KM-8p主要用于原生质体培养.PPT

生物技术在植物育种中的应用 一、细胞工程与作物育种 二、转基因技术与作物育种 三、分子标记辅助选择育种 第一节细胞工程与作物育种 植物细胞工程（包括细胞和组织培养、原生质体培养与体细胞杂交等）是以植物组织和细胞培养技术为基础发展起来的一门学科。 植物细胞的全能性是植物细胞工程的理论基础。细胞的全能性是指细胞所具有的形成各种细胞类型的潜在能力。 细胞工程技术已在作物的品种改良、作物种质保存、作物快速繁殖、作物脱毒、植物体外受精、基因转移等方面得到广泛应用。 一、植物细胞和组织培养基本技术 （一）培养基及其组成 常用培养基有MS、B5、White、N6、KM-8p、SH等。 MS培养基的无机盐和离子浓度较高，养分平衡，是目前使用最多的培养基。 B5含有较低的铵离子，这个成分可能对很多培养物的生长有抑制作用。 White培养基的无机盐含量较低，适于生根培养。 KM-8p主要用于原生质体培养，特点是有机成分较复杂，包括几乎所有的单糖和维生素及呼吸代谢中的主要有机酸。 N6是花药培养中常用的培养基，其成分简单，且KNO3和(NH4)2SO4含量高。 （二）、培养基的配制 （1）母液的配制 为了方便起见，一般先配制母液（大量元素母液、微量元素母液、铁盐母液）。 * 大量元素可配制成10倍母液。配制时应做到分别称量，充分溶解，在混合次序上应最后加入Ca2＋。微量元素一般配成100或1000倍母液。第三种母液就是铁盐，铁盐必须单独配制，若与其它元素混合易造成沉淀，一般采用螯合铁，即FeSO4与EDTA钠盐的混合物，常扩大200倍。最后一种母液是激素，每种激素应单独配制母液，多种激素难溶于水。 （2）培养基的配制 1、混合各成分母液 2、熔化琼脂 3、混合 4、调pH 5、分装 6、灭菌 7、放置备用。 （3）无菌操作方法 1、消毒剂 2、无菌操作 3、无菌培养 1、体细胞克隆变异的遗传基础 何卓培认为植物组织细胞培养中DNA复制和细胞分裂增生中染色体行为脱离常规是导致体细胞及其再生株特征、特性变异的根本原因 变异体：不加任何选择压力而筛选出的个体称为变异体。 突变体经过施加某种选择压力所筛选出的无性变异，称为突变体。 体细胞克隆变异是指织物组织和细胞培养物在培养过程中产生的变异。 （1）染色体数目变异 细胞内DNA重复复制， 最多见的是多倍体，主要是培养基中使用了细胞分裂素。 （2）染色体结构变异 最重要的是染色体缺失、倒位、重复和易位。是体细胞克隆变异的主要来源。 （3）点突变 这种突变可分为多种类型。 第一种是自发突变； 第二种是诱发突变； 第三种点突变是基因的表达及基因放大和衰减； 第四种点突变是有丝分裂交换。这种交换尽管很微弱地改变了基因的顺序，但仍影响基因的表达。这种变化包括：某一基因拷贝的丢失，某一基因拷贝的重复或修复过程中基因的转变。 转座因子也是造成体细胞突变的原因之一，转座子通过插入与解离使某些基因的表达受到调控。（转座因子：细胞中能改变自身位置的一段DNA序列。转座因子改变位置（例如从染色体上的一个位置转移到另一个位置，或者从质粒转移到染色体上）的行为称为转座。 由于转座因子既能给基因组带来新的遗传物质，在某些情况中又能像一个开关那样启动或关闭某些基因，并常使基因组发生缺失、重复或倒位等DNA重排，所以它与生物演化有密切的关系，并可能与个体发育、细胞分化有关。） 2、体细胞突变体的筛选与利用 （1）植物体细胞突变体的类型 a抗性突变体：是指具有突变的细胞或再生株具有抵抗某一物质、药物和不良条件能力的个体。 b雄性不育系突变体：Kaul从花药培养加倍单倍体中获得了水稻雄性不育突变体。Brettel等从玉米雄性不育系的培养物中获得了雄性可育的突变。 c营养缺陷型突变体：是指培养的细胞由于体内缺乏某一种物质合成的酶，而不能在基本培养基上生长的一种突变体。 d各种形态特征和生物学特性突变体：体细胞变异在形态特征和生物学特性都有广泛的变异。 （2）突变体的筛选 在植物细胞培养中，自发突变的频率为10-5－10-8，为了增加突变频率，需要进行诱变处理，诱发处理可使其突变频率提高到10-3。常用的诱变因素有两类：一是物理诱变剂，二是化学诱变剂 一步筛选法和多步筛选法或正选择法和负选择法。 （4）在作物改良上的应用 包括抗病、抗除草