(完整版)園藝植物組織培養(yǎng)-緒論1

植物組織培養(yǎng)

緒論霍秀文教授，博士?jī)?nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院東區(qū)農(nóng)學(xué)樓220室E-mail:huoxiuwen@.cnTel:0471-431-8467(O)

植物組織培養(yǎng)概況

植物組織培養(yǎng)發(fā)展簡(jiǎn)史

植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用什么是離體培養(yǎng)？什么是組織培養(yǎng)？第一節(jié)植物組織培養(yǎng)概況草莓愈傷組織愈傷組織分化芽煙草再生植株馬鈴薯脫毒苗學(xué)生試驗(yàn)草莓花藥再生植株馬鈴薯原生質(zhì)體再生植株馬鈴薯人工種子矮牽牛莖尖離體培養(yǎng)培養(yǎng)

牡丹成熟胚的離體培養(yǎng)與快速繁殖Matureembryocultureandrapidpropagationoftreepeony微型月季莖段離體培養(yǎng)花燭葉片離體快速繁殖大蒜根尖培養(yǎng)及植株再生大蒜試管鱗莖誘導(dǎo)人參細(xì)胞懸浮培養(yǎng)非洲紫羅蘭原生質(zhì)體分離、培養(yǎng)及植株再生2、根據(jù)再生途徑分為：

（1）器官發(fā)生途徑（Organogenesis）：

直接器官發(fā)生途徑：植物器官可以直接由外植體上誘導(dǎo)。如莖尖培養(yǎng)。間接器官發(fā)生途徑：成熟細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化（dedifferentiation）及再分化（redifferentiation）過(guò)程而形成新的組織和器官的過(guò)程。如葉片培養(yǎng)。（2）體細(xì)胞胚胎發(fā)生（Somaticembryogenesis）：體胚發(fā)生途徑是指二倍體或單倍體的體細(xì)胞在特定條件下．未經(jīng)性細(xì)胞融合而通過(guò)與合子胚發(fā)生類似的途徑發(fā)育出新個(gè)體的形態(tài)發(fā)生過(guò)程。經(jīng)體胚發(fā)生形成類似合子胚的結(jié)構(gòu)稱為胚狀體（embryoid）或體細(xì)胞胚(somaticembryo).

直接器官發(fā)生間接器官發(fā)生體細(xì)胞胚胎發(fā)生貫葉金絲桃不定芽直接再生過(guò)程

優(yōu)化培養(yǎng)基無(wú)蔗糖1%蔗糖5%蔗糖

無(wú)BAPBAP0.1mg/lBAP5.0mg/l無(wú)NAA非洲紫羅蘭葉片培養(yǎng)臺(tái)灣百合離體培養(yǎng)大花蕙蘭原球莖增殖與植株再生

器官發(fā)生途徑（原球莖的形成）：

大蒜愈傷組織培養(yǎng)

日本牽?；ǖ碾x體培養(yǎng)禾本科牧草的體胚發(fā)生過(guò)程菊花體細(xì)胞胚胎發(fā)生及植株再生大蒜體細(xì)胞胚胎發(fā)生過(guò)程海岸松體細(xì)胞胚胎發(fā)生過(guò)程苜蓿葉柄離體培養(yǎng)過(guò)程人工種子（Artificialseed，SyntheticSeed）是指植物離體培養(yǎng)產(chǎn)生的胚狀體或不定芽被包裹在含有營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)功能的人工胚乳和人工種皮中，從而形成能發(fā)芽出苗的顆粒體。作為繁殖材料。3、根據(jù)培養(yǎng)基的類型分為:

（1）固體培養(yǎng)（Solidculture）:瓊脂、卡拉膠等固化。（2）半液半固體培養(yǎng)(SemisolidCulture)：固液雙層。（3）液體培養(yǎng)(LiquidCulture)：震蕩、旋轉(zhuǎn)或靜置培養(yǎng)。液體培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：

A不使用凝固劑，節(jié)約生產(chǎn)成本

B營(yíng)養(yǎng)吸收充分；

C操作過(guò)程簡(jiǎn)化。固體培養(yǎng)液體培養(yǎng)體胚液體培養(yǎng)

不同類型液體培養(yǎng)裝置液體培養(yǎng)體系菠蘿種苗液體培養(yǎng)系統(tǒng)

丹參毛狀根培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)過(guò)程示意圖上面的示意圖中還有什么地方不夠完善的？沒(méi)有進(jìn)行滅菌處理，試管也沒(méi)有做密封等。離體的植物器官、組織、細(xì)胞脫分化愈傷組織再分化根芽植物體植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念及特點(diǎn)一、概念植物的組織培養(yǎng)(tissueculture)：是指在無(wú)菌條件下，將離體的植物器官（根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等）、組織（如形成層、花藥組織、胚乳、皮層等）、細(xì)胞（體細(xì)胞和生殖細(xì)胞）以及原生質(zhì)體，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件，使其生成完整的植株。外植體(explants)：用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段等叫外植體。二、分類（按培養(yǎng)對(duì)象

）組織培養(yǎng)植株培養(yǎng)器官培養(yǎng)組織培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)(1)植株培養(yǎng)(plantculture)：

是對(duì)完整植株材料的培養(yǎng)，如幼苗及較大植株的(2)器官培養(yǎng)(organculture)：

即離體器官的培養(yǎng)，根據(jù)作物和需要的不同，可以包括分離莖尖、莖段、根尖、葉片、葉原基、子葉、花瓣、雄蕊、雌蕊、胚珠、胚、子房、果實(shí)等外植體的培養(yǎng)。(3)組織或愈傷組織培養(yǎng)(tissuecallusculture)

為狹義的組織培養(yǎng)，是對(duì)植物體的各部分組織進(jìn)行培養(yǎng)，如莖尖分生組織、形成層、木質(zhì)部、韌皮部、表皮組織、胚乳組織和薄壁組織等等；或?qū)τ芍参锲鞴倥囵B(yǎng)產(chǎn)生的愈傷組織進(jìn)行培養(yǎng)，二者均通過(guò)再分化誘導(dǎo)形成植株。(4)細(xì)胞培養(yǎng)(cellculture)：

是對(duì)由愈傷組織等進(jìn)行培養(yǎng)所得到的能保持較好分散性的離體單細(xì)胞或花粉單細(xì)胞或很小的細(xì)胞團(tuán)的培養(yǎng)。(5)原生質(zhì)體培養(yǎng)(proplastculture)：

是用酶及物理方法除去細(xì)胞壁的原生質(zhì)體的培養(yǎng)。固體培養(yǎng)根據(jù)培養(yǎng)基類型液體培養(yǎng)二、分類（按培養(yǎng)基類型）看護(hù)培養(yǎng)二、分類（按培養(yǎng)方式

）微室培養(yǎng)細(xì)胞懸浮培養(yǎng)雙層濾紙植板培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)看護(hù)培養(yǎng)微室培養(yǎng)微室培養(yǎng)示意圖凹穴載玻片蓋玻片懸滴石蠟細(xì)胞懸浮培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)三、特點(diǎn)

組織培養(yǎng)是本世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù)，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是外源激素的應(yīng)用，使組織培養(yǎng)不僅從理論上為相關(guān)學(xué)科提出了可靠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，而且一躍成為一種大規(guī)模、批量工廠化生產(chǎn)種苗的新方法，并在生產(chǎn)上越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用。植物組織培養(yǎng)之所以發(fā)展如此之快，應(yīng)用的范圍如此之廣泛，是由于具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：①培養(yǎng)條件可以人為控制。②生長(zhǎng)周期短，繁殖率高。③管理方便，利于工廠化生產(chǎn)和自動(dòng)化控制。特點(diǎn)①培養(yǎng)條件可以人為控制

組織培養(yǎng)采用的植物材料完全是在人為提供的培養(yǎng)基質(zhì)和小氣候環(huán)境條件下進(jìn)行生長(zhǎng)，擺脫了大自然中四季、晝夜的變化以及災(zāi)害性氣候的不利影響，且條件均一，對(duì)植物生長(zhǎng)極為有利，便于穩(wěn)定地進(jìn)行周年培養(yǎng)生產(chǎn)。②生長(zhǎng)周期短，繁殖率高

植物組織培養(yǎng)是由于人為控制培養(yǎng)條件，根據(jù)不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培養(yǎng)條件，因此生長(zhǎng)較快。另外，植株也比較小，往往20-30d為一個(gè)周期。所以，雖然植物組織培養(yǎng)需要一定設(shè)備及能源消耗，但由于植物材料能按幾何級(jí)數(shù)繁殖生產(chǎn)，故總體來(lái)說(shuō)成本低廉，且能及時(shí)提供規(guī)格一致的優(yōu)質(zhì)種苗或脫病毒種苗。③管理方便，利于工廠化生產(chǎn)和自動(dòng)化控制。

植物組織培養(yǎng)是在一定的場(chǎng)所和環(huán)境下，人為提供一定的溫度、光照、濕度、營(yíng)養(yǎng)、激素等條件，極利于高度集約化和高密度工廠化生產(chǎn)，也利于自動(dòng)化控制生產(chǎn)。它是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工廠化育苗的發(fā)展方向。它與盆栽、田間栽培等相比省去了中耕除草、澆水施肥、防治病蟲害等一系列繁雜勞動(dòng)，可以大大節(jié)省人力、物力及田間種植所需要的土地。第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展歷史探索階段（1902-1929）

1902年，德國(guó)植物學(xué)家Haberlandt提出了高等植物的器官和組織可以不斷分割，直至分到單個(gè)細(xì)胞的觀點(diǎn)。他認(rèn)為，如果每個(gè)細(xì)胞都有植物個(gè)體一樣的性質(zhì)和能力，那么可以通過(guò)植物細(xì)胞培養(yǎng)，把單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)新個(gè)體。

在此思想指導(dǎo)下，許多科學(xué)家從事組織培養(yǎng)研究.1904年，德國(guó)植物胚胎學(xué)家Hanning

用蘿卜和辣根的胚進(jìn)行離體培養(yǎng)，提早長(zhǎng)成了小植株，首次獲得胚培養(yǎng)成功。

成熟發(fā)芽

常規(guī)：幼胚―→種子―→植物

培養(yǎng)

組織培養(yǎng)：幼胚―→植株

1922年，Knudson對(duì)蘭花幼胚進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，克服了蘭花種子發(fā)芽難的困難。

1922，Kotte和Robbins對(duì)豌豆、玉米、棉花等的莖尖、根尖進(jìn)行了離體培養(yǎng)。發(fā)現(xiàn)了培養(yǎng)的分生組織只能進(jìn)行有限的生長(zhǎng)

1925年，Laibach

進(jìn)行亞麻種間雜種幼胚培養(yǎng)，成功地得到了雜種植物。證明了胚培養(yǎng)在植物遠(yuǎn)源雜交中利用的可能性

培養(yǎng)技術(shù)建立階段（1930-1959）作為一門技術(shù)，它必須具有一定的程序性。也就是說(shuō)，它應(yīng)該具有一定的技術(shù)模式。在這一階段，植物組織培養(yǎng)建立了兩個(gè)與培養(yǎng)技術(shù)有關(guān)的重要模式:一是培養(yǎng)基模式，二是激素調(diào)控模式。

White、Gautheret、Nobecourt

等科學(xué)家被譽(yù)為植物組織培養(yǎng)的奠基人。

在此基礎(chǔ)上建立了植物組織培養(yǎng)的綜合培養(yǎng)基，包括無(wú)機(jī)鹽成分、有機(jī)成分和生長(zhǎng)刺激因素。這是隨后創(chuàng)立的各種培養(yǎng)基的基礎(chǔ)，同時(shí)也建立了植物組織培養(yǎng)的基本方法，成為當(dāng)今各種植物組織培養(yǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)。

40年代末開(kāi)始，進(jìn)行從脫分化細(xì)胞組織培養(yǎng)進(jìn)入探討器官再分化的研究。

細(xì)胞（組織、器官）脫分化→愈傷組織→再分化→不定芽→不定根→植株第三節(jié)植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用一、快速繁殖種苗(rapid-propagation)1、優(yōu)質(zhì)種苗的快速無(wú)性繁殖：（1）無(wú)性繁殖作物及不易繁殖作物的快速繁殖園藝植物種苗工廠化生產(chǎn)蘭科植物生產(chǎn)ABECFG花燭屬植物厥類植物盆栽及切花植物的繁殖珍貴樹(shù)種無(wú)菌苗快速繁殖無(wú)菌苗馴化組培苗馴化移栽莖、芽和小植株的規(guī)模培養(yǎng)

經(jīng)濟(jì)植物快速繁殖（2）通過(guò)莖尖培養(yǎng)生產(chǎn)脫毒健康種苗：如草莓、香蕉、甘蔗、馬鈴薯、大蒜等。virus-freetissue莖尖培養(yǎng)脫毒脫毒馬鈴薯種薯生物反應(yīng)器液體培養(yǎng)2、用于植物遺傳育種包括種質(zhì)資源離體保存；花粉花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體；胚乳培養(yǎng)產(chǎn)生三倍體；胚培養(yǎng)拯救雜種胚克服遠(yuǎn)緣雜交障礙；原生質(zhì)體培養(yǎng)進(jìn)行體細(xì)胞雜交；植物體細(xì)胞無(wú)性系變異誘導(dǎo)和篩選；用于植物基因轉(zhuǎn)移操作等。種質(zhì)資源的離體保存體細(xì)胞無(wú)性系變異篩選花粉、花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株幼胚拯救克服遠(yuǎn)緣雜交障礙用于基因工程技術(shù)創(chuàng)造植物新種質(zhì)。3、大規(guī)模植物細(xì)胞、組織和器官培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物質(zhì)；

根培養(yǎng):正常根培養(yǎng)，毛狀根培養(yǎng)4、用于植物生長(zhǎng)發(fā)育理論研究，包括生理學(xué)、病理學(xué)、胚胎學(xué)和細(xì)胞與分子生物學(xué)等。

植物胚胎發(fā)生理論研究生長(zhǎng)發(fā)育特性研究試管快速繁殖應(yīng)用在下列生產(chǎn)或研究中：

由于組織培養(yǎng)周期短，增殖率高及能全年生產(chǎn)等特點(diǎn)，加上培養(yǎng)材料和試管苗的小型化，這就可使有限的空間培養(yǎng)出大量的植物，在短期內(nèi)培養(yǎng)出大量的幼苗。組織培養(yǎng)突出的優(yōu)點(diǎn)是"快"，通過(guò)這一方法在較短時(shí)期內(nèi)迅速擴(kuò)大植物的數(shù)量，以一個(gè)莖尖或一小塊葉片為基數(shù)，經(jīng)組織培養(yǎng)一年內(nèi)可增殖到10000-100000株。特別是對(duì)一些繁殖系數(shù)低、不能用種子繁殖的“名、優(yōu)、特、新、奇”作物品種的繁殖，意義更大。特點(diǎn)經(jīng)單細(xì)胞特殊培養(yǎng)形成的愈傷組織誘導(dǎo)生成完整的植株二、無(wú)病毒苗(virusfree)的培養(yǎng)上的應(yīng)用組織培養(yǎng)無(wú)病毒苗的方法已在很多作物的常規(guī)生產(chǎn)上得到應(yīng)用，如馬鈴薯，甘薯，草莓，蘋果，香石竹，菊花等。尤其是馬鈴薯莖類脫毒、無(wú)毒種苗和微型脫毒種薯已在馬鈴薯生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用，從根本上解決了馬鈴薯的退化問(wèn)題內(nèi)蒙古是我國(guó)的馬鈴薯生產(chǎn)基地意義就更大了。三、在育種上的應(yīng)用(breeding)

植物組織培養(yǎng)技術(shù)為育種提供了許多手段和方法，使育種工作在新的條件下更有效的進(jìn)行。花藥培養(yǎng)單倍體植株；原生質(zhì)體進(jìn)行個(gè)體細(xì)胞雜交和基因轉(zhuǎn)移；子房、胚和胚珠完成胚的試管發(fā)育和試管受精，種質(zhì)資源的保存等。（一）胚胎培養(yǎng)胚培養(yǎng)技術(shù)很早就有利用，在種屬間遠(yuǎn)緣雜交的情況下，由于生理代謝等方面的原因，雜種胚常常停止發(fā)育，因此不能得到雜種植物，所以通過(guò)胚培養(yǎng)就可保證遠(yuǎn)緣雜交的順利進(jìn)行。大白菜X甘藍(lán)的遠(yuǎn)緣雜交種"白蘭"，就是通過(guò)雜種胚的培養(yǎng)而得到的。對(duì)早期發(fā)育幼胚因太小難以培養(yǎng)的種類，還可采用胚珠和子房培養(yǎng)來(lái)獲得成功試管受精:

利用胚珠和子房培養(yǎng)也可進(jìn)行試管受精，遠(yuǎn)緣雜交中，可把未受精的胚珠分離出來(lái)，在試管內(nèi)用異種花粉在胚珠上萌發(fā)受精，產(chǎn)生的雜種胚在試管中發(fā)育成完整植株，此法稱為“試管受精”以克服柱頭或花柱對(duì)受精的障礙，使花粉管直接進(jìn)入胚珠而受精。胚乳培養(yǎng):

可以獲得三倍體植株，為誘導(dǎo)形成三倍體植物開(kāi)辟了一條新途徑。三倍體加倍后可得到六倍體，可育成多倍體新品種。（二）花藥、花粉的培養(yǎng)

花藥、花粉的培養(yǎng)在蘋果、柑橘、葡萄、草莓、石刁柏、甜椒、甘藍(lán)、天竺葵等約20種園藝植物得到了單倍體植株。

在常規(guī)育種中為得到純系材料要經(jīng)過(guò)多代自交，而單倍體育種，經(jīng)染色體加倍后可以迅速獲得純合的二倍體，大大縮短了育種的世代和年限。（三）突變體的篩選利用組織培養(yǎng)可以進(jìn)行突變體的篩選。突變的產(chǎn)生因部位而異，莖尖遺傳性比較穩(wěn)定，根、莖、葉乃至愈傷組織和細(xì)胞的培養(yǎng)則變異率就較大。培養(yǎng)基的激素也會(huì)誘導(dǎo)變異，因濃度而不同。采用紫外線、X射線、Y射線對(duì)材料進(jìn)行照射，來(lái)誘發(fā)突變的產(chǎn)生。在組織培養(yǎng)中產(chǎn)生多倍體、混倍體現(xiàn)象的比較多，產(chǎn)生的變異為育種提供的材料，可以根據(jù)需要進(jìn)行篩選。利用組織培養(yǎng)，采用與微生物篩選相似的技術(shù)，在細(xì)胞水平上進(jìn)行突變體的篩選更加富有成效。（四）原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交技術(shù)細(xì)胞融合通過(guò)原生質(zhì)體融合，可部分克服有性雜交不親和性，而獲得體細(xì)胞雜種，從而創(chuàng)造新種或育成優(yōu)良品種。已獲得40余個(gè)種間、屬間、甚至科間的體細(xì)胞雜種、愈傷組織，有些還進(jìn)而分化成苗。采用原生質(zhì)體融合技術(shù)已經(jīng)能從不雜交的植物中如番茄和馬鈴薯、煙草和龍葵、芥菜等獲得屬間雜種。隨著原生質(zhì)體融合、選擇、培養(yǎng)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，今后可望獲得更多有一定應(yīng)用價(jià)值的經(jīng)濟(jì)作物體細(xì)胞雜種及新品種。(五)基因工程

基因工程用基因工程的方法，把目標(biāo)基因切割下來(lái)并通過(guò)載體使外來(lái)基因整合進(jìn)植物的基因組是完全有可能的，這項(xiàng)研究如果獲得成功，將克服作物育種中的盲目性，而變成按人們的需要操縱作物的遺傳變異，育成優(yōu)良品種。四、工廠化育苗(industrializingpropagation)組織培養(yǎng)育苗工廠化生產(chǎn)：

是以植物組織培養(yǎng)為基礎(chǔ)，在含有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需物質(zhì)的人工合成培養(yǎng)基上，并附加一定量的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，把脫離于完整植株的本來(lái)已經(jīng)分化的植物器官或細(xì)胞，接種在不同的培養(yǎng)基上。在一定的溫度、光照、濕度及pH值條件下，利用細(xì)胞的全能性以及原有的遺傳基礎(chǔ)，促使細(xì)胞重新分裂、分化長(zhǎng)成新的組織、器官或不定芽，最后長(zhǎng)成和母株同樣的小植物體。

五在植物有用產(chǎn)物上的應(yīng)用生產(chǎn)出人類所需要的一切天然有機(jī)化合物，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿及其他活性化合物。用單細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)蛋白質(zhì)，將給飼料和食品工業(yè)提供廣闊的原料生產(chǎn)前途；用組織培養(yǎng)方法生產(chǎn)微生物以及人工不能合成的藥物或有效成分。六在植物種質(zhì)資源保存和交換上的應(yīng)用利用植物組織和細(xì)胞法低溫保存種質(zhì)，可大大節(jié)約人力、物力和土地便于種質(zhì)資源的交換和轉(zhuǎn)移，防止有害病蟲的人為傳播保存和搶救有用基因例如胡蘿卜和煙草等植物的細(xì)胞懸浮物，在-20℃至-196℃的低溫下貯藏?cái)?shù)月，尚能恢復(fù)生長(zhǎng)，再生成植株。七在遺傳、生理、生化和病理研究上的應(yīng)用

組織培養(yǎng)推動(dòng)了植物遺傳、生理、生化和病理學(xué)的研究，已成為植物科學(xué)研究中的常規(guī)方法花藥和花粉培養(yǎng)獲得的單倍體和純合二倍體植株，是研究細(xì)胞遺傳的極好材料。在細(xì)胞培養(yǎng)中很容易引起變異和染色體變化，從而可得到作物的附加系、代換系和易位系等新類型，為研究染色工程開(kāi)辟新途徑。細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)為研究植物生理活動(dòng)提供手段。

植物組織培養(yǎng)工作曾在礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)、生長(zhǎng)活性物質(zhì)等方面開(kāi)展了很多研究，有益于了解植物的營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題。用單細(xì)胞培養(yǎng)研究植物的光合代謝研究細(xì)胞的生物合成如查明了煙堿在煙草中的部位等。細(xì)胞培養(yǎng)為研究病理學(xué)提供了方便

如植株的抗病性就可以單細(xì)胞或原生質(zhì)體培養(yǎng)進(jìn)行鑒定等繁殖效率與商品需要量的矛盾，有些作物由于繁殖方法未解決，無(wú)法滿足生產(chǎn)的需要；在培養(yǎng)過(guò)程中如何減少變異株的發(fā)生。降低組培苗工廠化生產(chǎn)的成本，只有降低成本，才能更好的投產(chǎn)應(yīng)用。植物組織培養(yǎng)存在的困難：無(wú)籽西瓜無(wú)性繁殖程序圖細(xì)胞工程

2/26/2025111IMAU,HuoXW細(xì)胞工程是指通過(guò)細(xì)胞水平上的篩選或改造，獲得有商業(yè)價(jià)值的細(xì)胞株或細(xì)胞系，在通過(guò)規(guī)模培養(yǎng)，獲得特殊商品的技術(shù)與過(guò)程。細(xì)胞工程包括動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程，它們分別以動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞為主要生產(chǎn)對(duì)象，以細(xì)胞培養(yǎng)為主要過(guò)程和內(nèi)容。2/26/2025112IMAU,HuoXW

植物細(xì)胞培養(yǎng)則以單細(xì)胞的低等植物如單細(xì)胞藻類的大規(guī)模培養(yǎng)為主。此外，原生質(zhì)體培養(yǎng)等則主要用于改造植物適用于人類要求的性狀。2/26/2025113IMAU,HuoXW植物原生質(zhì)體

培養(yǎng)及細(xì)胞融合示意圖植物原生質(zhì)體的分離和發(fā)育分離順序融合過(guò)程酶解去表皮清洗消毒消毒取材2/26/2025114IMAU,HuoXW原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交的基本方法和步驟（1）Protoplastisolationandculturecotyledonhypocotylenzymesolutionprotoplastsagarosemediumcallusinductionshootformationregenerantacclimatization2/26/2025115IMAU,HuoXWFreshlyisolatedprotoplastsoftubermustardFirstdivisionSeconddivisionColonyformationCallusdevelopmentShootformation2/26/2025116IMAU,HuoXWProtoplastcultureandplantregenerationofseveralspeciesinthegenusDianthus(石竹屬)Aregenerantoftubermustard2/26/2025117IMAU,HuoXW（2）

ProtoplastfusionCCAABBIOAtreatmentNodivisionAABBCCAABBFusionDifferentiationHybridplant2/26/2025118IMAU,HuoXW轉(zhuǎn)基因辣椒植株的獲得子葉不定芽的分化分化苗的生長(zhǎng)分化苗的生根2/26/2025119IMAU,HuoXW轉(zhuǎn)基因辣椒植株的移栽分化苗的移栽開(kāi)花結(jié)果2/26/2025120IMAU,HuoXW轉(zhuǎn)基因辣椒的檢測(cè)胭脂堿檢測(cè)點(diǎn)雜交檢測(cè)PCR檢測(cè)Southern檢測(cè)接種檢測(cè)2/26/2025121IMAU,HuoXW種苗工廠化生產(chǎn)

2/26/2025122IMAU,HuoXW分化草莓的組織培養(yǎng)擴(kuò)繁2/26/2025123IMAU,HuoXW西、甜瓜的育苗網(wǎng)紋甜瓜瓜苗嫁接2/26/2025124IMAU,HuoXW蘆薈的組織培養(yǎng)分化分株生根2/26/2025125IMAU,HuoXW蘆薈的組織培養(yǎng)培養(yǎng)栽培移栽2/26/2025126IMAU,HuoXW植物組織培養(yǎng)工廠化育苗的市場(chǎng)前景種類目前總面積推廣面積成苗成本銷售價(jià)總收入利潤(rùn)（萬(wàn)畝）（萬(wàn)畝）（元）（元）（萬(wàn)元）（萬(wàn)元)

馬鈴薯

10041.43.6288176

草莓

10 1.50.61.075003000百合

0.3

0.2

1.02.020001000西瓜

6010.30.5250100甜瓜

20.50.30.8320200蘆薈

0.10.150.41.2540360珍稀花卉

0.10.010.3~1.02~516~408~302/26/2025127IMAU,HuoXW2/26/2025128IMAU,HuoXW植株的移栽再生苗的生根再生苗的生長(zhǎng)叢生芽的形成白菜子葉組織培養(yǎng)苗的再生2/26/2025129IMAU,HuoXW原生質(zhì)體培養(yǎng)

2/26/2025130IMAU,HuoXW

植物原生質(zhì)體研究已成為近代實(shí)驗(yàn)生物學(xué)領(lǐng)域中有重大進(jìn)展的一個(gè)分支。在應(yīng)用研究和基礎(chǔ)研究上都具有重要的意義。大量的實(shí)驗(yàn)表明，植物原生質(zhì)體可以再生成植株，可以吸收外源遺傳物質(zhì)。異源原生質(zhì)體可以融合并長(zhǎng)成雜種植株，這些都顯示了它在開(kāi)辟育種新途徑以及遺傳工程研究上的巨大潛力。原生質(zhì)體已用于研究將病毒、核酸或細(xì)胞器引入游離的植物細(xì)胞。2/26/2025131IMAU,HuoXW

通過(guò)原生質(zhì)體培養(yǎng)可以：擴(kuò)大變異范圍克服遠(yuǎn)緣雜交的一些障礙獲得體細(xì)胞雜種倍性控制突變的誘導(dǎo)和離體選擇加速親本材料的純化快速無(wú)性繁殖

獲得脫毒苗種質(zhì)資源的試管保存可作為外源基因轉(zhuǎn)化的受體系統(tǒng)2/26/2025132IMAU,HuoXW

自70年代以來(lái)，從原生質(zhì)體培養(yǎng)出完整植株的植物已有50多種（如胡蘿卜、矮牽牛、石刁柏、金魚草等）。另外還有20多種高等植物（如甜橙、豇豆等）從原生質(zhì)體培養(yǎng)中得到了器官的分化。其它更多的植物原生質(zhì)體培養(yǎng)形成了未分化的愈傷組織（例如菜豆、甘蔗、黃瓜、葡萄等）。2/26/2025133IMAU,HuoXW番茄體細(xì)胞雜種香瓜茄體細(xì)胞雜種紫甘藍(lán)大白菜通過(guò)細(xì)胞融合獲得的茄科屬間和蕓薹屬種間體細(xì)胞雜種2/26/20