原生质体培养方法.ppt

原生质体培养方法; 液体浅层培养:Liquid thin layer culture 将含有原生质体的培养液在培养皿底部铺一薄层，封口后进行培养 优点：操作简单，对原生质体的损伤小，且易于添加新鲜培养基和转移培养物 缺点：原生质体分布不均匀，常发生原生质体粘连现象而影响其进一步生长和发育；难以跟踪观察某一个细胞的发育情况；一旦污染，全皿报废; 固体平板培养:Solid culture 固体培养也就是琼脂糖包埋培养。低融点琼脂糖可在30?C左右融化与原生质体混合而不影响原生质体的生命活动。混合后的含有原生质体的培养基铺于培养皿底部，封口后进行培养 优点：可以跟踪观察单个原生质体的发育情况，易于统计原生质体分裂频率 缺点：操作要求严格，尤其是混合时的温度掌握必须合适，温度偏高则影响原生质体的活力，温度偏低则琼脂糖凝固太快原生质体不易混合均匀; 液体－固体双层培养:Liquid solid culture 即在培养皿底部铺一层琼脂糖固体培养基，再将原生质体悬浮液滴于固体培养基表面 优点：固体培养基中的营养物质可以缓慢释放到液体培养基，如果在下层固体培养基中添加一定量的活性炭，则还可以吸附培养物产生的一些有害物质，促进原生质体的分裂和细胞团的形成 缺点：不易观察细胞的发育过程;Semi-permeable membrane on solid medium;; 琼脂糖珠培养:Agarose bead culture 将含有原生质体的液态琼脂糖培养基用吸管以大约50?l一滴的量滴于直径6 cm的培养皿，待其固化后向其中添加3ml液体培养基并于摇床上低速旋转培养(Thompson等，1986)。培养过程中，通过调整液体培养基的渗透压来调节培养物的渗透压以利于其进一步的生长和发育。这种方法由于改善了培养物的通气和营养环境，从而促进了原生质体的分裂和细胞团的形成;原生质体发育与植株再生;1. 细胞壁再生 原生质体培养数小时后开始再生新的细胞壁，一至数天内便可形成完整细胞壁 新合成的细胞壁可用0.1％荧光增白剂（Calcofluor）染色后在荧光显微镜下观察，可见到绿色荧光围绕细胞表面，证明细胞壁已形成。也可用高渗溶液产生质壁分离的方法、电子显微镜观察技术和冰冻蚀刻法等进行再生细胞壁的研究 原生质体培养数小时后新壁开始形成，先是质膜合成形成细胞壁主要成分的微纤维，然后转移到质膜表面进行聚合作用产生多片层的结构，之后在质膜与片层结构之间或在膜上产生小纤维丝，逐渐形成不定向的纤维团，最后形成完整的细胞壁 只有能形成完好细胞壁的再生细胞才能进入细胞分裂阶段;2. 细胞分裂和生长 原生质体培养数天后，胞质增加，细胞器增殖，RNA、蛋白质及多聚糖合成增加，不久即可发生核的有丝分裂及胞质分裂 原生质体一般培养2～7 d开始第1次分裂，但第1次分裂的时间随植物种类、分离原生质体的材料、原生质体质量、培养基成分和培养条件而异 用幼苗下胚轴和子叶、幼根、悬浮培养的细胞、未成熟种子的子叶等分离原生质体，一般比用叶肉分离原生质体容易诱导分裂，第一次分裂出现的时间较快;3. 愈伤组织形成 1）多数情况下，原生质体培养2周后，可形成多细胞团，3周后形成肉眼可见的小细胞团，5-6周后形成直径1 mm的小愈伤组织 2）原生质体培养15-20天后，需要及时添加新鲜培养基，同时降低渗透压，否则细胞团不会继续生长。待小愈伤组织长至1 -2mm时，应及时转移至固体培养基使其进一步生长; 4.植株再生 原生质体培养再生的愈伤组织可直接转移到分化培养基，一步成苗（器官发生）。愈伤组织也可通过体细胞胚发生，先形成胚状体，再诱导生芽、生根。不同植物种属，其再生方式不同;仙客来原生质体的再生;香蕉原生质体再生—Assani等2006;Sugarbeet （糖甜菜）callus and protoplast regeneration;影响原生质体培养的主要因素 ?; 原生质体来源 供体材料类型：向日葵幼叶、子叶和下胚轴原生质体培养，只有下胚轴原生质体培养得到了细胞团和体细胞胚，而幼叶和子叶原生质体均未获得成功 供体细胞的分化程度：同一个基因型的植株生长在不同的环境条件下，其生理状态会有改变。供试植株最好生长在控制条件下，以提高原生质体的细胞分裂频率和再生能力，并且可提高实验重复性 柑橘：叶肉原生质体无论单独培养还是共培养均不能再生，只有胚性愈伤组织来源的原生质体才能再生;? 起始培养密度与培养基 起始培养密度：适宜密度为1-5×105/ml 培养基激素水平：柑橘不添加外源激素，也可再生 培养基营养成分完全性：越丰富越好;Protoplast density counting;三、原生质体再生植株遗传及变异 ;染色体变异;植株表型变异与育种