第一节植物细胞工程(北师大)

第1节植物细胞工程现在是1页\一共有36页\编辑于星期四现在是2页\一共有36页\编辑于星期四一、植物细胞工程的基本技术植物组织培养技术植物体细胞杂交技术植物细胞核移植技术现在是3页\一共有36页\编辑于星期四1、植物组织培养技术理论上，具有某种生物全部的遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。原理：植物细胞的全能性现在是4页\一共有36页\编辑于星期四但是，在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体不同的组织和器官。表达全能性的条件：离体现在是5页\一共有36页\编辑于星期四胡萝卜的组织培养现在是6页\一共有36页\编辑于星期四实验原理植物体的活细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素的等条件下，可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化产生胚状体或丛芽，从而发育成完整的幼苗。现在是7页\一共有36页\编辑于星期四植物组织离体培养，经过脱分化，然后再分化，这时有两种情况，一是分化成胚状体，其次就是丛芽了。区别是：胚状体经过生长发育就可以发育成植株，相当于胚（具有胚芽、胚轴和胚根）。

而丛芽还需要诱导生根后才能发育成完整植株，相当于一部分器官。现在是8页\一共有36页\编辑于星期四消毒超净工作台现在是9页\一共有36页\编辑于星期四切取形成层无菌操作现在是10页\一共有36页\编辑于星期四接种无菌操作现在是11页\一共有36页\编辑于星期四培养箱23~26℃恒温避光在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。现在是12页\一共有36页\编辑于星期四愈伤组织的形成14天。。。现在是13页\一共有36页\编辑于星期四将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上，一段时间后。。。。。。试管苗光照现在是14页\一共有36页\编辑于星期四炼苗在保护地育苗的情况下，采取放风、降温、适当控水等措施对幼苗强行锻炼的过程，使其定植后能够迅速适应露地的不良环境条件，缩短缓苗时间，增强对低温、大风等的抵抗能力。主要方法有：停止加温，放风降温，将玻璃温室的放风口全部打开，塑料温室拱棚的上下放风口揭开。现在是15页\一共有36页\编辑于星期四移栽现在是16页\一共有36页\编辑于星期四切取形成层无菌接种诱导愈伤组织的形成试管苗的形成移栽脱分化再分化植物激素现在是17页\一共有36页\编辑于星期四愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化，由无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。现在是18页\一共有36页\编辑于星期四脱分化的实质和结果分别是什么？实质是

。结果是

。植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化成根或芽等器官的过程。恢复细胞的全能性过程形成愈伤组织植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。现在是19页\一共有36页\编辑于星期四当细胞分裂素和生长素共同使用时，能刺激愈伤组织的形成，而通过调节二者的浓度比，就可以调控植物细胞培养过程中芽和根的形成，称为“激素杠杆”。现在是20页\一共有36页\编辑于星期四细胞分裂素类：IAA（吲哚乙酸）、IBA（吲哚-3-丁酸）、NAA（萘乙酸）和2，4-D（2,4-二氯苯乙酸）生长素类：诱导细胞的分裂和根的分化促进组织细胞的分裂或从愈伤组织和器官分化出芽。6-BA（6-苄基腺嘌呤）、KT（激动素）和玉米素现在是21页\一共有36页\编辑于星期四生长素细胞分裂素＞主要诱导植物组织的脱分化和根原基的形成生长素细胞分裂素＜主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成生长素细胞分裂素＝形成愈伤组织促进生根促进生芽现在是22页\一共有36页\编辑于星期四植物组织培养：

无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织和细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。现在是23页\一共有36页\编辑于星期四原理离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽幼苗脱分化一定的营养和激素(细胞分裂素、生长素)再分化植物组织培养过程植物细胞的全能性外植体现在是24页\一共有36页\编辑于星期四植物组织培养的条件①离体②给予一定的营养物质（如蔗糖、维生素、矿质元素等）和激素③无菌④适宜的环境条件（如适宜的温度和pH等）。现在是25页\一共有36页\编辑于星期四(1)在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？

植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。造成培养基污染的因素有很多，一般包括：外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规范等。所以在组织培养实验中用到的植物材料和各种器械都要进行彻底地灭菌，实验人员操作一定要规范，避免带入杂菌。现在是26页\一共有36页\编辑于星期四(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。现在是27页\一共有36页\编辑于星期四一、植物细胞工程的基本技术植物组织培养技术植物体细胞杂交技术植物细胞核移植技术现在是28页\一共有36页\编辑于星期四生殖隔离杂交？现在是29页\一共有36页\编辑于星期四2、植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合形成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。（1）定义：现在是30页\一共有36页\编辑于星期四1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？2．有没有一种温和的去壁方法呢？3．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？4．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？请思考：现在是31页\一共有36页\编辑于星期四细胞壁纤维素酶和果胶酶去除原生质体现在是32页\一共有36页\编辑于星期四(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物体细胞杂交过程示意图(6)现在是33页\一共有36页\编辑于星期四细胞A细胞B原生质体A原生质体B再生细胞壁杂种细胞细胞分裂愈伤组织杂种植株返回现在是34页\一共有36页\编辑于星期四去壁去壁纤维素酶果胶酶原生质体植物细胞原生质体融合人工诱导再生细胞壁杂种细胞去分化愈伤组织杂种植株激素筛选激素再分化2、植物体细胞杂交过程示意图细胞融合的基础：细胞膜的流动性融合完成的标志植物组织培养检验：质壁分离与复原目的植物细胞融合