植物组织培养与细胞.ppt

总之，利用植物细胞培养进行有用物质生产不受时间、环境等条件限制，而且快速、高效。植物细胞培养用于具有生理活性的次生代谢产物的生产方面现已成为继微生物发酵技术以后当代生物技术的一个重要应用技术。第95页,共113页，2024年2月25日，星期天思考题1.如何制作人工种子？制作过程中要注意哪些关键环节？2.与天然种子相比，人工种子有哪些优缺点？3.植物细胞培养的营养成分主要包括哪些？分别起什么作用？4.植物单细胞培养有哪些方法？指出每一种培养方法的要点。第96页,共113页，2024年2月25日，星期天3.5植物原生质体培养3.5.1原生质体3.5.2原生质体的制备3.5.3原生质体培养3.5.4原生质体的发育和植株再生3.5.5应用举例第97页,共113页，2024年2月25日，星期天3.5.1原生质体1.定义植物原生质体（protoplast)是指将植物细胞壁除去后得到裸露的球形细胞。通常通过混合酶液的消化细胞壁而获得，原生质体经适宜的培养能合成新壁，并进行细胞分裂，从而生成完整植株。植物细胞形态植物细胞质壁分离第98页,共113页，2024年2月25日，星期天2.原生质体的特点（1）无细胞壁障碍，可方便地进行有关遗传操作，并可以对膜、细胞器等进行基础研究。（2）具有全能性，并能进行人工培养发育成完整植株。（3）原生质体适合进行诱导融合形成杂种细胞。第99页,共113页，2024年2月25日，星期天3.原生质体的用途（1）提供相关生理生化研究（如细胞壁的生物合成、质膜的结构与功能、物质运输、能量转换、信息传递、细胞识别、细胞间相互关系与激素作用等）的材料。（2）利用原生质体可摄取如病毒、细菌、细胞器、蛋白质、核酸等外源物质的特点而被用作研究基因调控和表达、遗传工程研究的材料。（3）进行原生质体融合，改变遗传物质，建立杂交品种；同时用于研究染色体行为、基因定位等。（4）用于细胞器的分离，或进行相关细胞器的遗传实验。第100页,共113页，2024年2月25日，星期天3.5.2原生质体的制备原生质体的来源原生质体的分离原生质体纯化原生质体鉴定与活力测定第101页,共113页，2024年2月25日，星期天原生质体的来源：从理论上讲，植物体的任何一部分都可以通过酶解作用去除细胞壁而得到原生质体。但在实际操作中，只有幼嫩的组织才能完成去壁的过程。所以，为了制备健康的原生质体，一般选用根尖、茎尖、嫩叶及对数生长期的愈伤组织为材料，还有植物花粉，用于制备单倍体的原生质体以及体细胞胚及悬浮培养细胞中获得，一旦细胞具有木质化或次生加厚的外壁，则不能被酶降解。因此，取材成为实验成功与否的首要问题。第102页,共113页，2024年2月25日，星期天原生质体的分离：（1）机械法1892年，Klercker采用机械法剥离原生质体，但该法手工操作难度大，费时费力，得率很低。（2）酶解法该法具有条件温和，原生质体完整性好，活力高、得率高等优点。常有的酶有：琼脂酶、果胶酶、蜗牛酶、纤维素酶等。第103页,共113页，2024年2月25日，星期天原生质体纯化：过滤-离心法漂浮法沉降法和漂浮法结合第104页,共113页，2024年2月25日，星期天原生质体鉴定与活力测定原生质体鉴定经分离、纯化后的原生质体需要进行鉴定，以检验所获得的原生质体是否是真正的原生质体。其方法有：（1）低渗爆破法（2）荧光染色法2.原生质体活力测定（1）染色法（2）胞质环流法（3）渗透压变化（4）氧电极法第105页,共113页，2024年2月25日，星期天3.5.3原生质体培养用于原生质体培养的方法有：液体培养法固体平板法双层培养法3.5.4原生质体的发育和植株再生细胞壁再生分裂愈伤组织或胚状体的形成植株再生第106页,共113页，2024年2月25日，星期天3.5.5原生质体培养再生植株的应用举例以多年生大花萱草为例，学习植物原生质体的培养技术。1.取盛开的大花萱草作为实验材料，我们可以看到在每一个花瓣上都具有红、黄、白三种颜色。盛开的大花萱草第107页,共113页，2024年2月25日，星期天2.花瓣表皮为排列紧密的表皮组织，不易酶解，用尖头镊子撕去表皮。将暴露的花肉组织浸泡在酶液里。排列相对疏松的花肉细胞很容易被酶液消化。第108页,共113页，2024年2月25日，星期天3.将暴露的花肉组织浸泡在酶液里。在酶液消化过程中，由于实验材料的个体差异，酶解时间不固定。因此要用显微镜随时检查酶解情况