细胞工程植物细胞培养2.ppt

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1、工业化植物细胞培养系统主要有两大类：悬浮细胞培养系统和固定化细胞培养系统植物细胞植物细胞制备机械法酶法愈伤组织诱导法不断继代培养愈伤组织，通过流体剪切力和振动，使植物细胞从结构非常松散的愈伤组织中释放出来，得到悬浮的植物细胞植物细胞分离--悬浮培养系建立调节培养基组分疏松的愈伤组织在液体培养基中继代培养若干次建立稳定的悬浮培养植物细胞系植物细胞特性叶绿体液泡细胞核细胞膜内网质膜线粒体高尔基体与微生物的比较植物细胞培养的人工环境物理因素光：光照时间与光照强度视具体的植物细胞的生理特性而定温度：通常在25C-28C之间pH：5~6之间氧：好氧溶氧：溶氧浓度往

2、往有最适范围碳源：蔗糖作为碳源。氮源：含无机氮，如硝酸盐和铵盐等。有的细胞株还需要加入有机氮，如酵母提取液。植物激素：调节细胞生长、分化和次生物质代谢，IAA和2,4-D其它成分：如金属离子和有机添加物植物细胞培养的人工环境化学因素植物细胞培养与次生代谢类似于青霉素的生产，大多植物有效成分积累与细胞生长非关联，而往往在细胞生长达平衡时开始次生代谢物积累于细胞胞内的液泡中，分离提取首先需要破碎细胞培养基一、无机盐二、碳源三、植物生长激素四、有机氮源五、有机酸六、复合物质培养基MediumMurashige-Skoog(1962)White(1963)Hell

3、er(1953)Schenk–Hildebrandt(1972)MgSO4×7H2O370720250400Na2SO4-200--KC1-65750-CaC12×2H2O440-75200NaNO3--600-KNO31,90080-2,500Ca(NO3)2×4H2O-300--NH4NO31,650---NaH2PO4×H2O-16.5125-NH4H2PO4---300KH2PO4170-_-Sucrose(g)30202030大量元素主碳源Myo-Inositol100--1,000NicotinicAcid0.50.5-0.5Pyridoxin

4、eHC10.50.1-0.5ThiamineHC10.1-10.115Ca-Pantothenate-1--Glycine23--微量有机物或氨基酸组分Murashige-Skoog(1962)White(1963)Heller(1953)Schenk–Hildebrandt(1972)FeSO4×7H2)27.8--15Na2EDTA37.3--20MnSO4×4H2O22.370.110ZnSO4×7H2O8.6310.1CuSO4×5H2O0.025-0.030.2Fe2(SO4)3-2.5--NiC12×6H2O--0.03-CoC12×6H2O

5、0.025--0.1A1C13--0.03-FeC13×6H2O--1-K10.830.750.011.0H3BO36.21.515Na2M0O4×2H2O0.25--0.1微量无机盐组分Murashige-Skoog(1962)White(1963)Heller(1953)Schenk–Hildebrandt(1972)植物生长激素2,4-D：10to50µMNAA：1to50µMKinetin：0.1to10µMIAA：0.1to10µM植物细胞悬浮培养反应器反应器类型植物细胞体系搅拌式反应器Catharanthusroseus（长春花）；Daucu

6、sCarotaDigitalislanta（毛地黄）；DioscoreadeltoideaMorindacitrifolia（海巴戢）；Nicotianatabacum（烟草）鼓泡柱反应器Glycinemax；Nicotianatabacum气升式反应器Berberiswilsone；Catharanthusroseus；Tirptergiumwildordii（雷公藤）转鼓式反应器Lithospermumerythrorhizon（紫草）；Vincarosea传统反应器转筒反应器适合于慢反应ABC大规模植物细胞培养提高次生代谢物产量的策略高产细胞系的建立和

7、选择：克隆选择、抗性选择和诱导选择组织化培养：根系培养固定化细胞技术：凝胶包埋法、吸附法产物促进释放技术：改变培养基组成、电刺激法、二甲基亚砜（DMSO）类物质的化学渗透法、由培养基与萃取剂组成的双液相培养原生质体的制备—去除细胞壁的植物细胞转基因构建体细胞融合育种用途功能繁殖代谢分化1960年英国诺丁汉大学Cocking教授领导的小组率先利用真菌纤维素酶，成功地制备出了大量具有高度活性可再生的番茄幼根细胞原生质体,开辟了原生质体融合研究的新阶段。植物细胞杂交的主要过程如下：1.原生质体的制备2.原生质体的融合3.杂合体的鉴别与筛选原生质体的应用——植物细胞

8、杂交细胞育种诱导突变，筛选新品系、新品种次生代谢产物