7.2植物细胞培养(4)n-1

9.5 植物细胞培养基
植物生长激素 植物生长素、细胞激动素、 植物生长素、细胞激动素、赤 霉素和脱落酸等四大类。 霉素和脱落酸等四大类。 等四大类 蛋白质水解物、 有机氮源 ： 蛋白质水解物 、 谷氨酰胺或氨基酸 混合物等。 混合物等。 琥珀酸等三羟酸循环的中间产物 琥珀酸等三羟酸循环的中间产物 加入丙酮酸 或者柠檬酸、 丙酮酸， 有机酸 ： 加入 丙酮酸 ， 或者柠檬酸 、 苹果酸和 复合物质：在植物细胞的培养过程中，酶母抽提 复合物质：在植物细胞的培养过程中， 可以作为细胞的生长剂。 可以作为细胞的生长剂。
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9.3 植物细胞培养的应用实例
目前，植物细胞培养技术已在农业、医药、 食品、化妆品、 目前 ， 植物细胞培养技术已在农业 、 医药 、 食品 、 化妆品 、 香料等领域广泛用于大规模生产有价值的产品。小规模的细胞 香料等领域广泛用于大规模生产有价值的产品。 培养通常在培养瓶中完成，而大规模的培养可在发酵罐中进行。 培养通常在培养瓶中完成，而大规模的培养可在发酵罐中进行。
9 植物细胞培养
9.1 植物细胞培养概念
植物细胞培养是在离体的条件下培养植 植物细胞培养是在离体的条件下培养植 是在离体 物细胞的方法。 物细胞的方法。 它是指在离体条件下将愈伤组织或其他 它是指在离体条件下将愈伤组织或其他 易分散的组织置于液体培养基中 置于液体培养基中， 易分散的组织置于液体培养基中，将组 织振荡分散成游离的悬浮细胞 通过继 游离的悬浮细胞， 织振荡分散成游离的悬浮细胞，通过继 代培养使细胞增殖来获得 使细胞增殖来获得大量细胞群体 代培养使细胞增殖来获得大量细胞群体 的方法。 的方法。
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9.3 植物细胞培养的应用 概 论 Jiaxing university Jiaxing university Jiaxing university Jiaxing university Jiaxing university Jiaxing university Jiaxing university Jiaxing university
2、效率高 生长速率快， A 、生长速率快，生产效率高
9.4 植物细胞培养特性
植物细胞培养的最大优点是： 植物细胞培养的最大优点是： 植物细胞可以在简单的合成培养基 上正常生长 植物细胞可以在 简单的合成培养基上正常生长 。 简单的合成培养基 上正常生长。 用于植物细胞培养的基础培养基成分基本上与整个 用于植物细胞培养的基础培养基成分基本上与 整个 植物的要求一样， 但是用于培养细胞、 植物的要求一样 ， 但是用于培养细胞 、 组织和器官 的培养基需要满足各自的特殊要求。 的培养基需要满足各自的特殊要求 。 根据特定的植 物种类和培养系统， 培养基的基本营养成分可作适 物种类和培养系统 ， 当的调整。 当的调整。
观点： 观点： 高等植物的组织和器官可以分割成单个细胞
小野芝麻和凤眼兰的栅栏细胞和虎眼万年青属表皮细胞
植物组织培养探索阶段（ 植物组织培养探索阶段（1902-1929年） 年
植物细胞培养发展史
9.2
Haberlandt： ：
首次进行离体细胞培养
9.2 植物细胞培养发展史
1、1939年，Gautheret和Nobercourt分别成功培养了烟草、 、 分别成功培养了烟草 年 和 分别成功培养了烟草、 萝卜等形成层组织。 萝卜等形成层组织。 2、50年代，Taleche和Nickelll成功悬浮培养了植物细胞， 、 年代 年代， 成功悬浮培养了植物细胞 和 成功悬浮培养了植物细胞， Routier和Nickell提出工业化培养植物细胞以提取其天然 和 提出工业化培养植物细胞以提取其天然 产物的大胆设想并申请了专利 申请了专利。 产物的大胆设想并申请了专利。 3、Reinhard等（1968）首先将这种设想转变成现实，生产 、 等 ）首先将这种设想转变成现实， 出了哈尔碱(harmine)。 出了哈尔碱 。 4、Kaul等（1969）、 、 ）、Furrya等(1972)和Teuscher等（1973） 等 ）、 等 和 等 ） 分别培养植物细胞获取了其中的薯蓣 山药）皂苷、 薯蓣(山药 分别培养植物细胞获取了其中的薯蓣 山药）皂苷、人参皂 角苷和维斯纳精（ 角苷和维斯纳精（visnagin）。 ）。
9.5 植物细胞培养基
1、植物细胞培养基的组成 植物细胞培养基通常包括无机盐 、 碳源、 植物细胞培养基通常包括 无机盐、 碳源 、 维生 无机盐 植物生长激素和有机添加物等 素、植物生长激素和有机添加物等 无机盐浓度一般25mmol左右 无机盐类 ：无机盐浓度一般 左右 微量元素主要包括碘、 微量元素主要包括碘 、 硼 、 锰 、 锌 、 钼 、 铜 、 钴、铁等 碳源和能源 ：蔗糖是最常用的碳源 维生素： 植物细胞的生长都需要硫胺素。 维生素 ： 植物细胞的生长都需要硫胺素 。 可在 植物细胞培养基中加入烟酸、 吡哆醇、 泛酸、 植物细胞培养基中加入烟酸 、 吡哆醇 、 泛酸 、 生物 素和叶酸等。 原生质体培养通常需要大多数必需维 素和叶酸等 。 原生质体培养 通常需要大多数必需维 生素。 生素。
早在1956年，Routier和Nickelll就提出工业化培养植 年 早在 和 就提出工业化培养植 物细胞以提取其天然产物的大胆设想。 物细胞以提取其天然产物的大胆设想。 植物中含有数量极为可观的次代谢物质 据保守的估计， 据保守的估计 ， 目前已发现的植物天然代谢物已超 万种， 过2万种，而且还在以每年新发现 万种 而且还在以每年新发现1600种的速度递增 种的速度递增 目前仍约25%的法定药品来自植物 的法定药品来自植物 目前仍约
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9.3 植物细胞培养的应用领域

9.3 植物细胞培养的应用现状
现在一些发达国家已集中相当数量的人力、 现在一些发达国家已集中相当数量的人力、财力潜 心开拓这个经济潜力十分巨大的生产领域。 心开拓这个经济潜力十分巨大的生产领域。目前世 界最大批量工业化培养细胞（烟草细胞）已达2万升 界最大批量工业化培养细胞（烟草细胞）已达 万升 （20吨）。 吨 我国在“八五”、“九五”和“863计划”中连续拨 计划” 我国在“八五” 九五” 计划 款资助工业化培养红豆杉细胞生产抗肿瘤药物紫杉 红豆杉细胞生产抗肿瘤药物 款资助工业化培养红豆杉细胞生产抗肿瘤药物紫杉 的研究，目前已达到60mg/L的世界先进水平。 的世界先进水平。 醇的研究，目前已达到 的世界先进水平 近几年来，我国植物提取物产量以每年 近几年来，我国植物提取物产量以每年20%的速度 的速度 递增，出口看好。估计2007年，我国植物 提取物总 递增，出口看好。估计 年 出口金额达6亿多美元 亿多美元。 出口金额达 亿多美元。
9.4 植物细胞培养特性
与微生物培养相比植物细胞培养的缺点： 与微生物培养相比植物细胞培养的缺点： 1、效率低 、 A、培养周期较长、生长缓慢、生产率低； 、培养周期较长、生长缓慢、生产率低； 2、培养困难 、 A、所需有效成分含量不高； 、所需有效成分含量不高； B、大量培养时，往往不耐剪切、接种量大及 、大量培养时，往往不耐剪切、 放大后产量下降等一系列问题。 放大后产量下降等一系列问题。
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问题
请列举出3至 种由培养植物细胞获得的有经济价值 请列举出 至5种由培养植物细胞获得的有经济价值 的产物。 的产物。 抗肿瘤药物紫杉醇 薯蓣皂苷和人参皂角苷 紫草宁
（3）进行植物细胞遗传、生理、生化和病毒等 ）进行植物细胞遗传、生理、 方面的研究 （1）有用代谢物质的生产； ）有用代谢物质的生产； （2）名贵植物和名贵花卉等种苗的快速繁殖； ）名贵植物和名贵花卉等种苗的快速繁殖；
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9.4 植物细胞培养特性
植物细胞培养的优点： 植物细胞培养的优点：
1、可控制
A、对细胞的物理和化学环境、遗传环境进行调节控制， 对细胞的物理和化学环境、遗传环境进行调节控制， 使之不受外界环境（气候、季节和地域）影响； 使之不受外界环境（气候、季节和地域）影响； B、选择性生产所需的代谢产物
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