对植物细胞工程的介绍及想法.doc

对植物细胞工程的介绍及想法关键词：全能性、植物组织培养，植物体细胞杂交技术、细胞工程什么是细胞工程，一般上我们指其为在体外人工培养细胞，通过细胞杂交的方法人为改变细胞的某些生物学特性，加速动物或植物个体繁殖，改良种质或创造生物新品种及获得某些有用物质的过程1，它涵盖动植物细胞与组织培养、细胞融合、染色体工程、胚胎工程及细胞遗传工程这几个方面。通过这些技术，可以按照人们的意愿，培育出满足人类需要的动植物个体。植物组织培养技术在利用细胞工程技术时，要在体外培养的条件下进行，由实验可知，细胞的生长及繁殖，都是要在满足一定的基本条件下才能进行的，为了这写条件的满足，我们涉及到了一个技术，植物组织培养。植物组织培养，是在含有营养物质及植物生长物质的培养液中，培养离体植物组织（器官或细胞）并诱导使其长成完整植株的技术，利用一些方法，提供细胞或组织生存所必须的无菌无毒的培养环境，恒定适宜的培养温度，合适的PH值、气体环境、渗透压、光照，以及生存所必须的营养成分（多种氨基酸、辅酶、核酸、嘌呤、嘧啶、植物激素等）。通常情况下，我们会将细胞放在合适的培养基中进行培养。培养基是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，利用对各种物质的添加，能够创造出一种合适的生理环境，对各种细胞进行培养。培养基的存在，轻易的解决了要细胞培养所需外部条件的问题。培养基依照化学分类，可将其分为天然培养基（利用动植物或微生物体包括其提取物制成的培养基）、组合培养基（按照细胞所需营养要求精确设计后利用高纯度的化学试剂配比而成）、半组合培养基。按照物理属性，又可分为固体、液体培养基等几类，按需求不同，可选取不同的培养基对细胞进行培养。 植物组织培养，一般可分为以下几个步骤，选取合适的组织细胞，脱分化，再分化，最终形成一个完整的植株。取得植物的组织器官或细胞后，用纤维素酶与果胶酶出去细胞壁，使其露出原生质体，再将其放入培养基中，使其分裂，这样去分化形成薄壁细胞，再通过对激素的控制，使其再分化，形成芽和根，长成一个植株。植物细胞的全能性 植物细胞的全能性是植物细胞工程的理论基础。它是细胞的某种特征，有这种能力的细胞保留形成有机体所有细胞类型的能力，利用这种特征，使得我们可以通过对单个细胞的处理，筛选，培养，获得满足人类需要所需要的植株，来从细胞甚至分子的水平上来对植株进行研究和改造。而细胞全能性的验证过程却是一个漫长的过程，早在1902年，德国物理学家哈勃兰特就曾预言，任何一个细胞，都具有长成一个完整个体的能力。以后许多科学家为证实这一论断做了不懈的努力，其中包括中国学者罗士韦在1946年培养菟丝子的茎尖，在试管中形成了花。直到1970年，Steward用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株，充分验证了此预言的成立。植物工程在生产生活中的应用1. 细胞融合与体细胞杂交通过细胞融合与体细胞的杂交，我们可以将不同植株的优良性状结合起来，是其长生一种新的品种。通过对与不同植株细胞的采集，处理，出去其细胞壁后，通过物理或化学方法，将不同植物的细胞进行融合，经过筛选，得到所需的细胞后，利用植物组织培养技术，将其培养成一个新的品种。目前，已通过此种技术，利用白菜型油菜与甘蓝的体细胞杂交, 得到了甘蓝型油菜( Sundber g , 1986)，是产油率得到提升。2. 植物细胞工程在脱毒苗生产方面的应用长期进行营养繁殖的农作物，果树，和蔬菜等，往往会积累一些病毒，类病毒，使得亲本性状出现了退化，植物细胞工程在此方面也做出了积极贡献。利用在刚生在的芽尖病毒很少甚至不含病毒这一特性，可取得此部位的细胞，进行培养，从而获得不含病毒或者含病毒较少的具有优良性状的亲本。今年来中国出现了较多的脱毒苗品种，其中脱毒马铃薯在全国范围已有30万hm。苹果、柑橘、草莓等都已建立其对应的脱毒苗培养技术。3. 快速繁殖技术对于一些高附加值经济植物、珍稀濒危植物、以及植物脱毒苗，我们往往想能够在短时间内获得大量的个体，而对于转基因植物、育种原种的一些植物，我们通常想在其不发生性状分离的前提下繁育出后代，这这些，在普通的有性繁殖过程中，是难以实现的，而利用快速繁殖技术，可以将优良的亲本细胞进行培养，从而在短期内获得大量个体。60年代，法国的Mo rel 用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功。获得了很大的经济效应。我国的快速繁殖技术起源于70年代发展至今，我国的试管苗年产量已发展到五千万到一亿株。开阔新的研究领域目前，植物细胞工程技术以发展较为成熟，而