植物细胞工程

1、答：植物细胞工程所涉及的范围和内容相当广泛，目前主要包括有植物组织或细胞培养、细胞融合、体细胞无性系变异及突变体的利用，遗传转化，植物种质的冰冻保存和植物次生物质的生产与工业化等方面。 首次成功尝试及具有重要意义的第一次工作：植物组织或细胞培养：1902年，德国植物学家哈伯兰特(Haberlandt)在细胞学说的基础上，大胆地在试管中尝试人工培育植物，首次发表了植物离体细胞培养实验的报告，提出了植物细胞“全能性”问题的设想。1904年Eanning(汉宁)，首次对一些十字花科植物（萝卜、辣根菜等）进行胚培养，发现离体胚可以充分发育，并且提前萌发成小苗，这是世界上胚胎培养最早获得成功的一例。19

2、22年Haberlandt的学生Kotte和美国的Robbins在根尖培养中获得了组织培养的成功。首次成功地用纤维素酶分离出植物原生质体，开创了原生质体分离培养技术。1925年Laibach将亚麻种间杂交不能成活的胚取出培养，至杂种胚成熟，继而萌发。 1934年Gautherer所做的山毛柳、黑杨等植物的形成层培养实验也获得了初步的成功，并提出了B族维生素和生长素对组织培养的重要意义，并于1939年连续培养胡萝卜根形成层获得首次成功。White于1934年以番茄根为外植体建立了第一个活跃生长的无性系，使根的离体培养实验首次获得成功。1939年，Gautheret、Nobecourt和White

3、等成功地对愈伤组织进行继代培养。1952年Morel和Martin通过茎尖分生组织的离体培养，从已受病毒侵染的大丽花中首次获得无病毒植株。）在美国将胡萝卜髓细胞培养成一个完整的植株。这是人类第一次实现了人工体细胞胚。这个实验的结果在生物学界引起了很大的震动，是植物组织培养第一个突破，它对植物组织和细胞培养产生了深远的影响。植物细胞融合：1973年Carlson等通过两个烟草物种之间原生质体融合，获得了第一个体细胞杂种。3为诱导剂，首次使两种烟草花粉粒培养出单倍体植株。植物体细胞无性系变异及突变体的利用：1934年美国植物生理学家White人工培养番茄根，建立了第一个活跃生长的无性繁殖系，并反复

4、转移到新鲜培养基中继代培养，使根的离体培养实验获得了真正的成功，并在以后28年间培养了1600代。1971年Takebe等在烟草上首次由原生质体获得了再生植株，这不仅在理论上证明了无壁的原生质体同样具有全能性，而且在实践上为外源基因的导入提供了理想的受体材料。1981年，西多罗夫等从经诱变处理的烟草细胞无性系中筛选出营养缺陷型，开创“突变体筛选”先列。植物遗传转化1935-1945年Muir把单细胞放在一张铺在愈伤组织上面的滤纸上培养，使细胞发生了分裂，即实施了看护接种技术，使单细胞培养获得初步成功。1964年，印度学者Guha和Maheshwari等人在对毛叶曼陀罗花药培养时，成功地将毛叶曼

5、陀罗花粉诱导得到单倍体植株，从而促进了花药和花粉培养的研究，促进了植物花药单倍体育种技术的发展，花药培养中成功获得单倍体植株。1979年，L.Marton等为进行遗传转化建立了植物原生质体和根癌农杆菌共同培养的方法。1985年，Horsch等将叶子圆片用根癌农杆菌侵染转化并再生转化植株。1989年，基奥朱克等利用胞质杂种的供体受体实验体系，成功地转移水稻细胞质雄性不育性状。1994年，Hiei等首先建立了农杆菌转化水稻的技术以粳稻品种Tsukinohikari的盾片愈伤组织为转基因受体，获得了28.6%的高转化率。植物种质的冰冻保存1959年，应用二甲基亚砜 (DMSO)作为冷冻保护剂初次获得

6、成功。1973年Nag和Street首次成功地用液氮超低温保存了胡萝卜悬浮细胞。1979年，Sala等报道了水稻悬浮细胞的超低温保存，他们观察到冷冻保存化冻后细胞可恢复生长。殷晓辉等1994年对疣粒野生稻幼穗离体培养所产生的愈伤组织进行超低温研究，成功地获得了冻后再生植株，这为野生稻优质资源的保存提供了有效途径。1983年，郑光植等最早将药用植物三分三(Anisodus acutangulus)愈伤组织及其悬浮培养细胞进行冰冻贮藏，即超低温保存植物种质。植物次生物质的生产与工业化Miller等人于1955（1956）年发现了激动素。不久即知道激动素可以代替腺嘌呤促进发芽，并且其效果比腺嘌呤高3万倍。结果上述控制器官分化的激素模式变为激动素与生长素的比例关系。这方面的成功发现，有力地推动了植物组织培养的发展。1960年，莫里尔创立一个离体无性繁殖兰花的方法，“兰花工业”迅速兴起。1960年，坎特对虞美人进行试管受精首次获成功，建立了“试管受精”技术。1980年