植物细胞工程研究应用与展望71523

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1、万方数据核农学报2008，22(5)：635—639Journa／ofNuclearAgriculturalSciences文章编号：1000—8551(2008)05．635．05植物细胞工程研究应用与展望汪勋清1刘录祥2(1．中国农业科学院研究生院，北京100081；2．中国农业科学院作物科学研究所，北京100081)摘要：本文介绍了植物细胞工程基础研究的发展现状，总结了胚胎培养、加倍单倍体技术、原生质体培养与体细胞杂交、体细胞无性系变异、快繁技术、植物来源生物产品生产技术的应用，展望了植物细胞工程的发展方向。关键词：植物细胞工程；基础研究；技术应用；展望PLAN

2、TCELLENGINEERING：CURRENTRESEARCH，APPLICATIONANDFUTUREPROSPECTSWANGXun．qin91LIULu—xian92(1．GraduateSchool，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Beijing100081；2．h5m以eofCropScience，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Belling100081)Abstract：Thispaperreviewedthecurrentstatusofbasicresearchin

3、plantcellengineering，highlightedtheapplicationofembryoculture，doublehaploid(DH)technology，protoplastcultureandsomatichybridization，somaclonalvariation，rapidpropagation，andbio-productsproductionofplant-origin，andtheprospects．Keywords：plantcellengineering；basicresearch；techniqueapplicatio

4、n；futureprospects植物细胞工程是以植物细胞全能性为理论基础，以植物组织与细胞培养为技术支持，在细胞和亚细胞水平对植物进行遗传操作，实现植物改良和利用，或获得植物来源的生物产品的科学技术。植物细胞工程具有科学和技术双重特征，经过多年的探索和发展，已成为当代生物科学中一个重要学科和现代生物技术的重要组成部分。1植物细胞工程基础研究植物细胞工程是建立在现代生物科学和工程技术基础上的科学技术。它的发展有赖于植物学、植物生理学、遗传学、分子生物学、植物营养学、环境工程学等学科的发展与进步，可为生物科学的基础研究提供重要的技术手段u-。植物发育生物学是现代植物科学

5、的重要研究内容。离体培养的器官发生和体细胞胚发生及其调控已成为研究植物形态建成的良好实验体系，极大地丰富了植物发育生物学的内容，加速了其发展。植物薄层细胞培养(nincelllayers，TCL)已成为研究离体条件下植株再生、生理生化、遗传转化的技术心“]。利用离体培养技术研究花器官发育，已在多种植物上实现了试管开花和结实拈“】。原生质体培养为单细胞研究提供了良好的实验技术体系，已应用于植物细胞分裂、基因表达、核质关系、细胞壁生物学、植物激素的作用机理、物质跨膜运输等研究领域。利用离体突变技术，已分离和鉴定了许多与植物发育有关的基因，为揭示植物遗传与发育调控的分子机理

6、奠定了基础。利用花培加倍单倍体技术获得纯系的方法，为有性繁殖植物遗传分离群体的构建提供了有效途径，进而可为遗传图谱的构建、基因定位提供稳定的基础材料，促进了植物遗传学的发展。同时植物组织培养技术也为植物矿质营养、有机营养代谢，植物病理学等研究提供技术手段。收稿日期：2008．01．04接受日期：2008．04—03作者简介：汪勋清(1966一)，男，湖北通山人，副研究员，从事研究生培养管理与教学工作。E-mail：wangxq66@cns．net．ca万方数据核农学报22卷建立植物高效再生体系是植物细胞工程研究的重要领域。研究表明，植物再生能力表现出基因型依赖性(ge

7、notype．dependent)，同时受到外植体生理状况、培养条件(培养基、培养环境)的影响。植物激素诱导的信号传递在细胞分裂、极性确定、器官分化、胚状体的发育等离体培养过程中起重要作用。在植物离体形态建成中，生长素与细胞分裂素的比例是重要因素，其他激素可以直接或问接影响形态建成。尽管植物激素一直是植物离体培养研究的热点，但其作用还受到营养条件(培养基)、环境条件(光照、温度、湿度、气体)等的影响。目前植物离体培养研究以细胞水平上的居多，分子水平上的研究相对较少。近年来随着现代分子生物学技术的发展，已分离和鉴定出一批与植物花器官、茎、叶和根器官发育