1、第五章 植物细胞工程白菜甘蓝一、细胞工程 1概念 :应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平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2分类 :植物细胞工程和动物细胞工程植物细胞工程: 以 植物组织细胞 为基本单位,在 细胞或细胞器 水平上应用 细胞生物学、分子生物学等理论和技术,在 离体条件 下进行培养、繁殖或人为的精细操作,使细胞的某些生物学特性 按人们的意愿 发生改变,从而 改良品种或创造新物种,或 加速繁殖植物个体 ,或 获得有用物质的过程。它是在植物组织培养的基础上发展起来的,因此植物细胞工程也是广义概念上的植物组织培养。所采用技术的
2、理论基础 植物细胞工程 通常采用的技术手段 植物组织培养 植物体细胞杂交植物细胞的全能性(一) 种苗脱毒茎尖培养可以得到无病毒苗木已成为解决病毒病危害和品种退化问题的一个重要途径。二、植物细胞工程的主要应用(二) 快速繁殖许多植物名贵是因为繁殖系数太低,种子结实率低或者不结种子,而营养繁殖又很慢。利用组织培养再生植株,进行大量繁殖,可以大大提高繁殖系数。目前组织培养快速繁殖已在许多植物上应用, 最早是兰花( 60年代)。快速繁殖实现工厂化育苗 (特点:繁殖快,性状稳定,整齐一致,无病虫害,周期短,周年生产。 ) (三) 植物细胞工程育种1.利用培养变异,筛选优良突变体植物离体培养,能够明显提高
3、突变率,并且会有各种各样的生理和形态突变,如株高、花色、植株形态、生育期、耐性等。可以从中选择优良突变体,培育新品种。2 .利用远缘杂交幼胚培养,获得杂种植株,克服其杂交不亲和性有些植物远缘杂交,能正常受精,但受精胚往往败育。这种情况下,可以将幼胚在败育前进行离体培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功,获得缘远杂种植株,从而育成一些罕见的新物种。3.利用细胞融合技术,克服远缘杂交不亲和性野生种往往有许多优良性状,但大部分与栽培种杂交不亲和,严重影响了野生种优良遗传基因的应用。利用细胞融合,可以克服这种杂交不亲和性,获得体细胞杂种,使野生种的利用成为可能。4.倍性育种,缩短育种年限5.基因工程 基因工程主要研究 DNA的转导,而基因转导后必须通过组织培养途径才能实现植株再生。Regeneration of Plants from Cells or Tissue Is an Important Research ToolThis is the most common way of producing transgenic Arabidopsis.