植物细胞工程.ppt

已经获得的番茄-马铃薯杂交株，基本像马铃薯那样的蔓生，能开花，并长出2～11cm的果实。成熟时果实黄色，具番茄气味，但高度不育。综上所述，虽然细胞融合研究至今尚面临种种难题和挑战，但该领域在理论及实践两方面的重大意义，仍然吸引了不少科学家为之忘我奋斗，更为激动人心的研究成果一定会不断涌现出来。（三）细胞融合的意义返回本章目录克服远缘杂交不亲和性，为广泛重组遗传物质开辟新途径(如野生种的有效利用等）可缩短育种年限利用细胞融合技术转移细胞器（如叶绿体、线粒体等）及目的基因等。植物组织培养植物细胞培养植物原生质体培养与融合植物细胞工程研究进展（综述）植物种质资源离体超低温保存人工种子的研制010203040506第二节植物细胞工程1定义：2亦称合成种子（syntheticseeds）或体细胞种子（somaticseeds），任何一种繁殖体，无论是在涂膜胶囊中包裹的、裸露的或经过干燥的，只要能够发育成完整的植株，均可称之为人工种子。3是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其它成分的人工胶囊。四人工种子的研制（二）人工种子的构成及特点构成：人工种皮：是包裹在人工种子最外层的胶质薄膜。该膜允许内外气体交换畅通，防止人工胚乳中水分及各类营养物质的渗漏，具备一定的机械抗压力。人工胚乳：是人工配制的保证胚状体生长发育需要的营养物质，以生成胚状体的培养基为主要成分，根据人们的需要外加一定量的植物激素、抗生素、农药以及除草剂等物质，尽可能提供胚状体正常萌发生长所需的条件。胚状体：是由组织培养产生的具有胚芽、胚根等类似天然种子胚的结构，并具有萌发长成植株的能力。作为21世纪极具发展潜力和经济价值的高科技成果，具有以下突出的优点：1可以不受环境因素制约，一年四季进行工厂化生产；2由于胚状体是经人工无性繁育产生，因此有利于保存该种系的优良性状；3与试管苗相比，人工种子成本更低，更适合于机械化田间播种；4可根据需要在人工胚乳中添加适量的营养物、激素、农药、抗生素、除草剂等，以利于胚状体的健康生长。52.特点虽然人工种子的研制历经二十几年已经取得了长足的进展，但是仍有一些关键技术尚未攻克。如：人工种皮的性能尚不尽人意；还未找到一种符合多数物种需要的人工胚乳；胚状体如何让它处于健康的休眠状态；人工种子怎样做到既延长其保存时间又不明显降低萌发率等。不过有理由相信，不久的将来，人类终将摆脱大自然的羁绊，实现工厂化生产植物种子的目标。（三）人工种子的制备制备路线通过外植体的固体培养基培养，液体培养基的悬浮细胞培养以及花药、花粉的诱导培养都可获得数量可观的胚状体。但这些胚状体往往处于胚胎发育的不同时期，不符合大量制备人工种子的需要。因此诱导胚状体的同步化生长成了制备人工种子的核心问题。1.胚状体的制备低温法：在细胞培养的早期对培养物进行适当低温处理若干小时。由于低温阻碍了微管蛋白的合成，纺锤体形成受阻，所以滞留于有丝分裂中期的细胞增多。此时再让培养物回复到正常温度，细胞则同步分裂。抑制剂法：细胞培养初期加入DNA合成抑制剂，如5-氨基尿嘧啶等，使细胞生长基本上都停顿于G1期。除去抑制剂后，细胞进入同步分裂阶段。2.胚状体的同步生长分离法：在细胞悬浮培养的适当时期，用一定孔径的尼龙网或钢丝网或密度梯度离心法，收取处于胚胎发育某个阶段的胚细胞团，然后转移到无生长素的培养基上，使多数胚状体同步正常发育。01通气法：在细胞悬浮培养液中每天通人氮气或乙烯1~2次，每次几秒或更长时间，可显著提高有丝分裂同步率。022.胚状体的同步生长2.胚状体的同步生长渗透压法：随着植物胚状体的发育，其渗透压值呈现规律性的从高到低的变化。配制一定渗透压值的培养基而使胚状体的发育停留在指定的阶段(如向日葵球形胚的渗透压为17.5％)，从而达到同步发育的目的。控制细胞及胚状体的同步化生长是一个尚未完全解决的问题。除了上述提出的外因干预以外，物种及不同外植体细胞的敏感性，对实现同步生长也有很大影响。只有经过实验摸索才可能成功。01此外，刚收获的胚状体含水分很高，不够成熟，亦难以储存。一般应经自然干燥4~7天，使胚状体转为不透明状为宜。022.胚状体的同步生长人工胚乳的营养需求因种而异，但与细胞、组织培养的培养基大体相仿，配加一定量的天然大分子碳水化合物(淀粉、糖类)以减少营养物泄漏。常用人工胚乳有MS(或SH、White)培养基+马铃薯淀粉水解物(1.5％)；0.5хSH培养基+麦芽糖(1.5％)等。可根据需要在上述培养基添加适量激素、抗生素、农药、除草剂等。3.人工胚乳的制备人工种子的制作过程中，包埋是非常重要的一