2010年第四章植物细胞培养方法.ppt

概 述 1、细胞培养技术的概念： 是指在人工控制条件下，高密度地培养有用细胞的技术。 2、细胞培养技术的目的： 增殖由基因重组、细胞融合、细胞突变等获得的新型有用细胞。 生产人类必需的、不可缺少的有用物质，如药物和工业原料等。 概 述 3、植物细胞培养技术的优点 （1）可控制条件下生产有价值的次级代谢产物； （2）细胞增殖速度快； （3）生产力不受自然条件的影响； （4）产品的产量和质量稳定，并具生产灵活性； （5）可进行特定的生物转化反应，即把各中初级 化合物(外源底物)转化成医药等更有效的化合物。 第一节 植物细胞的特性与培养方法 一、植物细胞的特性 植物细胞与微生物细胞、动物细胞一样，都可以在人工控制条件的生物反应器中生长、繁殖、生产人们所需的各种产物。 表4-1植物、微生物、动物细胞的特性 生物反应器（Bioreactor） 在微生物发酵中亦称发酵罐，指能提供可控制环境，以满足细胞正常生长和生物合成的容器。 生物反应器类型： 悬浮培养反应器：使细胞处于悬浮、可动的状态。 固定化细胞反应器：细胞包埋于支持物内，呈固定不动的状态。 第二节 植物细胞培养基 培养基（Medium）是指人工配制的用于细胞生长、繁殖和代谢产物生成、积累的各种营养物质的混合物。 一、无机营养成分 大量元素：植物所需的元素，其浓度大于0.5m mol/L的应属于大量元素。大量元素常占植物体干重的百分之几十至万分之几。 C，H，O，N，P，K，S，Ca，Mg 微量元素：Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Cl, Co，这是由植物在代谢过程中对这些元素的需求而定。 Macronutrients N, P, K, Ca, Mg, S Nitrogen In the plant, N is important in making: amino acids proteins nucleic acids In tissue culture, it can be supplied in several forms Nitrate (NO3-) Ammonium (NH4+) Amino acids The ratio of ammonium to nitrate can be critical in some cases regeneration and shoot growth often require NH4 NH4 can sometimes inhibit rooting Nitrogen There is a strong relationship between the form of N in the medium, its uptake by the explant, and pH. This relationship can get complex, but to simplify: using NH4 causes acidification of the medium using NO3 causes alkalinization of the medium as the medium acidifies, NO3 will be preferentially taken up by the plant as the medium becomes more alkaline, NH4 will be preferentially taken up Nitrogen Why? When the plant takes up a lot of NH4+, it ends up with too many cations inside, and it must release H+ to the medium to maintain an internal ion balance. When the plant takes up NO3-, it also takes up an H+ to maintain this internal ion balance, and the medium becomes more alkaline. Buffering the medium, usually with PO4, can stabilize this pH effect to a certain degree. However, one should be careful about adding excess PO4 to the medium. Nitrogen （一）大量元素 1、N： 在植物中，N是组成aa、蛋白质和核酸的重要成分； 组织培养中，以下三种形式提供N： 硝态氮(NO3-)、氨态