植物体细胞杂交ppt课件

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1、植物体细胞杂交的研究进展班植物体细胞杂交是依据植物细胞全能性将细胞融合技术和植物组织培养技术相结合而发展起来的一项植物育种技术。植物体细胞杂交首先要将2种异源植物体细胞除去细胞壁，制备出完整的有活力的原生质体然后通过刺激使2种异源原生质体融合成具有生物活性的杂种细胞，进而组织培养成杂种植株并进行优良性状植株的选择与繁育。植物体细胞杂交包括一系列相互依赖的步骤，即原生质体的制备、原生质体的融合、杂种细胞的选择、杂种细胞的培养、由杂种愈伤组织再生植株以及杂种或胞质杂种植株的鉴定等。植物体细胞杂交的优势植物有性杂交仅限

2、于种内或是一些亲缘关系相近的野生种与栽培种之间。像香蕉、甘薯、马铃薯等这些植物有性生殖能力很低或不具备，便很难通过有性杂交的方式来改良与培育新品种，严重限制了育种工作的发展。而植物体细胞杂交技术不需要经过有性过程，只需通过体细胞的融合来制造杂种，这便打破了物种间的生殖隔离，同时也克服了植物花期不遇与有性杂交不亲和的状态，更为扩大遗传变异、更新种质资源和改良作物品质开创了一条有效的途径。植物体细胞杂交技术的出现与发展扩大了物种杂交的范围，提高了育种效果，还可以缩短育种年限。植物体细胞杂交技术1、植物原生质体的分离植

3、物原生质体的分离方法有机械法和酶解法2种，机械法是切割或磨碎质壁分离的细胞从而释放出原生质体的方法，一般适用于像洋葱的鳞片、黄瓜的中皮层、甜菜的根等具有较大的、高度液泡化的细胞。酶解法是利用细胞壁降解酶分解植物细胞壁从而获得原生质体的方法。当酶解法有副作用时，可以考虑使用机械法，机械法可以避免酶制剂对原生质体的破坏作用曰。但目前机械法基本被摒弃不用而通用酶解法。酶解法可以有效分离出大量的植物原生质体，并且适用于几乎所有的植物。但是酶制剂中往往含有一些核酸酶、蛋白酶、过氧化物酶以及酚类物质，所以使用酶解法会对所得原

4、生质体的活力有一定影响。因此，使用酶解法分离植物原生质体要注意根据不同植物种类、不同器官的不同细胞壁结构与成分选择合适的酶类和酶浓度。由于植物细胞壁的主要成分相同，酶解使用的酶类基本为纤维素酶和果胶酶，或者搭配半纤维素酶、崩溃酶等复合酶类。一般而言，纤维素酶的浓度范围为1%一2%，果胶酶浓度范围为0.5%一1.0%,酶解pH一般为5.5一5.8,酶解时间从几小时到几十小时不等，但一般以不超过24h为宜。在酶溶液里添加浓度为0.35一0.80mol/L的甘露醇、山梨醇等物质作为渗透压稳定剂可以保持细胞原生质体的稳定

5、与活力;酶溶液中加入2-吗琳乙磺酸(MES)等作为pH缓冲剂，加入CaClz，浓度范围为0.1一10.0mmol/I,葡聚糖硫酸钾或聚乙烯毗咯烷酮(PVP)等作为质膜稳定剂可以提高原生质体的活力与产量。另外，添加牛血清蛋白可以减少或防止降解细胞壁过程中对细胞器的破坏。Bard-Elden等在分离甜菜原生质体时的酶液配比为2%纤维素酶+1%果胶酶+1%半纤维素酶，酶解18h,得到的原生质体有良好的产量和活力。陶茸等叫分离扁稽豆愈伤组织原生质体时的最佳酶液组合为2%纤维素酶+05%果胶酶+03%半纤维素酶，酶解时间为

6、12h,添加甘露醇浓度为0.55mol/I,Huang等在分离黄瓜原生质体时酶液组合为15%的纤维素酶+0.4%离析酶+0.4mol/I二甘露醇+20mmol/IMES+10mmol/LCaClz+01%牛血清白蛋白，在pH为8条件下酶解8h，得到的原生质体生存能力是90%左右。2.原生质体的融合化学融合法NaNO₃融合法和高pH高Ca离子融合法由于融合率不高并未被后人更多的使用。相对于前2种方法，PEU融合法具有异核体形成频率高、重复性好、毒性低的优点。后来人们把PEU融合法与高pH高Ca离子融合法结合了起来，

7、发现这样会有更高的融合率，而PEU高Ca离子高pH融合法也因此被流传下来并被广泛应用。赵小强利用PEU高Ca离子高pH融合法得到草地早熟禾种间体细胞杂种，最佳融合条件为PEU-6000浓度为35%，融合率为9.8%;同样使用此法，李玉珠将清水紫花首稽和里奥百脉根愈伤组织分离的原生质体融合，异源融合率为3.1%，此时大多数融合体可存活并持续分裂;弈德磊在融合桑树原生质体时使用此法也得到良好的效果。电融合法电融合法是在20世纪80年代初由Zimerman等创造并发展起来一种物理融合方法。由于电融合较之化学融合有操作简

8、便、快速、同步性好、可以大量试验、无毒害作用等特点，己经被大量使用。20世纪90年代国内外还同时开展了空间电融合技术的研究，试图利用空间微重力条件改进细胞融合技术。但是，利用电融合需要时间确定材料的最适融合条件，更主要的是电融合需要昂贵的设备。2005年Olivaresruster等将电融合法与PEU融合法结合起来作为一种新的方法一电气化学法，并使用此法成功得到柑橘的体细