第一節(jié)植物細胞工程(北師大)

第1節(jié)植物細胞工程目前一頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點目前二頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點一、植物細胞工程的基本技術植物組織培養(yǎng)技術植物體細胞雜交技術植物細胞核移植技術目前三頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點1、植物組織培養(yǎng)技術理論上，具有某種生物全部的遺傳信息的任何一個細胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。原理：植物細胞的全能性目前四頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點但是，在生物的生長發(fā)育過程中，細胞并不會表現(xiàn)出全能性，而是分化成各種組織和器官。這是因為在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會有選擇性地表達出各種蛋白質，從而構成生物體不同的組織和器官。表達全能性的條件：離體目前五頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點胡蘿卜的組織培養(yǎng)目前六頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點實驗原理植物體的活細胞一般都具有全能性，在一定的營養(yǎng)和激素的等條件下，可以脫分化形成愈傷組織。將愈傷組織轉接到含有不同激素成分的培養(yǎng)基上，就可以誘導其再分化產生胚狀體或叢芽，從而發(fā)育成完整的幼苗。目前七頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點植物組織離體培養(yǎng)，經(jīng)過脫分化，然后再分化，這時有兩種情況，一是分化成胚狀體，其次就是叢芽了。區(qū)別是：胚狀體經(jīng)過生長發(fā)育就可以發(fā)育成植株，相當于胚（具有胚芽、胚軸和胚根）。

而叢芽還需要誘導生根后才能發(fā)育成完整植株，相當于一部分器官。目前八頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點消毒超凈工作臺目前九頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點切取形成層無菌操作目前十頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點接種無菌操作目前十一頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點培養(yǎng)箱23~26℃恒溫避光在有光時，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。目前十二頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點愈傷組織的形成14天。。。目前十三頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點將生長良好的愈傷組織轉接到分化培養(yǎng)基上，一段時間后。。。。。。試管苗光照目前十四頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點煉苗在保護地育苗的情況下，采取放風、降溫、適當控水等措施對幼苗強行鍛煉的過程，使其定植后能夠迅速適應露地的不良環(huán)境條件，縮短緩苗時間，增強對低溫、大風等的抵抗能力。主要方法有：停止加溫，放風降溫，將玻璃溫室的放風口全部打開，塑料溫室拱棚的上下放風口揭開。目前十五頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點移栽目前十六頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點切取形成層無菌接種誘導愈傷組織的形成試管苗的形成移栽脫分化再分化植物激素目前十七頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點愈傷組織：離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段時間以后，通過細胞分裂，形成一種高度液泡化，由無定形狀態(tài)薄壁細胞組成的排列疏松無規(guī)則的組織。目前十八頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點脫分化的實質和結果分別是什么？實質是

。結果是

。植物細胞的再分化：脫分化產生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化成根或芽等器官的過程?；謴图毎娜苄赃^程形成愈傷組織植物細胞的脫分化：由高度分化的植物器官、組織或細胞產生愈傷組織的過程，又稱去分化。目前十九頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點當細胞分裂素和生長素共同使用時，能刺激愈傷組織的形成，而通過調節(jié)二者的濃度比，就可以調控植物細胞培養(yǎng)過程中芽和根的形成，稱為“激素杠桿”。目前二十頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點細胞分裂素類：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）生長素類：誘導細胞的分裂和根的分化促進組織細胞的分裂或從愈傷組織和器官分化出芽。6-BA（6-芐基腺嘌呤）、KT（激動素）和玉米素目前二十一頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點生長素細胞分裂素＞主要誘導植物組織的脫分化和根原基的形成生長素細胞分裂素＜主要誘導植物組織再分化和芽原基的形成生長素細胞分裂素＝形成愈傷組織促進生根促進生芽目前二十二頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點植物組織培養(yǎng)：

無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織和細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。目前二十三頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點原理離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織根、芽幼苗脫分化一定的營養(yǎng)和激素(細胞分裂素、生長素)再分化植物組織培養(yǎng)過程植物細胞的全能性外植體目前二十四頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點植物組織培養(yǎng)的條件①離體②給予一定的營養(yǎng)物質（如蔗糖、維生素、礦質元素等）和激素③無菌④適宜的環(huán)境條件（如適宜的溫度和pH等）。目前二十五頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點(1)在組織培養(yǎng)實驗中，為什么要強調所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作？

植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長，然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長，所以植物組織培養(yǎng)過程中污染現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。培養(yǎng)基一旦被污染，迅速生長的各種雜菌不但會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)，而且這些雜菌生長的過程中會生成大量對培養(yǎng)物有害的物質，導致培養(yǎng)物迅速死亡。造成培養(yǎng)基污染的因素有很多，一般包括：外植體帶菌、培養(yǎng)瓶和各種器械滅菌不徹底、操作人員操作不規(guī)范等。所以在組織培養(yǎng)實驗中用到的植物材料和各種器械都要進行徹底地滅菌，實驗人員操作一定要規(guī)范，避免帶入雜菌。目前二十六頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點(2)在本實驗中，切取胡蘿卜塊根時強調要切取含有形成層部分，原因是這部分容易誘導形成愈傷組織。請思考一下，胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花），是否也能培養(yǎng)成小植株，你能用實驗的方法進行驗證嗎？胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花）也能培養(yǎng)再生形成小植株，只是誘導愈傷組織比較困難。目前二十七頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點一、植物細胞工程的基本技術植物組織培養(yǎng)技術植物體細胞雜交技術植物細胞核移植技術目前二十八頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點生殖隔離雜交？目前二十九頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點2、植物體細胞雜交技術植物體細胞雜交就是將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合形成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。（1）定義：目前三十頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點1．你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？2．有沒有一種溫和的去壁方法呢？3．為什么兩個原生質體能發(fā)生融合，這與細胞膜的什么特性有關？4．如果兩個來源不同的原生質體發(fā)生了融合，下一步該做何處理？5．如何將雜種細胞培育成雜種植株？請思考：目前三十一頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點細胞壁纖維素酶和果膠酶去除原生質體目前三十二頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物體細胞雜交過程示意圖(6)目前三十三頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點細胞A細胞B原生質體A原生質體B再生細胞壁雜種細胞細胞分裂愈傷組織雜種植株返回目前三十四頁\總數(shù)三十六頁\編于十四點去壁去壁纖維素酶果膠酶原生質體植物細胞原生質體融合人工誘導再生細胞壁雜種細胞去分化愈傷組織雜種植株激素篩選激素再分化2、植物體細胞雜交過程示意圖細胞融合的基礎：細胞膜的流動性融合完成的標志植物組織培養(yǎng)檢驗：質壁分離與復原目的植物細胞融合A