2.1.2　植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用,晋江市季延中学佘瑞雪,1、回忆植物组织培养技术的过程？,2、思考利用这项技术能做哪些工作？,资料1科学家应用多倍体育种的方法，培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、含糖高、口感好等特点。但因其不结种子，每年必须用四倍体和二倍体西瓜杂交培育种子，不仅增加了生产成本，也给无籽西瓜的普及带来困难。,资料2兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中，遇到的难题是：用分根法繁殖速度缓慢，不利于新品种的推广;用种子繁殖又很困难，因为兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。,一、植物繁殖的新途径,（一）.微型繁殖（也叫快速繁殖技术）概念：应用组织培养技术，快速繁殖优良品种植物(2)特点:保持优良品种的遗传特性周期短，不受季节、气候、自然灾害等因素的影响高效快速地实现种苗的大量繁殖,例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出400万株兰花苗。,植物组织培养车间,产业化育苗,资料3病毒引起的植物病害有500多种。受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几乎不含病毒。,（二）作物脱毒,1.作物脱毒的原因:2.作物脱毒的材料:3.作物脱毒的方法:4.作物脱毒的结果:,分生区（如茎尖）的细胞,进行组织培养,获得脱毒苗,长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导量降低，品质变差,脱毒草莓,（三）、神奇的人工种子,树木需生长数年才能结出种子。,优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。,受季节、气候和地域的限制。,制种时需要占用大量土地。,能否找到天然种子的替代品？,常规种子植物生产的不足,种子的结构,天然种子,受精卵,有性生殖,人工种子的结构,无性生殖,组织培养,或不定芽或顶芽或腋芽,提供营养,透气、透水性,人工种皮材料：琼脂糖，海藻酸钠，明胶，树脂，淀粉等。,二、作物新品种的培育,明显缩短育种年限(相对常规选育)后代稳定遗传,都是纯合体,正常植物,花药,愈伤组织,单倍体幼苗,脱分化,再分化,染色体加倍,秋水仙素处理,1.单倍体育种,(1)方法:,(2)优点:,花药的离体培养获得单倍体植株，染色体加倍,选择稳定遗传优良品种,种子,纯合体,选优自交,P：,高杆抗病DDTT,矮杆感病ddtt,F1,高杆抗病DdTt,第1年,选育出需要的矮抗纯种,F2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,矮抗,杂交育种,第2年,第3年,生长,ddTT,F3,配子：,DT,Dt,dT,dt,单倍体幼苗：,DT,Dt,dT,dt,花药离体培养,秋水仙素,第2年,第4年,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体:,DDTT,矮抗,P,高杆抗病DDTT,矮杆感病ddtt,F1,高杆抗病DdTt,单倍体育种,选择矮秆抗病即为新品种,举例：利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt品种培育矮杆抗病ddTT品种,抗病、抗盐、含高蛋白、高产。,白三叶草,2、体细胞诱变育种-突变体的利用,诱变处理,三、细胞产物的工厂化生产,人参皂甙干粉,发酵罐,细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。,一般培养到愈伤组织阶段，从愈伤组织的细胞中获得细胞产物!,2030天,高效抗癌的药物紫杉醇,紫杉醇是一种高效、低毒、广谱的天然抗癌药物。70年代首次从短叶红豆杉树皮中分离得到。紫杉醇具有特殖的抗癌机理，对卵巢癌、乳腺癌、肺癌有较好的疗效，对其他疾病治疗也有一定的潜力。乳腺癌病人每年所需要的紫杉醉大约为25kg，而获得1g紫杉醉需