植物细胞工程制药课件.pptxVIP

植物细胞工程制药;;第一节概述;一、基本概念;植物无菌培养技术分如下几类：①幼苗及较大植株的培养，即为植物培养（plantculture）；②从植物各种器官的外植体增殖而形成的愈伤组织的培养叫做“愈伤组织培养”（callusculture）；③能够保持较好分散性的离体细胞或较小细胞团的液体培养，称为“悬浮培养”（suspensionculture）；④离体器官的培养，如茎尖、根尖、叶片、花器官各部分原基或未成熟的花器官各部分以及未成熟果实的培养，称为“器官培养”（organculture）；⑤未成熟或成熟的胚胎的离体培养，则称为“胚胎培养”（embryoculture）。;2、悬浮培养;3、细胞培养;4、分生组织培养;5、外植体;6、器官形成;7、无性繁殖系;8、突变体;9、继代培养;10、次级代谢和次级代谢产物;二、植物细胞培养的发展简史;第二节植物细胞的形态和生理特性;二、植物细胞的结构特征;三、细胞后含物和生理活性物质;（2）糖苷类指某些有机化合物和糖经苷键结合而成的化合物，例如黄酮苷是黄酮苷元和糖连接而成。洋地黄毒苷有强心作用；大黄中的蒽醌苷有强烈的泻下作用；紫草中紫草宁是紫草中蒽醌类化合物的总称，除作为天然色素（如口红）外，尚具有很好的抗癌活性。;（3）挥发油

是一类具有芳香气味，在常温下易于挥发的油类。在伞形科、姜科、唇形科等植物中多有分布。很多挥发油可作药用，如薄荷油、丁香油、桉油等。;（4）有机酸

糖类代谢的中间产物。植物果实中酸味以及细胞液的酸性反应，主要是由于有机酸的存在。常见的植物有机酸有：苹果酸、柠檬酸、水杨酸、酒石酸等。;2、生理活性物质;（2）维生素

维生素（vitamin）是一类复杂的有机物，常参与酶的形成，对植物的生长、呼吸和物质代谢有调节作用，如对难以生根的植物，用维生素B12处理后可促进不定根的生长。;（3）植物激素

植物激素是植物细胞原生质体产生的一类复杂的调节代谢的有机物质，对生理过程（如细胞分裂和繁殖）产生作用，其量虽微，但作用甚大。;（4）抗生素和植物杀菌素

抗生素（antibiotic）是由微生物（如某些菌类植物）产生的能杀死或抑制某些微生物生长的物质，如青???素、链霉素等。高等植物如葱、蒜、辣椒、萝卜等也能产生杀菌的物质，称为植物杀菌素（plantfungicidin）。;四、植物培养细胞的生理特性;加速期（accelerationphase）

细胞最大生长期和最大细胞浓度，最佳DNA浓度和蛋白质累积率，持续时间3~4代，其特征为干重常数，细胞数、DNA和蛋白质浓度增加，有丝分裂活性、RNA含量和蛋白质合成能力增加细胞鲜种、干重及RNA酶活性减少。;对数期（logphase）

介于最大生长率和蛋白质合成完全停止期之间，其特征为蛋白质合成能力减退；变化：聚核糖体浓度向有利于单核糖体和寡核糖体形成的方向减少

稳定期（stationaryphase）

细胞数稳定，其特征为细胞高液泡化、极度脆弱、高度分化，有机化合物的浓度高。;细胞团产生的原因有两个：

（1）细胞分裂之后没有进行细胞分离；

（2）在间歇培养过程中细胞处于对数生长后期时，开始分泌粘多糖和蛋白质。

植物细胞其纤维素细胞壁使得其外骨架相当脆弱。

培养过程中供氧。;第三节植物细胞培养的基本技术;一、植物材料的准备;常用灭菌剂的效果比较;植物不同组织（器官）的灭菌时间和步骤;接种的外植体的形状和大小要根据试验目的及具体情况而定。外植体细胞多时，得到愈伤组织的机会也多。定量研究愈伤组织，则不仅外植体的大小要一致，而且其形状及组织部位也应基本类似。进行这类培养研究常常选用较大材料，如人参、胡萝卜或甜菜的贮藏根、马铃薯的块茎等。;二、培养基及其组成;三、培养方法;按照培养基类型分为固体培养和液体培养。

固体培养是在培养基中加入一定量的凝固剂，经加热溶解后，分别装入培养用的容器中，冷却后凝结成固体培养基。固体培养的特点是简便易行、所占空间小。但也有缺点，主要是不均衡现象。

固体培养和液体培养互相配合是组织（细胞）培养的常规操作。;温度是培养中重要的因素，一般控制在25?1℃之间。有些植物材料在诱导愈伤组织时需要在黑暗条件下进行，但诱导愈伤组织的器官分化和其他材料的培养都需要光照。光照以每天16h为宜。

外植体在培养三周左右必须转换至新鲜培养基上，以保持正常生长。;植物组织的培养（视频）;液体培养系统包括小规模的悬浮培养和大规模的成批培养、半连续和连续培养。;1、成批培养法

将培养基一次性地加入反应器，接种、培养一定时间后收获细胞的操作方式称为成批培养法。

植物细胞培养过程中，次级代谢产物的大量累积往往发生在细胞生长的稳定期，人们基于此原理设计了植物细胞的两步培养法，即