植物细胞培养与次级代谢产物制备ppt课件.ppt

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1、第5章植物细胞培养与次级代谢产物制备PreparationofPlantCellMetabolitesChapter5细胞工程plantcellsculture：指在离体条件下，将分离的植物细胞通过继代培养增殖获得大量细胞群体的一种技术。植物细胞培养是在植物组织培养的基础上发展起来的，是生产植物次生代谢产物的一种技术。§5.1植物细胞培养及其特点Chapter5细胞工程与微生物细胞相比，植物细胞：•平均直径Largerin30-100times•Tendtooccurinaggregates形成细胞团•Shear-se

2、nsitive易被剪切力损伤•Slowgrowing生长慢，周期长•Easilycontaminated易受微生物污染•Light,oxygen,CO2demandCharacteristicsofplantcellscultureChapter5细胞工程Copyright©2011WangWeidong,Allrightsreserved.1、植物细胞培养基无机盐（大量、微量）碳源（蔗糖）有机氮源（水解酪蛋白）有机酸、维生素植物生长激素等§5.2植物细胞培养技术29Chapter5细胞工程2.1Single

3、cellseparation酶解方法：纤维素酶和果胶酸酶水解掉细胞壁愈伤组织诱导法：(常用)2、植物单细胞分离与小规模培养Chapter5细胞工程由愈伤组织分离单细胞步骤步骤：茎段1）诱导产生愈伤组织；2）愈伤组织反复继代，使组织不断增殖，提高愈伤组织松散性；Chapter5细胞工程Copyright©2011WangWeidong,Allrightsreserved.由愈伤组织分离单细胞步骤3）将愈伤组织在液体培养基中培养，建立悬浮培养物优点：细胞团成小细胞团或单细胞；在培养基中均匀分布；有空气交流。悬浮振荡培养

4、4）振动或酶解处理，获得单细胞。Chapter5细胞工程:用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，并使其持续分裂和增殖的培养方法。这个愈伤组织块称为看护愈伤组织。方法：接种于滤纸上培养(1)Nursingculture2.2植物单细胞小规模培养注：离体单细胞在直接培养技术下不分裂，看护培养下则分裂Nursecallusprovidesnutritionandothersubstancesthatenhancescelldivision.细胞工程（在两层细胞之间放置两层滤纸）(2)饲养层培养饲养层培养：指用X射线等处理过

5、的无活性或分裂很慢的细胞来饲养需要培养的植物细胞。具体方法：①Chapter5Chapter5细胞工程②将饲养细胞与需要培养细胞共混合于培养基中培养③将饲养细胞放于下层，培养细胞置于上层培养④二者细胞共培养于液体培养基中（2）饲养层培养（3）液体浅层静置培养将一定密度的悬浮细胞接种在三角瓶中封口静置培养。Chapter5细胞工程①体积选择法：用大、小孔径筛网过滤、收集单细胞。②冷处理法：4℃低温下处理几天使细胞同步化后，再添加新的培养液培养。③饥饿法：控制营养液浓度，通过饥饿使细胞达到同步化，再添加营养液培养。④抑制法

6、：使用抑制剂如尿苷、5-氟脱氧尿苷、秋水仙素等使细胞达到同步化。（4）细胞同步化培养细胞系(Cellline)：是由原代培养经传代培养纯化，获得的以一种细胞为主的、能在体外长期生存的不均一的细胞群体。细胞株(Cellstrain)：是指从一个经过生物学鉴定的细胞系用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群。再由原细胞株进一步分离培养出与原株性状不同的细胞群，亦可称之为亚株(Substrain)。2.3细胞系与细胞株细胞株工业化生产需满足条件（1）分散性好，适合大规模悬浮培养。（2）均一性好，细胞大小、生

7、理状态一致。（3）生长速度快，培养周期短，不易染菌。（4）目标产物含量高，容易分离提取。（5）细胞遗传稳定。3.1细胞株筛选1.愈伤组织的诱导与培养：选用植物的目标化合物高产部位作为外植体诱导愈伤组织。愈伤组织形成后，进行继代培养。2.单细胞分离：选取生长快速而疏松的愈伤组织，通过固体培养基继代培养，挑选生长快速的细胞。3.细胞无性系的分离：转移到液体培养基中进行悬浮培养，从中选择分散性好、生长速度快的细胞。4.细胞株筛选：检测目标产物含量，从（3）中选择目标产物含量高的细胞株。5.性能评价：进行较大规模培养，考察细胞

8、生长与目标产物合成的稳定性。6.细胞株获得：得到适合工业化生产的细胞株，保种。（1）一般步骤：（2）细胞株定向富集驯化①激素自养型细胞株的筛选驯化：将愈伤组织或分离到的细胞接种在不含生长素、分裂素的继代培养基中进行传代培养，挑选生长好的细胞进行反复继代培养驯化，可以获得激素自养型细胞。②耐受高剂量有毒物质细胞株的筛选驯化：将愈伤组