细胞工程与作物育种.pptx

细胞工程与作物育种

一、细胞工程概述(一)细胞工程得定义:以细胞为基本单位,在离体条件下进行培养、繁殖或按照人们得意愿改造细胞得某些生物学特性,以改良作物品种和创造新种质,或加速繁育植物群体或获得其她有经济价值得生物产品得过程。

(二)主要内容:就是现代生物技术得重要组成部分。包括:植物组织培养植物细胞培养花药及花粉培养离体胚培养原生质体培养细胞器移植等等。每一种都还可以继续细分为不同小类。

以上内容可归为两部分上游工程:细胞培养、细胞遗传转化体系建立。下游工程:细胞工程实践应用。(三)理论基础植物细胞全能性(cellTotipotency):每个植物细胞具有发育成为完整植株得潜能。

(四)育种应用1、微体快繁植物组织(块)→人工培养→再生成苗→大量繁殖。营养植物、经济作物,如花卉、香蕉、咖啡、中药材品种快繁。荷兰、以色列:花卉

2、脱毒染病毒植物中,茎尖分生组织病毒得分布最少或没有。草莓、香蕉、甘薯、马铃薯等60多种作物。脱毒草莓

3、细胞融合(体细胞杂交)克服不同物种有性杂交困难马铃薯与番茄得细胞融合成功获得植株、2个抗病毒马铃薯野生种(2n=2x=24),不能有性杂交,通过细胞融合,获得抗病毒马铃薯(2n=4x=48)。

12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流

4、体细胞无性系变异筛选基础:生物个体生长发育过程中,体细胞基因突变和染色体重组产生体细胞变异方法:有利得体细胞变异→(定向)筛选→培养成苗→培育优良品种应用:日本粳稻品种→胚培养→早熟、优质、高产得粳稻品种在东北大积推广应用。水稻幼胚→毒素培养基(含病原菌得粗毒素)→愈伤组织化成苗→经过抗性鉴定→抗稻瘟病品系

5、胚拯救远缘杂交早期胚胎发育到一定时间就停止发育、死亡、夭折。远缘杂种幼胚→离体组织培养→发育正常植株。

6、花药(花粉)培养解决了杂交后代分离,遗传纯合稳定慢,育种周期长。花粉(花药)→单倍体(n)→二倍体(2n)。遗传迅速纯合,育种周期极大缩短。Hs-1、Hs-2、Hs-3系列光敏不育系;花1A。培矮64s花培纯化,解决育性转换临界温度漂移。十字花科蔬菜得自交不亲和系培育。“中花8号”水稻,“京花3号”小麦,等

花椰菜、抱子甘蓝花药培养,快速培育自交不亲和系

7、创制人工种子人工种皮+胚状体(不定芽、顶芽、腋芽)8、种质试管保存9、转基因受体

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二、植物离体培养技术(一)概念1、植物离体培养(Invitroculture)植物外植体在无菌条件下进行人工培养,并使之发育成完整植株得技术总称,也称植物组织培养(Planttissueculture)。2、外植体(explant)从植物体分离下来进行培养得器官、组织或细胞等。

3、初代培养(Primaryculture)指外植体得最初培养。4、继代培养(Subculture)将初代培养得到得培养体移植于新鲜培养基中再培养(一次或多次移植培养)。

洗涤室灭菌室配制室无菌操作室培养室(暗、光)(二)实验室基本设施

组培实验室:要求无菌条件

(三)培养条件1、培养基(1)种类:固体培养基液体培养基(2)基本培养基MS、B5、White、N6等P237表15-1

MS:MurashigeSkoog

(3)培养基得成分无机营养:大量元素:N、P、K、S、Ca、Mg微量元素:Fe、Mn、Cu等有机营养:碳源:蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖氮源:氨基酸类、酰胺类活性物质:烟酸、肌醇、生物素等植物激素:生长素类:IAA、NAA、IBA等细胞分裂素类:激动素、玉米素等其她:赤霉素、脱落酸、乙烯附加物:琼脂、椰乳、水解蛋白等

十字花科花药培养得培养基成分

2、无菌操作(1)污染源培养基及玻璃器皿无菌操作室、器械外植体(2)消毒器皿消毒材料(外植体)消毒

外植体消毒外植体常用消毒剂得种类、浓度、及效果

培养基灭菌高压蒸汽灭菌过滤灭菌接种过程消毒接种室(无菌操作室)得灭菌接种台得灭菌工作人员

3、培养条件光照:白色荧光灯,光强1000~5000Lx,12~16hr,用自动定时器控制光照时间温度:多为25±2℃湿度:容器