植物细胞工程-zhongkai分析报告.doc

绪论 植物组织培养（plant tissue culture），是指在无菌条件下，将植物体的任何一部分，或器官、或组织、或细胞、或原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养环境条件进行离体培养，使之成为完整的植物体。植物体的任何一部分是指根、茎、叶、花、果以及它们的组织切片和细胞。 外植体（explant）：在组织培养中，把由活植物体（in vivo）上切下来以进行培养的那部分组织或器官。 按外植体的来源分为： （1）器官培养（organ culture）：是指用植物体的全部或部分器官原基接种于培养基上，这些培养的组织块可经过脱分化、产生愈伤组织，并进而再经过分化培养成幼苗。 （2）胚胎培养（embryo culture）：指以胚珠、幼胚、成熟胚的离体培养，也包括胚乳培养或子房培养。常用幼胚作材料。 （3）组织培养（tissue culture）：分生组织、形成层组织、表皮组织、薄壁组织等和各种器官组织，以及其培养产生的愈伤组织的培养。 （4）细胞培养（cell culture）：通过愈伤组织的液体振荡培养法而获得游离细胞或细胞群的培养。 （5）原生质体培养（protoplast culture）：将植物体细胞的细胞壁，通过酶解使各细胞的原生质体形成游离状态，再进行培养，包括原生质体培养、原生质体融合（细胞杂交）、原生质体的遗传操作。 第二章 培养基 培养基，是外植体生长的营养物质，通常含有两个组成成分，即基本培养基和附加成分。 基本培养基是只含有无机营养成分和有机营养成分的培养基。基本培养基的配方有几百种，常用的近10~20种。 完全培养基，是在基本培养基的基础上，根据要求添加一些PGR和复杂的有机物质。 （一）根据含无机营养成分的浓度高低，把培养基分为高盐型、中盐型和低盐型。 （二）根据培养基凝固情况分为固体培养基和液体培养基 1.固体培养基 加入了适量的凝固剂的培养基，如琼脂、卡拉胶、明胶等。 2.液体培养基 没有加入凝固剂的培养基，主要用于细胞的悬浮培养，抗褐化培养。 三、培养基的成分 培养基的成分主要可分水、无机盐、有机物、天然复合物、培养体的支持材料等五大类。 1、水 水是植物原生质体的组成成分，也是一切代谢过程的介质和溶媒。它是生命活动过程中不可缺少的物质。配制培养基母液时要用蒸馏水，以保持母液及培养基成分的精确性，防止贮藏过程发变质。大规模生产时可用自来水。但在少量研究上尽量用蒸馏水，以防成分的变化引起不良效果。 2、无机元素（inorganic element） 2.1大量元素，指浓度大于0.5mmol/L的元素，有N, P, K, Ca, Mg, S等。其作用是： （1）N 是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生物碱等的组成成分，是培养物生长、胚胎发生所必需的物质。在制备培养基时以NO3-N和NH4-N两种形式供应。 （3）K 对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有密切关系。 2）P 是磷脂的主要成分。而磷脂又是原生质、细胞核的重要组成部分。磷也是ATP、ADP等的组成成分。在植物组织培养过程中，向培养基内添加磷，不仅增加养分、提供能量，而且也促进对N的吸收，增加蛋白质在植物体中的积累。 K增加时，蛋白质合成增加，维管束、纤维组织发达，对胚的分化有促进作用。 （4）Mg、S和Ca、Mg 是叶绿素的组成成分，又是辅酶的活化剂；S是含S氨基酸和蛋白质组成成分。Ca是构成细胞壁的一种成分，Ca对细胞分裂、保护质膜不受破坏有显著作用，常以CaCl2.2H2O提供。 （5）微量元素 指小于0.5mmol/L的元素，Fe、B、Mn、Cu、Mo、Co等。 铁是一些氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等的组成成分。同时，它又是叶绿素形成的必要条件。培养基中的铁对胚的形成，芽的分化和幼苗转绿有促进作用。B、Mn、Zn、Cu、Mo、Co等，也是植物组织培养中不可缺少的元素，缺少这些物质会导致生长发育异常现象。高等植物一般不需要Na+，但对喜盐植物重要，C4植物也需要。 3.有机化合物（organic compound） （1）碳水化合物 糖类在培养基中除了作为碳源和能源外，还具有维持培养基一定的渗透压作用，蔗糖约有1/4-2/5用于保持培养基的渗透压。 （2）维生素（vitamin）这类化合物在植物细胞里主要是以各种辅酶的形式参与多种代谢活动，对生长、分化等有很好的促进作用。虽然大多数的植物细胞在培养中都有合成所必需的维生素，但在数量上还明显不足，通常需加入1至数种维生素，以便获得最良好的生长，主要有VB1（盐酸硫胺素）、VB6(盐酸吡哆醇)、VPP(烟酸)、VC(抗坏血酸)、有时还使用生物素、叶酸、VB2等。一般用量为0.1~1.0mg/L。有时用量较高。VB1可能是必需的，对愈伤组织的产生和生活力有