植物细胞工程课件第五章细胞融合

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1、细胞融合CellFusion细胞工程电子课件华中农业大学生命科学技术学院细胞融合的概念与意义融合细胞的制备细胞融合的方法融合细胞的选择与鉴定主要内容番茄薯多利白菜——甘蓝5.1细胞融合的概念与意义细胞融合（cellfusion）即细胞杂交（cellhybridization），在外力（诱导或促融剂）作用下，两个或两个以上的细胞或原生质体相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞接触膜融合胞质融合对称杂种（symmetrichybrid）非对称杂种（asymmetrichybrid）胞质杂种(cybrid)对称融合（symmetric

2、fusion）非对称融合（asymmetricfusion）用于细胞核或细胞质失活的方法分为物理和化学两大类：物理方法常采用射线处理，如X射线、r射线等，它们能使细胞核失活；化学处理目前常用的试剂有：核失活－碘乙酰胺（IOA）、碘乙酸(IA)；质失活－罗丹明（R-6-G）。R-6-G是一种亲脂染料，能够抑制线粒体的氧化磷酸化过程而达到失活作用。对称杂种：亲本双方原生质体完全融合在一起，相互之间未发生排斥，杂种的体细胞染色体数目为双亲之和，其外部形态呈中间类型。结果在导入有用基因的同时，也带入了亲本的全部不利基因（或性状），一个杂种中有两套不尽相关的基因并不是

3、试验所期望的，这样常导致部分或完全不育，因而难以形成育种上的有用材料。不对称杂种：亲本双方原生质体发生部分融合，或发生了融合，但融合体在分裂过程中一方的部分核或质被排斥，因而其体细胞染色体数目达不到双亲之和。其外部形态呈双亲的中间型或偏一方形态，一般表现为雄性器官退化，正常花粉粒极少，育性低。胞质杂种：携带一个亲本的核和两个亲本的细胞质。细胞融合的意义实现远缘遗传重组创造新的遗传型转移抗逆性状，改良作物品质通过原生质体融合转移细胞质基因控制的性状植物next第一个体细胞杂种(Carlson，1972)第一个属间体细胞杂种——Pomato（Melchers，1

4、978）禾本科eg.籼稻与野生稻木本植物eg.柑橘PotatoTomatoPomato+据不完全统计，通过体细胞杂交至少已获得44个种内，103个同属异种，48个属间，5个科间的细胞杂种，其中非对称融合的体细胞杂种在90%以上。（李杰等，2003）1980年，Butenko、Kuchko获得抗Y病毒的马铃薯杂种植株。中国农业科学院烟草研究所得到品质优良、兼抗多种病害的烟草新品系。用于单克隆抗体、核酸疫苗制备，为大规模生产特定生物制品培育种子细胞。动物个体克隆，培育动物新品种，使牲畜迅速实现良种化。在基础理论研究上—动物细胞融合技术对研究细胞分化、基因定位、肿

5、瘤发生机制与诊治等方面都有重要意义。细胞融合的意义动物TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1984"forthediscoveryoftheprincipleforproductionofmonoclonalantibodies"GeorgesJ.F.KoehlerFederalRepublicofGermanyBaselInstituteforImmunologyBasel,Switzerlandb.1946d.1995CarMilsteinArgentinaandUnitedKingdomMRCLaboratoryof

6、MolecularBiologyCambridge,UnitedKingdomb.1927(inBahiaBlanca,Argentina)d.20025.2融合细胞的制备5.2.1植物原生质体的制备原生质体(protoplast)除去细胞壁的细胞或是说一个被质膜所包围的裸露细胞。Isolatedprotoplastshavebeendescribedas"naked"cellsbecausethecellwallhasbeenremovedbyeitheramechanicaloranenzymaticprocess.Intheisolatedprot

7、oplasttheouterplasmamembraneisfullyexposed.1880年，Hanstein首次起用原生质体(protoplast)一词。亚原生质体(subprotoplast)核质体(nuclearplast)胞质体（cytoplast）原生质体的分离基础材料准备预处理与酶解原生质体活力测定原生质体收集与纯化用于分离原生质体的材料准备无菌试管苗叶片子叶和下胚轴愈伤组织和培养细胞预处理及酶解预处理酶解酶渗透压调节剂酶的种类纤维素酶（Cellulase）半纤维素酶（Hemicellulase）果胶酶（Pectinase）溶剂：原生质体培养

8、基或特殊配制。渗透压调节剂：葡萄糖、甘露醇、山梨醇等