植物细胞工程研究分析及其在农业生产中的应用

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1、...页眉植物细胞工程的研究及其在农业生产中的应用....页脚...页眉摘要：植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础，具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术，这些技术的发展和应用，使植物细胞工程在人类现生活中的地位更加突出，并发挥着越来越重要的作用。而其在农业生产上的应用有以下几方面：脱毒苗生产方面、经济植物快繁方面、新品种选育方面及利用植物细胞工程获得生物产品。本文就以上内容做一个简单的介绍。关键词：植物细胞工程研究农业生产应用展望植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础，具有广泛应用前景和

2、实用价值的生物技术，其理论基础是植物细胞的全能性，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。植物细胞培养是指把植物的胚、胚轴、根、茎、叶、花、果实、种子、花粉或分生组织等任一部分离体培养成为植株；植物细胞杂交是指分离植物体上的细胞后用纤维素酶除去细胞壁，使其变为原生质体，在灭活的仙台病毒或PEG诱导下促进不同品种的两个细胞完成杂交过程，从而培养为杂种植株。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

3、部分。一、植物细胞工程基础研究随着植物细胞工程的不断完善和发展,该技术已经在部分经济植物的育种和繁殖中发挥着十分重要的作用。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术,包括植物细胞培养技术、无性快繁技术、制备转基因植物、单倍体育种及胚胎培养等。这些技术的发展和应用,使得植物细胞工程在人类的现代生活中的地位更加突出,....页脚...页眉并在经济植物快繁、植物新品种选育和有用次生代谢产物的生产方面发挥了重要的作用。培养植物细胞获得生物产品对于人类来说是非常重要的。植物次生代谢产物一直是药物和工业原料的重要来源，同时很多植物次生代谢产物

4、又是优良的食品添加剂和名贵的化妆品原料，有些甚至是生物毒素的主要来源，可以用于杀虫、杀菌而对环境和人畜无害。植物细胞培养作为重组蛋白的生产系统,集合了微生物发酵、动物细胞培养和完整植株培养系统的很多优点。可以利用植物细胞悬浮培养、固定化培养及各种生物反应器实现次生代谢产物尤其是药用植物成分的大量生产,这对实现中药技术现代化具有重要意义。目前,我国的药用植物细胞培养技术取得了很大进展。以细胞培养技术为主要手段的商品化生产药用植物天然产物的工业正在迅速崛起。如人参、毛地黄、萝芙木、紫草、黄连等已实现了工业化生产。据统计，现在已经能从400多种药用植物中建

5、立了植物组织和细胞培养物，从中分离出600多种代谢产物。但由于技术上的原因，与人类所需相比仅有少数的物质可用细胞培养的方法来生产，主要困难是在一些培养的组织细胞中次生代谢产物的含量极低。因此开展旨在提高药用有效成分的细胞培养及次生代谢调控工作是一项很有应用前景的探索性研究工作。....页脚...页眉利用离体突变技术，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

6、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。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。二、植物细胞工程在农业生产上的应用1、植物细胞工程在脱毒苗生产方面的应用长期进行营养繁殖的农作物及果树、蔬菜等往往会积累许多病毒和类病毒，病毒和类病毒的感染常导致亲本性状退化，使农产品的产量和质量明显下降。植物细胞工

7、程可应用于脱毒苗生产，一般多采用茎尖脱毒的方法，通过茎尖组织培养可以获得无病毒和类病毒感染的再生苗。如茎尖脱毒获得的脱番茄斑萎病毒（TSWV）、脱黄瓜花叶病毒（CMV）及脱菊花病毒B（CVB）的再生苗等。近年来，中国相继出现了许多脱毒试管苗生产工厂，黑龙江、内蒙古、湖南、湖北、河南和甘肃等地都建立了生产脱毒种薯的原种场，脱毒马铃薯已经推广了近30万hm2，平均增产50%以上。2、植物细胞工程在经济植物快繁方面的应用....页脚...页眉植物快繁是指利用组织培养技术，将来自优良植株的植物组织或细胞进行离体培养，短期内获得大量遗传性状一致的个体的方法。植

8、物快繁技术在农业上有着广泛的应用，如可以使生根困难的名贵花卉大量繁殖，还可应用于杂合植物材料的快繁，因为很多