细胞工程知识点(陈永勤).doc

植物组织培养简介 1.细胞工程（Cell Engineering）：在体外对生物的细胞进行生长与分化的调控、遗传重组与改良，使其生产出人类所需要的产品。 2.细胞全能性假说是开展植物组织培养研究的理论基础；验证细胞全能性假说是开展植物组织培养研究的动力。 3.细胞分裂素与生长素的浓度比值决定着愈伤组织根或芽的形成。细胞分裂素/生长素的比值： 高：形成芽；低：形成根；相当：愈伤组织增殖，但不分化。 4.植物组织培养在植物性状改良上的应用: ①.胚培养可克服远源杂交不孕的困难； ②.花药（花粉）培养可大大缩短育种年限； ③.原生质体融合技术可克服有性杂交不亲和，创造远源杂种、甚至新的物种； ④.单细胞培养技术可用于突变体的筛选。 ? 植物组织培养的设施 1.培养室所需要的设备： ①.培养架:培养架的设计既要考虑充分利用培养室的空间，也要考虑取放材料方便。 ②.加温/降温设备：空调 ③.光照和控光设备。分为光培养室和暗培养室。光培养室常用日光灯照明，并安置控制光照时间的自动开关。 2.瓶盖、瓶塞、或者封口膜的透气性能对材料的培养有显著影响，透气性能不好的，容器中湿度高（饱和），容易导致植物材料出现玻璃化（生理病态，植物材料呈水渍状，深绿色，刚脆，无继续培养的价值） 植物组织培养基 1.培养基的重要性: 1)植物材料生长的营养来源； 2)调节植物材料生长与分化的主要途径。 2.培养基的组成： ①.水：要求纯净。应用蒸馏水、去离子水，而不用自来水。 ②.无机营养成分： 植物生长发育需要有16种必需元素：大量元素：C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S；微量元素：Fe, Cl, Cu, Mo, B, Zn, Mn。不同培养基的无机盐（特别是大量元素）的浓度差异很大。 ③.有机营养： 有机营养（有机成分）：维生素和氨基酸的总称。 常用：肌醇、烟酸、维生素B6、维生素B1和甘氨酸等。 其它维生素：维生素M（叶酸）、维生素B2（核黄素）、泛酸钙等。 其它氨基酸：谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺等 ④.碳源：最常用的糖是蔗糖(sucrose)，但也有时用葡萄糖(glucose)、果糖(fructose)或其它的糖(lactose, maltose)，有时几种糖混用。糖是营养物质，但不是越多越好。培养基中糖的用量大多在10—60g/L，一般为20—30 g/L。 ⑤.植物生长物质：植物生长物质是植物激素和植物生长调节剂的总称。 植物激素：植物合成的、微量就有显著生理效应的物质。 植物生长调节剂：人工合成的、具有植物激素相似作用的物质。 ⑥.凝固剂：在植物组织培养中，琼脂（agar）是最常用的凝固剂，用量为6-12g/L。另外还有phytagel, Gelrite, 4g/L。 ⑦.有机附加物：水解酪蛋白、水解乳蛋白、蛋白胨、胰蛋白胨、酵母提取物：用量为0.1-10g/L，一般为0.5-3 g/L。椰子汁：100-200ml/L。 ⑧.其它物质：防止与减缓植物材料褐化的物质： 1）抗氧化剂：抗坏血酸（Vc）、L-半光氨酸、柠檬酸、二硫苏糖醇等。 2）吸附剂：活性炭、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。 活性炭吸附无选择性；改善培养效果、促进生根。 PVP专一吸附酚类物质。 3.植物激素在植物组织培养中的作用： ①生长素：(1) 促进细胞分裂、增殖，导致愈伤组织的形成(2,4-DNAAIAA, IBA)；(2) 控制器官的分化，诱导根的形成。（IBANAAIAA) ②细胞分裂素:促进细胞分裂、增殖，导致愈伤组织的形成；控制器官的分化，诱导芽的形成和增殖。 ③赤霉素:赤霉素最显著的作用是促进细胞的伸长，也有打破种子休眠的作用。在植物组织培养中使用赤霉素主要是促进芽或茎的伸长。赤霉素对热不稳定，故不宜用高温法消毒。 ④乙烯:乙烯促进果实成熟，加速植物衰老。植物组织培养极少使用乙烯（乙烯利），相反，而是尽量控制乙烯的产生。 ⑤脱落酸:脱落酸是促进植物衰老的激素，植物组织培养很少用。在胚状体（embryoid）的诱导和培养中常常使用脱落酸，促进胚状体的成熟。 4.植物激素母液的配制:对于生长素类激素，也可用稀碱助溶；对于细胞分裂素类激素，可用稀酸助溶。激素母液也应在低温下保存。 5.高温消毒时应注意的问题： ①一定要先排气10 min，否则不能消毒不彻底； ②高温消毒后，培养基的pH值会下降0.2—0.5个pH单位； ③高温消毒过程中，培养基中有些物质会被破坏或发生沉淀。如蔗糖会水解成葡萄糖和果糖，葡萄糖变成葡萄糖酸等；有些物质甚至几乎完全被破坏，如赤霉素、玉米素等。物质破坏程度与消毒时间和压力有关。 6.过滤灭菌法:由于过滤消毒不会破坏培养基的成分和改变培养基的pH值，所以在原生质