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第二章 农业细胞工程 细胞工程：指在细胞水平上，重组细胞的结构和内含物，以改造生物的结构和功能的生物技术。 （1）动物细胞工程 （2）植物细胞工程 （3）微生物细胞工程 （1）动物细胞工程 建立基础：细胞融合 实际应用：单克隆抗体、胚胎移植、胚胎切割、动物克隆、动物生物反应器等。 （2）植物细胞工程 建立基础：植物细胞全能性。 应用技术：原生质体培养、细胞杂交、植物组织和细胞培养、花药花粉培养、植物细胞突变体的筛选及利用、植物脱毒和快繁技术以及次生物质生产等等。 （3）微生物细胞工程 建立基础：微生物发酵 应用技术：培育高产菌株，有效利用微生物细胞本身或细胞代谢产物。 发酵：指利用微生物细胞生产各种目的产物。 细胞工程的意义 细胞工程克服了常规杂交的局限性，使远缘杂交有了新的途径。 创造杂交物种： 土豆—番茄 大豆—烟草 芹菜一胡萝卜等。 细胞工程的应用 第一节 组织培养技术 一、组织培养的概念及发展历程 1、概念 组织培养：指在离体条件下，利用生物体的一部分，在人工控制的培养条件和环境条件下，使其分化生长的技术和方法。 理论基础：植物细胞全能性学说。 组 织 培 养 组培发展 二、组培的基础知识 1、培养条件 2、培养方式 3、基本设备 1、培养条件 1）无菌条件（最基本、最关键） 常用灭菌法：高温高压法、火焰干热法、紫外照射法、化学消毒剂（酒精、升汞、次氯酸等）冲洗法等。 2）营养条件（培养基） 培养基是培养物的人工土壤。 培养基基本成分：无机营养物、碳源、维生素、生长分化调节物质及有机附加物等五类。 3）环境条件 光照条件、温度条件和湿度条件。 2、培养方式 1）固体培养 指将培养物器官或组织置于固体培养基上培养。 2）平板培养 指将细胞或原生质体混合在含琼脂的培养基中，在培养皿中做成平板培养。 3）液体培养 指将培养物悬浮或飘浮在液体培养基中培养。 4）其他 发酵培养和固相化细胞培养等。 3、基本设备 1）无菌室 无菌室=缓冲室+接种室。 2）超净工作台 最基本的无菌操作装置。 3）操作器械 剪刀、解剖刀、镊子等 三、植物组培的技术程序 1、培养基的配制 2、培养物的选择和消毒 3、细胞或组织的无菌接种和培养 4、继代增殖 5、植株再生 6、实例 1、培养基的配制 根据培养目的、培养物、培养阶段的不同配制适宜的培养基。 1）直接称取法 按配方，逐一称取所需成分。 成分多，易出错；称量误差大。极少用。 2）母液法 分类预配高倍母液，用时按比例量取。 操作简单，减少称量误差。常用 2、外植体的选择与消毒 外植体指用于植物组织细胞培养的植物体的一部分（器官、组织、细胞及原生质体） 。 1）选择 一要新鲜，二要尽量少损伤，三要尽快接种。 2）外植体的消毒 常用消毒剂：75%酒精、升汞、次氯酸钠（钙）、漂白粉、双氧水等。 一般程序：外植体→自来水多次漂洗→消毒剂处理→无菌水反复冲洗→无菌滤纸吸干。 3、接种培养 在超净工作台上进行。严格遵守无菌操作规程： （1）入室前，洗双手，去污垢。 （2）入室时，换装备。 （3）操作前，75%酒精擦洗双手，彻底消毒。 （4）操作中，常擦手，不讲话，不乱动，工具常消毒。 接种后，材料在适宜的条件中培养，常察看。 4、继代增殖 1）继代的必要性 愈伤4～6周后，原有养分耗失；有害代谢物积累。 2）继代的作用 扩增愈伤细胞数，利于获得更多的胚状体或小苗。 5、植株再生 1）过程 愈伤组织→重新分化→胚状体→小植株。 2）注意事项 ①光照为必备外因。 ②小植株要适时移栽。 ③移栽前炼苗提高成活率。 胚状体指在组织培养中分化产生的具有芽端和根端类似合子胚的构造。 6组织培养实例 试验所用材料采自泰山，经鉴定为穿龙薯蓣（Dioscorea nipponica），取其幼根、茎尖、带腋芽茎段、叶片和种子等分别为外植体。 培养条件 试验设计 6.1 培养基及激素组合对愈伤组织诱导的影响 从表中可以看出，以MS为基本培养基，诱导率最高可达100%，高于其他培养基，且褐化率较其它培养基低，故愈伤组织诱导阶段宜选用MS作基本培养基。 当2,4-D、6-BA浓度一定时，不添加KT也可诱导出愈伤组织，但出愈率较低，