植物细胞工程的原理、方法和应用

《植物细胞工程的原理、方法和应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、植物细胞工程原理、方法和应用一．植物细胞工程的原理及方法植物细胞具有全能性，即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。而让细胞发挥出全能性的方法，就是细胞脱分化。细胞脱分化，就是让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成为未分化细胞，进而形成愈伤组织。愈伤组织在一定的培养条件下，分化出幼根和芽，进而形成完整小植株，这就是愈伤组织再分化。归结起来，植物细胞工程的主要原理是植物细胞的全能性，以及单倍体育种、植物的低温储藏等。现在我们就来着重谈一谈植物细胞全能性，一个

2、植物体的全部细胞，都是从受精卵经过有丝分裂产生的。受精卵是一个特异性的细胞，它具有本种植物所特有的全部遗传信息。因此，植物体内的每一个体细胞也都具有和受精卵完全一样的DNA序链和相同的细胞质环境。当这些细胞在植物体内的时候，由于受到所在器官和组织环境的束缚，仅仅表现一定的形态和局部的功能。可是它们的遗传潜力并没有丧失，全部遗传信息仍然被保持在DNA的序链之中，一旦脱离了原来器官组织的束缚，成为游离状态，在一定的营养条件和植物激素的诱导下，细胞的全能性就能表现出来。于是就象一个受精卵那样，由单个细胞形成愈伤组织

3、然后成为胚状体，再进而长成一棵完整的植株。所以离体培养之所以能够成功，首先是由于植物细胞具有全能性的缘故。一.植物组织培养技术植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指组培指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物

4、。其中，培养技术又分为：胚胎培养、器官培养、组织培养、细胞培养和原生质体培养。1、胚胎培养：指以从胚珠中分离出来的成熟或未成熟胚为外植体的离体无菌培养。植物胚胎培养又分为1胚培养、幼胚培养、胚珠培养、子房培养、胚乳培养、植物离体受精，是对不同的胚进行人工离体无菌培养。意义：1,克服杂种胚的败育,获得稀有杂种2,获得单倍体和多倍体植株3,打破种子休眠,促进胚萌发4,快速繁殖良种,缩短育种周期5,克服种子生活力低下和自然不育性,提高种子发芽率6,提高后代抗性,改良品质7,种子活力的快速测定8,种质资源的搜集和保存

5、9,研究胚胎发育的过程和控制机制2.组织培养指以分离出植物各部位的组织（如分生组织、形成层、木质部、韧皮部、表皮、皮层、胚乳组织、薄壁组织、髓部等），或已诱导的愈伤组织为外植体的离体无菌培养。这是狭义的植物组织培养。方法：1、非试管微组织快繁非试管微组织快繁技术是将外植体（一般要求带一叶一芽）放置在室内外普通沙子培养基上进行培养，利用植物腋芽自然倍增达到快速繁殖的目的。一般植物7～15天可以生长出根系。此技术投资低，操作环节少。2、试管组织培养试管组织培养是将外植体（即离体组织、器官或细胞）放置在组培瓶等器皿

6、中在无菌的条件下进行组织培养获得组培瓶苗。优点：1、占用空间小，不受地区、季节限制。2、培养脱毒作物3、培养周期短4、可用组培中的愈伤组织制取特殊的生化制品5、可短时间大量繁殖，用于拯救濒危植物6、可诱导之分化成需要的器官，如根和芽7、解决有些植物产种子少或无的难题，8、不存在变异，可保持原母本的一切遗传特征9、投资少，经济效益高10、繁殖方式多，试用品种多3、器官培养指以植物的根、茎、叶、花、果等器官为外植体的离体无菌培养，如根的根尖和切段，茎的茎尖、茎节和切段，叶的叶原基、叶片、叶柄、叶鞘和子叶，花器的花

7、瓣、雄蕊（花药、花丝）、胚珠、子房、果实等的离体无菌培养。一般与组织培养没有大的差别，但对含有叶绿素的器官，要在光下进行单独营养，因此能在简单的只含无机盐的培养基中即可发育。但是在暗培养条件下，如果不供给呼吸基质和维生素类以及其它有机物则不能生长。植物的培养组织，比动物器官的形成能力要大得多。许多组织培养，培养时间长了，便过渡到器官培养，因此这里不易严格区分，可把两者总括起来称为广义的组织培养。4、单细胞培养植物细胞培养是在离体条件下，将愈伤组织或其他易分散的组织置于 液体培养基中进行震荡培养，得到分散成游离

8、的悬浮细胞，通过继代培养使 细胞增殖，从而获得大量细胞群体的一种技术。依据的原理是植物细胞的全能性。而植物单细胞培养则在此基础上，提供了进一步筛选的可能性。因为在植物的体细胞中，并不是每个细胞的生命状态以及活性都是相同的。我们可以选出具有优良性状的体细胞进行单细胞培养，获得更佳的植株。5、原生质体培养。指以除去细胞壁的原生质体为外植体的离体无菌培养。主要有液体浅层培养法、液体悬滴培养、固体平板法、固