植物细胞工程简介.pptVIP

植物体细胞杂交的应用 植物育种中的核质替换 细胞质杂种的获得 远缘杂交创造新物种 植物体细胞杂交能够克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大杂交亲本范围，培育新优良品种。如：“白菜-甘蓝”同白菜相比，具有生长期短，耐热性强，和易储藏等优点。 细胞器的互作研究 植物细胞工程简介学 生：张建苓指导老师：叶志义 细胞工程的概念 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。 细胞工程 植物细胞工程 动物细胞工程 植物细胞工程的基本技术和理论基础 植物细胞工程的理论基础是： 植物细胞的全能性 植物细胞工程常用的技术是 植物组织培养 植物体细胞杂交 概念：细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。 原因：是生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质及发育为完整个体所必需的全部基因。 细胞的全能性 当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。 在生物的个体发育中，由于基因在特定时间和空间下选择性地表达而形成不同器官，因此，要实现细胞的全能性，首先必须使生物体的细胞处于离体状态。 受精卵的全能性最高； 其次是生殖细胞（尤其是卵细胞）； 体细胞的全能性比生殖细胞低得多。 1958年，美国Stewarol在用野生胡萝卜游离韧皮部细胞进行体外培养的标本中，观察到已经高度分化的细胞可以重新分裂，而回复至胚性细胞状态。 植物细胞工程的举例 一、植物组织培养 概念： 植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 离体的植物器官、组织或细胞 脱分化（又叫去分化） 愈伤组织（排列疏松而无规则，高度液泡化 再分化 的呈无定形状态的薄壁细胞） 根或芽等器官 植物体 （一）植物组织培养基本过程 关键步骤 :进行灭菌处理 ； 植物激素：细胞分裂素与生长素之间的浓度比可以调控植株组培过程中芽和根的形成。（当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。） 条件：适宜的养料、激素、温度和无菌条件 （愈伤组织再分化过程应先诱导生芽，再诱导生根 ） 转基因抗虫棉组培过程 分子生物学方法获得抗虫基因 目的基因与载体相连 转化 （载体携带目的基因进入细胞） 一般将载体转入大肠杆菌 常用的为T载体 转基因抗虫棉组培过程 筛选 将转化的大肠杆菌涂布在含有抗生素的培养基上，筛选出含有目的基因的大肠杆菌 结合转移 分别挑取大肠杆菌、农杆菌、help的单菌落涂布在含抗性培养基的平板中央,将三者混合在一起培养，筛选出含有目的基因的农杆菌 挑农杆菌划线培养 农杆菌扩大培养 挑取农杆菌的单菌落放到YEB液体培养基上培养，为侵染做准备 切子叶 植物种子播种并长出子叶 将子叶浸泡在农杆菌液中 将子叶转到抗性培养基筛选携带目的基因的子叶 酶切验证 质粒PCR验证 长愈伤，形成根和芽 检测棉花的抗虫性 得到转基因植株 1.快速繁殖 2.培育无病毒植物 3.生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等 4.转基因植物的培育 5.制作人工种子（人工种子是指通过植物组织培养技术获得具有胚芽、胚根、胚轴等结构的植物胚状体，并且用适当方法将胚状体包裹起来，用以代替天然种子进行繁殖的一种结构。） 植物组织培养技术的应用 人工种子有许多优点:首先，它解决了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。第二，人工种子可以工业化生产，提高农业的自动化程度。第三，人工胚乳中除含有胚状体发育所需的营养物质外，还可以 添加各种附加成分，如固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等，有利于幼苗茁壮成长，提高作物产量。第四，用人工种子播种可以节约粮食。 （二）植物体细胞杂交 植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。 植物体细胞杂交（plant somatic hybridization）,又称原生质体融合（Protoplast fusion ）是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁，未脱壁的两个细胞是很难融合的，植物细胞