【推荐】植物细胞培养及其运用

《【推荐】植物细胞培养及其运用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、植物细胞培养及其运用植物细胞培养技术的应用及前景09生物科学叶跃磷摘要：植物细胞培养技术是应用生物工程硏究成果，在细胞水平上生产植物生物制品的技术。细胞工程是生物技术的四大领域之一，随着社会的不断进步和科学的不断发展，细胞工程在心命科学研究中起着不可估量的作用。植物细胞培养技术作为细胞工程中的重要技术现已广泛应用于生命科学的各个研究领域，是生物技术最新发展的重要组成部分。本文着重介绍了植物细胞培养技术的应用及其发展前景。关键词：植物细胞培养、次生代谢产物、技术、生物转化、植物、人工种子、植物细胞培养、应用前言：植物细胞培养技术作为细胞工程中的重要技术现已广泛应用于生命科学的各个研究领

2、域，是生物技术最新发展的重要组成部分。植物细胞离体培养包括细胞、组织和细胞融合。［2］植物细胞的人量培养是利用植物细胞体系、通过现代生物工程于•段,进行工业规模生产，以获得各种产品的-门新兴的跨学科技术。十九世纪九十年代，Haberlandt首先进行了植物细胞的培养;1939年,White,Nobecourt,Gautheret分别发表论文,提出非分化的植物细胞可以无限期地进行培养，为植物细胞培养的发展蒐定了基础。1942年,Gautheret发现植物细胞培养可产生次级代谢产物；1954年,Muir等第一次进行了植1⑵［1］物细胞悬浮培养；自从1956年，Routine和Nickel

3、首次提出用植物细胞培养技术生产有用次级代谢产物以來，据不完全统计应用于植物细胞培养技术牛产次生代谢产物的植物已达百种以上。一、植物细胞培养的应用1.植物细胞培养合成次纶代谢产物细胞代谢产物方血的应用主要集屮在研究制药（如如抗癌药物紫杉肿、疗伤药物紫草宁、保健药物人参皂试等）、汕料（如如豆寇汕、春黄菊汕等）、食詁添加剂（如生姜、香子兰等）、调味剂（如胡椒、留兰香等）、食用色索（如花青索等）、饮料（如咖啡、可可等）、树胶（如阿拉们胶等）。利用植物细胞培养技术生产次生代谢产物近年来取得很大进展，但如何增加冃的产物产量使该技术实现工业化生产是亟待解决的难题。从筛选高产细胞系、优化培养环境、调

4、节营养水平、前体饲喂、诱导子添加及13—环糊精使用等方面综述了国内外最新的增产策略。另外毛状根培养、固定化培养和生物转化研究正成为工业化生产次生代谢产物的重要技术來源。1.1影响次生代谢产物合成的因素1.1.1植物细胞本身的物质生产能力如何提高植物细胞本身的物质生产能力，是植物细胞培养生产有川物质的关键问题。1.1.1.1诱导与选拔利用细胞在某些特殊环境条件下的半理等现象，如耐药性、耐高盐2[3][1]浓度、不需植物心长激素等特性，来选拔高产细胞株。1.1.1.2器官与组织的培养为培养细胞（未分化细胞）是经过从原植物悻列愈伤组织这一人脱分化生理变化而诱导得到的，所以冇许多代谢产物在亲

5、本植物的根、茎、叶、花或药等器官中能台成，而在培养细胞屮就不能产生。1.1.1.3基因重组、转化及细胞融台遥过基因重组、转化和细胞融台等现代牛物育种方法，从根木上改变细胞的冇用物质牛:产能力，这是很有前途的技术，业已取得可喜的研究成果。[4]1.1.2影响植物细胞⑴长及物质工产的各种培养条件A、物理方血的条件；&温度b.搅拌c.PHd.通气e光B、化学方面条件：乩无机盐类；b.碳源c.植物生长弼节物质C、（3）生物方而的条件a.细胞龄b.接种量1.2生产次生代谢产物的方法1.2.1前体物饲喂及生物转化前体化合物的供应不足影响次生代谢产物在植物体内的合成代谢.植物体内可发生皂化、陆化、

6、去甲基化及双键还原等反应，如在雷公藤细胞培养物中添加法尼醇（100»g/mL）,可使雷公藤疑内酯产量增加3倍以上，在紫草细胞培养物中添加L-苯丙氨酸，对使紫草索产量增加3倍•添加的前体物种类、浓度和时间对次生代谢产物的影响在很多细胞培养中也得到体现.山罠著和曼陀罗培养物3屮，罠君烷生物碱的产量。1.2.2细胞固定体系细胞固定体系能保持反应槽内的细胞量，提高反应效率.固定化使反应活性稳定冃能够长期连续进行生产，易于与作为催化剂的细胞分离.柱式或槽式反应器能连续运转，易于控制生产中的环境条件、基质浓度等。1.2.3两步培养法两步培养法较好地解决了细胞生物量增反与次生代谢产物积累之间的矛盾

7、，大大捉高了a的产物的产率.1.2.4两和培养法两和法培养可以避免次生代谢产物的质量效应而抑制其牛物合成，使其免受培养基中催化酶或酸的影响.1.2.5抑制剂的使用及反义技术年来利用基因工程技术调节代谢途径、提高次生代谢产物的产量[5]成了研究的热点.其中，反义技术在次生代谢产物的生产中应用越來越广泛.[5]2、人工转化通过植物细胞培养生产有川化介物的另一方面是植物细胞分泌的酶的催化——生物转化，但由于在酶的生物转化人规模培养方而遇到传代细胞变杲的问题，难于