织培养指各种类型的植物无菌培养技术。组织培养概念多指广义上的组织培养技术，包括胚胎培养、器官培养、组织培养(愈伤组织培养)、细胞培养、原生质体培养等。第一节组织与器官培养组织与器官培养的类别组织与器官培养(tissueandorganculture)：茎尖和分生组织培养；胚培养；胚珠和子房培养；胚乳培养；离体叶的培养。相关专业术语细胞全能性(Totipotency)：一个细胞所具有的产生完整生物个体的固有能力。外植体(explant)：用于培养的离体材料。愈伤组织(callus)：在培养过程中,从植物各种器官、组织的外植体增值而形成的一种无特定结构

4、和功能的细胞团。胚状体(embryoid)：由外植体或愈伤组织产生的,与正常受精发育方式类似的胚胎结构。继代培养(subculture)：对外植体增殖的培养物(包括细胞、组织或其切段)通过更换新鲜培养基及不断切割或分离，进行连续多代培养。组织和器官培养全过程可分四个阶段：无菌培养物的建立、营养繁殖体的增殖、生根、植株移栽。各个阶段在培养基，生长调节剂的配比和浓度，培养方式和环境上都不同的要求。组织和器官培养在育种中的作用加快园艺植物新品种和良种繁殖速度；培养无病毒苗木；诱发和离体筛选突变体；进行种质资源长期保存和远距离运输；获得倍性不同的植株；克服种子发育和萌发中的障碍；克服远源

5、杂交困难；提供育种中间材料。第二节　花药与花粉培养13花药培养：其外植体为植物雄性生殖器官的一部分，就培养方法和技术来讲，属于器官培养的范畴。花粉培养：将处于一定发育阶段的花粉从花药中分离，再加以离体培养。有时花粉培养也称为小孢子培养(microsporeculture)。从培养方法和技术方面来讲，它属于细胞培养的范畴。花药培养的基本程序：外植体选择－外植体(花蕾)预处理—外植体消毒—剥取花药—接种—诱导培养—分化培养。在离体培养条件下要使花药中的花粉改变其正常发育方向而形成单倍体植株，需要各种因素共同调节和控制。外因方面：培养基的成分，外源激素的种类，糖的浓度内因方面：主要决定

6、于花药中花粉发育时期培养基：花药培养常用的基本培养基：MS（Murashigc&Skoog，1962）；Nitsch(Nitsch，1969)；N6(朱至清，1974)；B5(Gamborgetal.，1976)。附加成分：蔗糖，激素。花药培养常用的激素细胞分裂素类：BA—6-benzyladenin；KT—kinetin；Zeatin。生长素类：NAA—naphthaleneaceticacid；IAA—indole-3-aceticacid；2,4-D—2,4-dichlorophenoxyaceticacid。蔗糖：蔗糖在花药诱导培养阶段的功能主要是：提供C源；维持适宜的渗

7、透压；抑制花药壁的分裂而促进花粉细胞分裂。表：番茄花药培养对蔗糖浓度的诱导反应花粉发育时期四分体—小孢子—单核花粉—双核花粉最适期花粉及小孢子培养1．取材时期的确定 四分体—单核早期—单核晚期—双核早期—双核晚期—三核期花药培养与小孢子培养的目的一样，为获得单倍体。单倍体(haploid)：指具有配子体染色体数的孢子体(植物个体)。diploid植物，其haploid即为monoploid玉米2n=2x=20n=x=10柑橘2n=2x=18n=x=9tetraploid植物，其h