植物组织培养的应用及进展
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是一种在无菌条件下，利用植物组织或细胞实现植物生长和繁殖的技术。
这种技术在园林植物育种方面具有非常广泛的应用，主要包括以下几个方面。
1、无性繁殖园林植物中有一些优良品种，但是通过自然繁殖很难获得足够的数量，使用组织培养技术可以通过无性繁殖的方式繁殖大量的优良品种。
例如，利用芽分化技术可以从植物的分生组织中分离出大量的愈伤组织和芽发生组织，然后通过培养和筛选，获得适量的高质量无性繁殖苗。
2、基因转化基因转化技术是指将外源DNA导入到植物细胞中，从而在植物体内实现外源基因的表达，增强其抗病性、抗旱性、耐盐性等性状，从而获得具有创新性和高附加值的育种材料。
这种技术主要利用细胞壁耐受性良好的愈伤组织和胚性组织进行基因转化，从而获得高效的转化结果。
在园林植物育种中，基因转化技术可以用于获得更适应环境的植物品种和更具观赏价值的植物品种。
3、突变育种突变育种是从植物已有的基因库中筛选出新的变异体，然后再选择合适的变异体进行育种的一种方法。
利用组织培养技术可以在植物体内人为诱导基因突变，形成新体型、形态、花色等各种性状的变异体，从而通过筛选和选育，获得更优良的品种。
4、快速繁殖和扩大材料植物组织培养技术可以实现快速繁殖和扩大育种材料的目的，同时可以避免因天气、病虫害等问题引起的生长停滞和死亡，保障育种进程的顺利进行。
例如，愈伤组织培养可以在较短时间内获得大量的愈伤组织，从而可以在较短时间内快速繁殖出大量的育苗，提高育种效率。
总之，植物组织培养技术在园林植物育种中具有极大的应用前景和潜力，可以大大提高园林植物的品质和数量，进一步促进园林事业的发展。
植物组织培养技术的应用与发展趋势研究
植物组织培养技术的应用与发展趋势研究植物是地球上最为基础的生命体，其无所不在的存在对人类的生存和发展具有极其重要的意义。
随着人类对自然科学的不断深入研究，植物组织培养技术作为一种重要的现代生物技术手段，越来越得到人们的关注和重视。
本文将基于这一背景，通过对植物组织培养技术的应用与发展趋势进行研究，探讨其在农业、医药等领域中的作用和前景。
一、植物组织培养技术的应用范围植物组织培养技术是指通过体外培养植物细胞、组织、器官等生物材料，并利用人工调控其生长、分化、增殖等生物学过程，最终获得新型或大量植物材料的一种生物技术手段。
它的应用范围非常广泛，可以用于植物遗传学、植物育种、植物生长调节剂研究、植物细胞工程、植物农艺生产等多个方面。
1、植物遗传学研究植物组织培养技术可以把不同种植物的雌花柱蘖、胚轴、愈伤组织等进行体外培养，然后通过调控其生长、分化和增殖等生物过程，最终得到纯合细胞系。
这样的纯合细胞系可以用于植物的遗传研究，便于揭示植物的基因组、转录组和蛋白质组等信息。
2、植物育种研究植物组织培养技术可以通过体外培养来获得植物性状发生的突变体、品种改良进行杂交选择率的提高，进而实现植物育种的高效性和精准性。
例如常见的灵长花杂交便是一种基于植物组织培养技术的重要育种技术。
3、植物生长调节剂研究植物组织培养技术在研究、开发植物生长调节剂时也非常重要。
通过对植物细胞、组织培养的过程中利用植物生长调节剂控制植物生长、分化、增殖等生物学过程，可以加深对植物生长调节剂特性的认识，并将其应用于植物生产和生物科技研究的实践中。
4、植物细胞工程植物细胞工程是一种将基因引入到植物中的技术。
它的最终目标是通过调节基因组、转录组和蛋白质组等因素进而改良植物、培育新的植物品种。
植物组织培养技术在植物细胞工程方面的应用前景非常广阔，包括遗传变异技术、基因工程技术、植物病毒的抗性育种等等。
5、植物农艺生产植物组织培养技术也可以应用于农业生产中，有效提升植物的经济产量和质量。
植物组织培养的应用
植物组织培养的应用一、增加遗传变异性，改良作物单倍体育种：通过花药培养，从小孢子获得单倍体植株，染色体加倍后获得正常二倍体植株，这是一条育种的新途径。
单倍体育种可以缩短育种年限，节约人力物力，较快地获得优良品种，目前已有四十多种植物获得了单倍体植株。
我国在水稻、小麦、烟草、柏树、橡胶、辣椒等植物的单倍体育种的工作上，处于领先地位。
胚培养、子房培养、胚珠培养：为了克服远缘杂交的不亲和性，可采用胚、子房、胚珠培养和试管受精等手段。
最早成功的例子是两个栽培种亚麻的杂交胚发生败育，利有杂种胚培养克服了一些障碍，得到种子。
现在在棉花、黄麻上也获得成功。
从玉米的离体子房培养，经体外受粉可以得到种子。
突变体的选择和应用：由于植物的单细胞培养成功，可以用这个方法诱发单细胞进行突变，通过筛选所需要的突变体，然后使细胞分化成植株，再通过有性世代使遗传性稳定下来，这是从细胞水平来改造植物的一种途径。
除细胞外，愈伤组织、花药、原生质体都可诱发突变。
70 年代以来，世界各国在这方面已有不少成功的例子，如：已选育出抗花叶病毒的甘蔗无性系，抗1-2%NaCl 的野生烟草细胞株，抗除草剂的白三叶草细胞株等。
体细胞杂七杂八交和遗传工程：自1960 年以来用酶法获得大量有活力的植物原生质体，现已从四十多种植物的原生质体产生出再生植株。
通过异种原生质体的相互融合（即体细胞杂交）为植物育种工作开阔新的途径。
原生质体融合的工作自1972 年Carlson 在两个烟草种间成功以来，现在除种内与种间能获得杂种植株外，在属间甚至不同科的植物间亦做了许多工作，如烟草与大豆、烟草与天仙子、矮牵牛与小花矮牵牛、番茄与矮牵牛等都得到了杂种植株。
此外，通过原生质体融合，并以选择胞质链霉素抗性做手段以转移烟草的雄性不育性状，或通过原生质体融合转移胞质的抗林可霉素因子都得到成功。
原生质体没有胞壁，容易接受外来的引入物质。
由于致癌农杆菌可以使多种植物形成肿瘤，以及已发现它所带的Ti 质粒可以有效的插入植物细胞的基因组中，所以一些研究者也设想能否以Ti 质粒作为载体，与固氮基因重组后转入植物的细胞中，如能实现将固氮基因转到非豆科植物如水稻、小麦、玉米等作物中，则遗传工程在创新植物类型上的前景，无疑是非常广阔的。
植物组织培养的发展及其应用
植物组织培养的发展及其应用植物组织培养是指通过组织培养技术，将植物组织或细胞从体内环境中接种到营养基质（如琼脂），在无菌条件下进行培养和再生培育，从而获得具有特定遗传性状的植物组织或幼苗。
该技术的出现为植物育种与植物生物技术的发展提供了重要手段，也在一定程度上推动了现代农业的发展。
下面将介绍植物组织培养的发展及其应用。
一、植物组织培养的发展历程植物组织培养主要包括无菌子实体化、花器官培养、幼胚培养和愈伤组织培养等技术。
其发展历程可以分为以下几个阶段：1.早期的试验性研究（1902-1950年代）20世纪初，科学家们开始尝试将植物细胞和组织外植培养在营养基质上，以探究植物生长发育的规律。
1914年，Knoop 成功地将半品相鹅绒花的蘖试管化，实现了无限传代；1922年，Braun成功地将白杨的嫩愈伤组织培养在其他植物上，获得了杂交品种。
这些成功都为植物组织培养的进一步发展奠定了基础。
2.基础研究及商品化（1950-1970年代）1950年代，随着人们对植物生长发育机理认识的增加，植物组织培养逐渐成为一项成熟的技术。
1960年，穆勒等人首次成功地用组织培养方法将马铃薯无性系选育成功，打开了植物育种的新局面。
此后，植物组织培养技术逐渐向商品化方向发展，不断出现应用实例，如玉米高粱的脱毒价值、无性繁殖植物的产生等。
3.现代植物工程及应用（1980年代至今）1980年代以来，随着生物技术的快速发展，植物组织培养技术越来越受到重视。
1990年代，基因工程和转基因技术的出现和发展，给植物组织培养技术带来了巨大的发展机遇。
如今，植物组织培养被广泛应用于植物育种、生物合成、环境保护等领域。
二、植物组织培养在农业领域的应用1.植物育种植物组织培养技术已成为植物育种的重要手段。
通过组织培养，不仅能快速选育出育种材料，还能改良植物的遗传性状，提高植物的经济和生产效益。
如用愈伤组织培养技术，可使植物的重要经济性状如产量、品质等得到改良；用花器官培养，可产生短型杂交红木的种质资源等。
植物组织培养的应用
植物组织培养的应用
1、良种快繁
将植物组织培养技术用于新育成的、新引进的、一些短期内大量急需生产的良种快繁，可在最短时间内获得最多的植株，较普通营养生殖快成千上万倍，对新优良品种的推广应用尤为便利。
2、大批量营养繁殖
一些生产用苗量大的、需进行无性系繁殖的品种，尤其对一些繁殖系数低，特别是不能用种子进行繁殖或经种子繁殖后常丧失其优良特性的植物，如杂种番茄、无籽西瓜、佛手瓜、金花花、福禄考、西洋参、石榴等，可通过该技术进行快速繁殖，并能获得良好的种苗，使其成为快速发展的经济作物。
3、脱毒繁育
植物组织培养技术可应用于少量脱毒良种苗的快繁和无病毒苗大量繁殖。
4、特殊育种材料快繁
植物组织培养技术可应用于制种材料快繁、基因工程植株快繁、自然和人工诱导有用突变体（芽变）快繁、离体保存种质快繁。
5、新发现的、稀缺的珍贵或稀有植物材料以及濒危植物离体快繁
遗传资源日趋枯竭，造成有益基因的丧失；常规田间保存耗资巨大，且往往达不到万无一失的目的。
植物组织培养给保存和抢救稀有植物材料以及濒危植物带来了希望。
植物组织培养技术应用研究进展
植物组织培养技术应用研究进展一、概述植物组织培养技术，作为一种在无菌条件下，通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在适当的培养基上，以进行繁殖或生产次生代谢产物的生物技术，自20世纪初诞生以来，已经取得了显著的进展。
该技术的出现不仅极大地推动了植物科学研究的深入，也为农业、林业、园艺、医药等领域的发展带来了革命性的变革。
近年来，随着生物技术的不断发展，植物组织培养技术也得到了不断的优化和创新。
从培养基的改良、外源激素的应用到基因工程的介入，植物组织培养技术已经逐步从传统的形态学观察迈向了分子水平的研究。
同时，该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面也取得了显著的应用成果，为现代农业和生物产业的发展提供了强有力的技术支撑。
尽管植物组织培养技术已经取得了显著的进展，但仍存在许多亟待解决的问题和挑战。
例如，如何提高培养效率、优化培养条件、减少培养过程中的污染和变异等，都是当前植物组织培养技术面临的重要问题。
进一步加强植物组织培养技术的研究和应用，不仅有助于推动植物科学研究的深入，也将为农业、林业、园艺、医药等领域的发展注入新的活力。
本文旨在综述近年来植物组织培养技术应用的研究进展，重点介绍该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面的应用成果，同时探讨当前存在的问题和挑战，以期为植物组织培养技术的进一步发展和应用提供参考和借鉴。
1. 植物组织培养技术的定义与重要性植物组织培养技术，又被称为植物细胞工程或植物离体培养，是一种在无菌条件下，通过人工控制环境，使植物细胞、组织或器官在离体状态下进行再生和分化，最终形成完整植株的现代生物技术。
此技术自20世纪初诞生以来，已逐渐发展成为现代生物技术的重要组成部分，对植物科学研究、农业生产和生物工程等领域产生了深远的影响。
定义上，植物组织培养技术主要涉及到植物细胞的离体培养、脱分化、再分化以及植株再生等多个关键步骤。
离体培养是指将植物组织或细胞从母体中分离出来，在人工控制的环境中进行培养脱分化是指离体细胞失去原有的结构特性和生理功能，转变为具有分生能力的细胞再分化则是指这些分生能力强的细胞进一步分化成具有特定形态和功能的细胞或组织通过适宜的培养条件和调控手段，这些细胞或组织能够再生成为完整的植株。
植物组织培养技术的应用
植物组织培养技术的应用
植物组织培养技术是一种利用植物细胞、组织和器官进行人工培养的技术。
它具有广泛的应用，包括以下几个方面：
1. 繁殖和育种：通过组织培养技术，可以实现无菌条件下的无限繁殖植物，从而达到育种的目的。
此外，还可以利用组织培养技术进行杂交、突变和基因工程等技术，以实现更准确、更高效的育种。
2. 生产药物和化学品：植物组织培养技术可以用于生产药品和化学品。
例如，可利用植物细胞和组织生产抗癌药物、抗生素、香料和色素等物质。
3. 植物保育：植物组织培养技术可以用于保护濒危植物和珍稀植物。
通过无菌的组织培养技术，可以繁殖珍稀植物，以避免其在自然界中灭绝。
4. 研究和教育：植物组织培养技术可以用于研究植物生长、发育和代谢等方面的基础知识。
此外，还可以作为教育工具，帮助学生更好地了解植物的生长过程。
总之，植物组织培养技术在农业、医药、环境和教育等领域都有着广泛的应用。
植物组织培养的用途
植物组织培养的用途
植物组织培养是一种基于细胞和组织的体外培养技术，广泛应用于植物科学、农业、园艺和生物技术等领域。
以下是植物组织培养的一些主要用途：
1. 植物繁殖与繁育：通过组织培养技术可以实现植物的无性繁殖，包括愈伤组织的诱导、植株再生和植株繁殖。
这种方法可以大幅提高繁殖速度和繁殖量，以获得大量具有相同基因型的植株。
2. 基因转化与遗传改良：植物组织培养可用于导入外源基因到植物细胞或组织中，实现基因转化。
这为植物遗传改良提供了重要的手段，包括抗病虫害、耐逆性和提高产量等方面的改良。
3. 药物和化学物质生产：通过组织培养技术，可以大规模培养植物细胞或组织，以生产药物、天然产物和化学物质。
这种方法具有高效、可控和可重复的优点，为药物和化学工业提供了可持续的生产途径。
4. 培育优良品种和育种研究：植物组织培养可以用于筛选和培育优良的植物品种，包括抗病虫害、适应性强和高产性等特点的育种。
这为农业生产和园艺业的发展提供了重要的技术支持。
5. 保存和恢复濒危植物：植物组织培养技术可以用于保存和恢复濒危植物种质资源。
通过体外培养，可以保存和繁殖濒危植物，以防止物种灭绝和遗传多样性的丧失。
6. 研究植物生理和生物学：植物组织培养为研究植物生理和生物学提供了实验材料和平台。
通过控制培养条件和处理方式，可以研究植物生长、发育、代谢和响应环境的机制。
总的来说，植物组织培养在植物科学、农业和生物技术等领域具有广泛的用途。
它为植物繁殖、遗传改良、药物生
产、品种培育、濒危物种保护和科学研究提供了强大的工具和平台。
植物组织培养技术研究与应用
植物组织培养技术研究与应用随着现代科学技术的不断进步和发展，植物组织培养技术也得到了广泛的应用和发展。
植物组织培养技术主要是指通过培养植物的组织、细胞或器官，使其保持生长和分化能力，进而实现对植物生长过程的控制和调节。
该技术的应用范围较为广泛，主要包括植物繁殖、遗传改良、病毒测试、有害物质筛选和植物生长激素制备等。
一、植物组织培养技术的研究进展植物组织培养技术的研究、发展和应用始于上世纪六十年代。
在此之前，植物杂交育种只能够通过自然的杂交或小麦假体涂抹的方式来实现。
但是，这种方法要求天气条件良好、花期重合和品种特异性较强等条件。
随着植物组织培养技术的出现，解决了这些限制，为植物育种的进一步研究提供了条件。
目前，植物组织培养技术已经形成了一系列的研究方法和应用技术。
其中，最重要的技术包括植物体外微繁殖、植物体外遗传转化、植物体外生产次生代谢产物等。
植物体外微繁殖是指将植物组织或细胞在无菌条件下进行培养，使其快速分裂和增殖。
通过该方法，可以大量的繁殖同一品种的植株，并且不会因环境变化而受到影响，因此被广泛应用于植物育种领域。
植物体外遗传转化是指通过将目标基因导入到植物细胞中，使其在培养过程中发生转化和表达，这种技术成为了植物转基因的关键步骤之一。
在该技术的应用中，主要的挑战是如何精准的把目标基因导入到植物细胞中，以及如何使基因维持在植物体内。
植物体外生产次生代谢产物是指通过基因工程技术和植物细胞培养技术结合，生产一些人类所需的物质，例如药物，提炼纯度更高的化学物质等。
这种技术大大加快了植物次生代谢产物的生产过程，并且可以大幅提高产物的纯度和稳定性。
二、植物组织培养技术在植物育种中的应用植物组织培养技术是一个高效且最先进的育种方法，可用于改良杂交种、育成新品种以及生产素质较高的种质资源。
通过该技术，育种者可以根据需要，选择质量高、抗性强、适应性强等特点的植物细胞，进行有效的遗传改良。
下面列举几个常见的植物育种应用场景：1. 利用无性繁殖去除休眠期：无性繁殖可用于消除植物杂交后的休眠期，使杂交后代在不会发生困难的情况下快速生长。
植物组织培养技术的研究进展
植物组织培养技术的研究进展一、本文概述植物组织培养技术，作为一种在无菌条件下，通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在人工配制的培养基上，使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，自其诞生以来，就在生物学、农业、林业、医药等领域引发了广泛的关注和研究。
本文旨在全面综述植物组织培养技术的研究进展，探讨其在实际应用中的潜力与挑战，以期为推动该领域的发展提供有益的参考。
本文将首先回顾植物组织培养技术的发展历程，梳理其从早期的摸索阶段到现代的精细化、高效化发展的主要历程。
接着，我们将重点关注近年来在植物组织培养技术方面取得的重要突破，包括培养基的优化、外植体选择的新策略、基因编辑技术在组织培养中的应用等。
我们还将探讨植物组织培养技术在植物育种、脱毒、次生代谢产物生产、生物反应器等方面的应用，并分析其在实际应用中的优势和局限性。
我们将对植物组织培养技术的未来发展进行展望，探讨如何通过技术创新和方法优化，进一步提高植物组织培养的效率和质量，以满足日益增长的农业生产需求和社会经济发展要求。
我们也将关注植物组织培养技术在应对全球气候变化、生物多样性保护等重大问题中的潜在作用，以期为推动植物组织培养技术的可持续发展提供新的思路。
二、植物组织培养技术的基本原理和方法植物组织培养技术，又称为植物微繁殖或植物细胞培养，是一种通过控制环境条件，利用植物细胞或组织的再生能力，在无菌条件下进行植物繁殖或遗传改良的技术。
其基本原理主要基于植物细胞的全能性，即植物体的每一个活细胞都含有该物种的全套遗传信息，并有能力发育成完整的植株。
植物组织培养的基本方法主要包括以下几个步骤：从植物体上获取所需的外植体（如叶片、茎尖、花药等）。
然后，通过表面消毒和切割处理，将外植体接入含有适当营养成分和植物生长调节剂的培养基中。
这些调节剂如细胞分裂素和生长素，对细胞的分裂和分化起着重要的调控作用。
接着，将接种后的外植体置于适宜的光照、温度和湿度条件下进行培养。
植物组织培养技术及应用进展
植物组织培养技术及应用进展摘要：当前，植物组织培养技术得到了快速发展。
本文系统介绍了植物组织培养的含义，以及植物组织培养技术应用于植物育种、应用于植物脱毒和快速繁殖、应用于植物有用产物生产、应用于植物种质资源保存和交换、应用于遗传、生理、生化和病理研究。
植物组织培养技术已经渗透到科研、生产和生活各个领域，必将为社会创造更大的价值和效益。
关键词：植物组织；培养技术；应用；进展1、引言当前，植物组织培养技术得到了快速发展。
人们可以利用植物的组织培养技术，生产优良无性系，为人们生产需要的多种代谢物质，单倍体、三倍体、多倍体及非整倍体。
这样细胞融合就打破种属间的界限，促进植物新品种的培育和种性的改良。
组织培养的植物细胞能够在细胞水平上研究的理想材料，加速植物快繁、花药培养、细胞器培养、原生质融合以及DNA重组技术。
因此，植物组织培养技术可以在各个植物科学的领域及农业、医药等多种行业。
这样就为社会创造了巨大的经济效益和社会效益。
2、植物组织培养技术的含义3、植物组织培养技术的应用现状3.1应用于植物育种当前，我国将植物组织培养应用于作物育种，特别是在：第一，单倍体育种。
单倍体育种的优点是高速、高效率、基因型一次纯合。
因此，通过花药或花粉培养的单倍体育种，而成为一种最新的育种手段，育成大面积种植的作物新品种。
我国在单倍体育种方面取得了重大成果。
我国育成了作物新品种—单育1号烟草品种，以及中花8号水稻和京花1号、京单92-2097小麦等面积栽培的作物新品种。
第二，胚胎培养。
植物的杂交不孕使远缘杂交不容易成功。
但是，采用胚的早期离体培养能够使胚正常发育和培养出杂交后代，以无性系繁殖获得数量较多、性状一致的群体，胚培养已在多个科属中成功。
这种技术就是把未受精的胚珠分离出来，在试管内用异种花粉在胚珠上萌发受精，产生的杂种胚在试管中发育成完整植株。
用胚乳培养可以获得三倍体植株，三倍体加倍后可得到六倍体，可育成多倍体新品种。
植物组织培养有什么应用
植物组织培养有什么应用一、农业上的应用1. 快速繁殖种苗(rapid propagation)用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田作物及其他经济作物。
快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。
快速繁殖可用下列手段进行：⑴通过茎尖、茎段、鳞茎盘等产生大量腋芽；⑵通过根、叶等器官直接诱导产生不定芽；⑶通过愈伤组织培养诱导产生不定芽。
试管快速繁殖应用在下列生产或研究中：(1)繁殖杂交育种中得到的少量杂交种，以及保存自交系、不育系等。
(2)繁殖脱毒培养得到的少量无病毒苗。
(3)繁殖生产上急需的或种源较少的种苗。
由于组织培养周期短，增殖率高及能全年生产等特点，加上培养材料和试管苗的小型化，这就可使有限的空间培养出大量的植物，在短期内培养出大量的幼苗。
2.无病毒苗(virus free)的培养植物在生长过程中几乎都要遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重，甚至会造成极严重的后果。
自从Morel l952年发现采用微茎尖培养方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。
若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。
对于木本植物，茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。
组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用。
如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香石竹，菊花等。
而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。
3. 在育种上的应用(breeding)植物组培技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工作在新的条件下更有效的进行。
⑴倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显。
植物组织培养技术应用及进展
植物组织培养综述植物组织培养技术应用及进展摘要：本文综述了植物组织培养理论的发展，重点论述其再脱毒、快繁、育种与有机化合物工业生产以及种质资源的保存等方面的应用，本文还对植物组织培养过程中所采用的新技术进行了综述, 介绍了这些新技术的应用现状,并对应用的前景作简单的展望。
关键词:植物组织培养；应用；进展1.理论起源19世纪30年代，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创立了细胞学说，根据这一学说，如果给细胞提供和生物体内一样的条件，每个细胞都应该能够独立生活。
1902年，德国植物学家哈伯兰特在细胞全能性的理论是植物组织培养的理论基础。
1958年，一个振奋人心的消息从美国传向世界各地，美国植物学家斯蒂瓦特等人，用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养，终于得到了完整植株，并且这一植株能够开花结果，证实了哈伯兰特在五十多年前关于细胞全能的预言。
植物组织培养的简单过程如下：剪接植物器官或组织——经过脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。
植物组织培养的大致过程是：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁，使之露出原生质体，然后放在适当的人工培养基上进行培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。
不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做愈伤组织。
在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。
植物组织培养即植物无菌培养技术，又称离体培养，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及原生质体,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的学科。
植物组织培养新技术与应用的研究进展及发展趋势
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植物组织培养研究现状与应用
植物组织培养研究现状与应用植物组织培养是一项涉及生物学、农业、医学等多个领域的研究，是通过体外培养植物细胞、组织和器官，探究植物生长、发育和代谢等过程的一种手段。
该研究可应用于植物育种、疾病防治、药物合成等方面。
当前，植物组织培养方面的研究已经取得了许多重要成果。
首先，研究人员通过体外培养技术，成功地获得了大量的植物细胞、组织和器官。
这些材料可以为研究植物的生长、发育和代谢等方面提供便利，帮助人们更好地理解植物的生命过程。
其次，植物组织培养在植物育种方面具有重要的应用价值。
通过培养体外组织，可以对不同品种的植物进行研究，并且可以针对特定的属性进行改良。
例如，在番茄的育种过程中，通过组织培养技术，研究人员可以获得速生的、抗病的、高产的植株，使其产量和品种的质量大幅提升。
此外，植物组织培养还可以用于植物的再生和繁殖。
利用组织培养技术，可以通过植物的愈伤组织再生整个植株，或者利用植物的芽眼、芽鞘和种子进行繁殖，以实现植物的快速生长和繁殖。
除了以上应用外，植物组织培养还能够被用于药物的合成。
有些植物可以合成出特定的活性成分，这些成分可以作为植物药物使用，对人类的健康具有显著的效果。
例如海南黄花菜就是一种被广泛应用于抗癌治疗领域的中药，通过组织培养技术，可以从黄花菜的愈伤组织中提取出特殊的活性成分，作为药物使用，而不必像传统方法一样需要对大量的植物进行采集。
尽管植物组织培养在实践中取得了很多积极的成果，但是也存在一些问题和难点。
其中一个最常见的问题就是实验中细胞生长不良或死亡率过高的问题。
这是由于在体外条件下，植物细胞面临的环境和条件无法和体内环境相匹配，导致其死亡率过高。
另外，植物的细胞分裂和生长等过程需要受到各种外部因素的影响，包括温度、光照、营养物质等，如何在体外精确模拟这些因素也是植物组织培养研究中面临的难题。
总之，植物组织培养是一个非常有前景的研究领域，其应用涵盖了许多重要领域。
随着技术的不断进步和发展，植物组织培养的研究也会越来越深入。
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是一种通过培养植物组织或细胞，在无土或无土的培养环境中使植物生长和发育的技术。
该技术是植物生物技术研究领域的重要一部分，它在园林植物育种中具有重要的应用价值。
通过植物组织培养技术可以获得大量的优良植物材料，加快植物繁殖速度，提高植物繁殖率，促进植物育种的快速进展。
本文将介绍植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展。
一、植物组织培养技术的原理植物组织培养技术是将植物的某一部分(如茎、根、叶、花)从体内切割下来，经过一系列的处理再放置在含有适当营养物质的无菌培养基上，培养出与原来植物完全一样的植株。
其原理在于植物的无性繁殖和细胞再生能力。
培养条件和培养基中各种成分的配比、含量对组织培养成功具有重要的影响。
一般培养条件为：光照、温度和湿度等。
培养基中主要成分有：无机盐、有机物、激素和增殖剂等。
培养基需消毒、无菌、将培养物放置在合适光照和温度条件下，促使植物组织再生和生长。
植物组织培养技术的原理看似简单，但在实际应用中需要精心的操作和具备一定的专业知识。
二、植物组织培养技术的应用1、植物组织培养技术在园林植物栽培上的应用植物组织培养技术在园林植物栽培中广泛应用于林木的无性繁育，在园林资材生产中，通过愈伤组织培养和离体茎切片培养等技术，能够使优质植株得到繁殖并得到大量的优良材料。
在育种上，将高产、抗病虫、抗逆性强的母本植株进行无性繁殖，使下一代植株继承了母本的优良性状。
因此植物无性繁殖技术及植物组织培养技术在园林植物栽培中发挥了重要的作用。
2、植物组织培养技术在园林植物育种中的应用在园林植物育种中，植物组织培养技术可以加速杂交种、突变种的选育速度，从而提高植物的育种效率。
通过植物组织培养技术可以研究植物的生长发育规律，筛选出生长快速、植株矮化、开花时间提前等优异性状的植株。
在园林景观植物育种中，种子繁殖速度慢、繁殖种量有限、种子发芽率低、自交杂交容易等问题极大地限制了观赏植物改良的进程，而植物组织培养技术的出现很好地解决了这些困难。
植物组织培养技术在育种中的应用及前景展望
植物组织培养技术在育种中的应用及前景展望植物组织培养技术是目前植物育种领域中一种极受推崇的技术，它可以通过人工方法创造出新的植物材料，以实现高产、高效和高质的生产目的。
植物组织培养技术在育种中已经得到广泛的应用，并为现代植物育种技术带来了重大的贡献。
本文将简要介绍植物组织培养技术的基本原理、应用场景以及未来发展前景。
一、植物组织培养技术的基本原理植物组织培养技术是一种在无菌环境下，以体外方式利用细胞、组织和器官的自然增殖能力进行生长和维持，以达到培育良种、增产等目的的技术。
该技术的基本原理是，利用植物的细胞和组织在无菌环境下分生、分化、再生为新植株的生长和繁殖能力。
植物组织培养技术是利用植物体内的一些生理、化学反应，如细胞分裂、分化、调节、发育、合成蛋白质等实现植物的变异和选育。
该技术提供了一个快速简便的工具，可以实现从一个细胞或组织中快速繁殖大量的植物材料。
同时，该技术具有操作简单、繁殖快速等优点，能够大量生产出一类良种材料，为现代育种研究提供了一种全新的思路和方法。
二、植物组织培养技术在育种中的应用场景植物组织培养技术在植物育种领域中有着广泛的应用场景，包括但不限于以下几个方面：1、种子无性培育植物组织培养技术可以实现对优良品种种子进行无性繁殖，使得植株的农业性状在遗传和表现上得到更广泛的变化和发展。
该技术可以避免物种的自然交配，获取更高的育种效率和成果。
2、基因多样性保护通过植物组织培养技术的无菌培养，可以保护某些珍稀、濒危物种的基因多样性，为生态环境保护提供了重要的科学依据和技术手段。
3、栽培品种选育、改良植物组织培养技术可以为栽培品种的选育、优良特性改良提供多种途径和工具，如对作物优良形态品质、对环境适应力、耐受性、生物学矮化等的变异和选择。
4、药材高效繁殖植物组织培养技术可以在无土、无阳光的成熟条件下，实现药材的高效繁殖与培育，为大规模药材生产提供保障和前景。
三、植物组织培养技术的发展前景随着科技的不断发展和技术的不断改进，植物组织培养技术在植物育种领域中将会有越来越广泛的应用，同时也将随着市场需求变化和科学研究进展的情况而发生变化。
我国植物组织培养研究进展
我国植物组织培养研究进展一、概述植物组织培养，作为一种在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体培养在人工配制的培养基上，使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，自20世纪初诞生以来，已在全球范围内得到了广泛的应用和研究。
我国作为农业大国，植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域具有极其重要的意义。
近年来，随着生物技术的飞速发展，我国的植物组织培养研究也取得了长足的进步。
在基础理论方面，我国的科研工作者深入探讨了植物细胞全能性、细胞分化与再分化、遗传物质稳定性等关键问题，为植物组织培养技术的优化和应用提供了理论支持。
在应用研究方面，我国已成功将植物组织培养技术应用于作物脱毒、种质资源保存、遗传转化、次生代谢产物生产等多个领域，取得了一系列具有自主知识产权的重要成果。
与发达国家相比，我国在植物组织培养技术方面仍存在一些差距，如技术普及程度不高、创新能力不足、产业链不完善等。
进一步加强植物组织培养技术的研究与应用，提高我国在这一领域的国际竞争力，具有重要的现实意义和深远的社会影响。
本文旨在综述我国植物组织培养技术的研究进展，分析当前存在的问题与挑战，并展望未来的发展趋势，以期为推动我国植物组织培养技术的持续发展和应用提供参考和借鉴。
1. 植物组织培养的定义与重要性植物组织培养，也被称为植物细胞培养，是一种在无菌条件下，将离体的植物组织、器官、细胞或原生质体在人工控制的环境中，通过提供适当的营养物质和激素，使其在人工培养基上进行繁殖或产生次生代谢产物的技术。
这种技术自20世纪初诞生以来，已成为现代生物技术的重要组成部分，并在农业、林业、园艺、医药等多个领域展现出巨大的应用潜力。
植物组织培养的重要性主要体现在以下几个方面：它是植物繁殖的一种高效手段，通过微繁殖技术可以快速繁殖稀有和优良品种，提高繁殖系数，满足大规模生产的需求。
组织培养技术为植物遗传转化提供了受体系统，为植物基因工程和分子育种提供了可能。
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展1. 引言1.1 植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是一种通过外植体培养方法，利用植物组织的再生和分化能力，进行植物繁殖与培育的技术。
近年来，随着园林植物育种领域的发展，植物组织培养技术在园林植物育种中的应用也越来越广泛。
现有植物组织培养技术的基本原理的不断完善与提升，为园林植物育种提供了更为可靠的技术支持。
通过对植物生理生化过程的深入研究，科研人员不断改进培养基配方和培养条件，提高了外植体再生和分化的效率，为园林植物新品种的培育奠定了基础。
植物组织培养技术在园林植物病害防治中的应用也取得了一定进展。
通过植物体外再生技术，可以实现对园林植物病原体的无害化处理和抗性基因的导入，提高园林植物的抗病能力，为园林病害的防控提供了新的思路和方法。
植物组织培养技术还在园林植物新品种培育和抗逆性改良中发挥着重要作用。
通过体外培养技术，可以实现对园林植物重要性状的快速筛选和改良，提高园林植物的适应性和生长性能，为园林景观设计提供更多元化的选择。
植物组织培养技术为园林植物育种带来了新的思路和技术手段，在园林植物育种中具有广阔的应用前景。
通过不断深入研究和技术创新，相信植物组织培养技术将在未来的园林植物育种中发挥越来越重要的作用，为园林植物的品种改良和景观设计带来更多的可能性。
2. 正文2.1 现有植物组织培养技术的基本原理植物组织培养技术是一种利用植物细胞、组织或器官在无菌条件下进行人工培养、再生和繁殖的技术。
它是通过提供适当的营养物质和生长调节物质，控制温度、光照和湿度等条件，促使植物细胞分裂、分化、再生和发育，以获得大量同质或异质植株的技术。
1. 选材和分离：首先需要选择适合培养的母株，从中分离出适当的组织或器官，如茎尖、叶片、根等，作为培养材料。
2. 建立无菌培养体系：利用无菌技术将培养材料表面的微生物去除，然后将其置于含有适当营养物质的培养基上进行培养。
植物组织培养技术在新品种选育中的应用与发展
植物组织培养技术在新品种选育中的应用与发展植物组织培养技术是一种利用植物组织的可塑性和再生能力进行快速繁殖和遗传改良的方法。
通过体外培养和再生技术，可以实现不育材料的无性繁殖、品种改良以及新品种的选育。
本文将探讨植物组织培养技术在新品种选育中的应用与发展，介绍其在不同作物中的应用和效果，并展望未来的发展方向。
一、植物组织培养技术在小麦新品种选育中的应用与发展小麦是我国最主要的粮食作物之一，其品种选育一直是农业科学家关注的重点。
通过植物组织培养技术，可以通过愈伤组织诱导、微繁殖等手段，快速繁殖和筛选出高产、耐逆性强的小麦品种。
此外，植物组织培养技术还可用于小麦的遗传改良，通过转基因技术导入耐病性基因等，提高小麦的抗病能力。
二、植物组织培养技术在果树新品种选育中的应用与发展果树新品种的选育一直是果树科学家的重要任务。
传统的繁殖方法存在时间长、效率低等问题，而植物组织培养技术可通过愈伤组织诱导、离体花器官培养等手段，实现高效繁殖和筛选，并且具有遗传稳定性。
比如，在苹果树的新品种选育中，植物组织培养技术可以加快新栽培种的繁殖速度，提高品种的稳定性和经济效益。
三、植物组织培养技术在蔬菜新品种选育中的应用与发展蔬菜的新品种选育在满足人们对营养需求和口感需求方面起着至关重要的作用。
植物组织培养技术可用于蔬菜的遗传改良和品种筛选。
通过组织培养技术，可以通过愈伤组织诱导、胚性培养等手段，实现对蔬菜新品种的快速繁殖和筛选。
例如，利用组织培养技术可以通过愈伤组织扩繁茄子等蔬菜的种子，在短时间内获得大量优质种苗。
四、植物组织培养技术的发展前景随着生物技术的进步和植物组织培养技术的不断发展，该技术在新品种选育中的应用前景非常广阔。
首先，通过转基因技术和基因编辑技术，可以将外源基因或进行精准编辑的基因导入植物组织，实现新品种的选育。
其次，利用植物组织培养技术可以实现体外繁殖，节省时间和资源，在短时间内获得大量苗期植株。
此外，植物组织培养技术还可以实现杂交种的分离繁殖，保持品种的纯度和稳定性。
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收稿日期:2005-02-22;修回日期:2005-04-20作者简介:王秀丽(1972-),女,助理研究员,主要从事植物组织培养研究工作。
山东农业科学Shandong Agricultural Sciences 2005年 第3期植物组织培养的应用及进展王秀丽,杨 煜,徐平丽,李爱琴,单 雷(山东省农业科学院高新技术研究中心,山东济南 250100) 摘 要:本文综述了植物组织培养理论与技术的发展,重点论述其在脱毒快繁、育种、药物与其它生物制剂工业化生产以及低温储存与建立种质库方面的应用与进展。
关键词:植物组织培养;应用;进展中图分类号:Q94311 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2005)03-0078-03 目前,生物技术在世界范围内的发展日新月异,在农业、食品工业、能源、环保以及医药等各个领域都显示出极大的生产应用潜力。
作为其重要手段与途径的植物组织培养也日益受到重视,多方面发挥其作用。
1 组织培养理论的提出19世纪30年代,德国植物学家施莱登和动物学家施旺创立了细胞学说,在此基础上,1902年,德国植物学家哈伯兰特提出了细胞全能性的理论,即离体的植物细胞具有发育上的全能性,在适合的条件下,能够发育成为完整的植株。
这一理论为植物组织培养的提出与发展提供了理论基础。
2 组织培养发展简史植物组织培养从提出设想到实践成功,经历了漫长的历程。
德国的植物学家和植物胚胎学家哈伯兰特和汉宁(Hanning )等人,用植物的叶、茎、根、花的小块组织或细胞,进行过离体组织或细胞的无菌培养试验。
虽然他们取得的进展很小,然而这些探索性的试验,为后人提供了许多值得借鉴的经验。
1937年,美国科学家怀特(White )配制出了植物组织培养用的培养基,并且认识到维生素和植物激素在植物组织培养中的重要作用。
他和当时的一些科学家,用烟草的茎段形成层细胞和胡萝卜根的小块组织,在人工培养的条件下,成功地诱导出了愈伤组织。
但是他们未能从愈伤组织中诱导出芽和根。
1948年,我国植物生理学家崔徵和美国科学家合作,用不同种类和比例的植物激素处理离体培养的烟草茎段和髓,发现腺嘌呤和生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一。
植物组织培养取得突破性进展是在1958年,美国植物学家斯图尔德(F 1C 1Steward )等人,培养胡萝卜韧皮部的细胞,得到了完整植株,并且这一植株能够开花结实。
20世纪60年代以后,植物组织培养技术开始在生产上应用,并且逐渐朝着产业化方向发展。
随着科学技术的发展,植物组织培养技术将日益完善和普及,成为现代农业及多种行业重要的技术手段。
3 组织培养的应用领域及进展概况植物组织培养的应用领域相当广阔,归纳起来主要有以下几方面:311 脱毒及快速繁殖31111 脱毒 植物病毒对作物产量、品质等的影响是相当严重的,通过组织培养可以培育无病毒植株。
目前通过组织培养脱毒成功的植物有:马铃薯、甘薯、大蒜、石竹、百合、兰花、草莓、葡萄、康乃馨等。
其中大部分是通过茎尖生长点组织培养而获得无毒试管苗的,因生长点几乎不含病毒或病毒很少。
也有一些植物用花药培养脱毒效果较好,如草莓用花药培养脱毒可达100%,并可免去病毒检测,具有广泛的实用性。
31112 快繁 组织培养快繁技术在生产实践上的应用是十分重要的,20世纪90年代,世界上已有130科、1500种以上植物成功地采用组织培养87技术产生植株。
其中应用最普遍的是花卉业,其次是蔬菜、果树、林木和粮食作物。
特别是一些名贵花卉、瓜果或草木。
其意义有三方面:其一,省种。
以甘蔗为例,原来每66617m2用种015～1t,用试管苗进行栽培可节省大量蔗种。
其二,解决繁殖率低的问题。
主要用于贝母等繁殖率低的植物。
其三,解决引进的F1代品种种植退化及F2代分化的问题,可节省大量资金,主要用于引进花卉、苗木的繁殖。
另外在植物检疫方面,采取限量引种,用组织培养扩繁的方法,可最大限度地防止疫情传入并扩散。
目前许多植物如花卉、果树等都可通过组织培养大量繁殖,近几年试管苗的推广应用,在世界范围内掀起试管苗热。
国外对草莓、苹果、柑桔、兰花、石竹、铁线莲、杜鹃、月季、桉树等进行快速繁殖,已达到商品化。
我国组织培养已获得成功的有月季、甘蔗、菊花、栎树、山楂、无籽西瓜、猕猴桃、雪松、仙客来、樱桃、枣、高羊茅、杉木、白花泡桐、杨树、桉树、海岸红杉、香果树、柚木等。
另外对核桃、桃、桑、白桦、毛叶枣、桂竹香、火炬树等的组织培养也进行了研究。
其四,保护生态环境、挽救濒危植物。
我国植物种类众多,高等植物约有311万种,其中濒临灭绝的稀有物种有4000～5000种之多,占总种数的15%～20%。
收集珍稀濒危植物的种质和基因资源,用组织培养的方法进行快繁和人工栽培是最有效的挽救方法。
312 育种研究通过组织培养手段增加遗传变异性来改良作物,已成为一条育种新途径。
31211 单倍体育种 自1964年G uha等获得曼陀罗的花药单倍体植株以来,单倍体育种在国际上引起很大重视,各国纷纷开展这方面的研究工作,并已先后在水稻、小麦、大麦、玉米、辣椒、裙带菜、油菜、苜蓿、黄瓜以及许多药用植物如枸杞、人参、平贝母中获得单倍体植株,共计300多种。
其中许多已经应用于育种研究并得到了专利品种。
我国在20世纪70年代掀起了单倍体育种的高潮,在农作物上取得了一批有实用价值的育种成果。
至少40种(包括小麦、水稻、玉米、烟草、三叶橡胶)以上的花粉植株是我国学者首先培养成功的,用这一技术在培育农作物新品种方面居世界领先水平,特别是培育禾本科粮食作物,现在已经培育出水稻新品种15个、小麦新品种6个。
31212 胚、子房、胚珠培养 植物胚培养是采用人工的方法在无菌条件下从种子中将成熟胚和未成熟胚分离出来,然后放在人工合成的培养基上培养,使它发育成正常的植株,从而有效地克服远缘杂交不实的障碍,获得杂种植株。
胚培养已在50多个科属中获得成功。
如亚麻、棉花、黄麻等。
从玉米的离体子房培养,经体外授粉也可获得种子。
远缘杂交中,可把未受精的胚珠分离出来,在试管内用异种花粉在胚珠上萌发受精,产生的杂种胚在试管中发育成完整植株,称为“试管受精”。
目前,在这一方面获得成功的自交或远缘杂交不亲和性植物有:怀地黄、矮牵牛、普通小麦、黑麦草等。
31213 单细胞培养突变体的选择与应用 这是从细胞水平改造植物的一条途径。
用单细胞培养的方法诱导单细胞突变,筛选需要的突变体培养成植株,经有性繁殖使遗传性状稳定下来。
目前成功的例子有:已选育出抗花叶病毒的甘蔗无性系;抗1%～2%NaCl的野生烟草细胞株;抗除草剂的白三叶草细胞株等。
31214 体细胞杂交育种 在转移胞质雄性不育特性,获得抗病及抗除草剂特性方面都已取得显著进展,并为克服远缘杂交时有性生殖上的障碍即产生新类型杂种提供一种新的技术。
美国科学家采用细胞融合技术将番茄和马铃薯的细胞融合在一起,培育出称之为“番茄薯”或“薯番茄”的新型植物。
植株地上部结番茄,地下部生长块茎,产量高,品质好。
获得成功的属间体细胞杂种植物还有:烟草+大豆、烟草+龙葵、甘蔗+高粱、芥菜+油菜等,这些属间杂种采用有性杂交的方法是难以得到的。
中国科学家利用细胞融合技术已培育出普通烟草与黄花烟草、普通烟草与粉蓝烟草、烟草与矮牵牛、烟草与天仙子等种间和属间体细胞杂种植株,为远缘杂交育种开辟了新途径。
但由于其程序化操作技术还需进一步研究,用于实际生产的报道还很少。
31215 转基因育种 利用植物组织培养技术建立植物的遗传再生体系是转基因育种的关键所在。
我国从20世纪80年代已开始转基因植物的研究,到1990年,我国自行研制的抗烟草花叶病毒烟草在辽宁进行商品化种植,成为世界上第一例商品化生产的转基因植株。
目前我国转基因植株研发的整体水平在发展中国家处于领先地位,在一些领域已经进入国际先进行列。
我国是世界上继美国之后,第二个拥有自主研制抗虫棉知识产权的国家;我国抗虫转基因水稻的研制处于世界先进水平。
我国接受转基因生物安全性评价的植物品种有1000多项,通过国家安全性评价的转基因作物有5种,包括转基因抗虫棉、耐贮藏番茄97等。
另外,美国孟山都公司的抗虫棉也获准在我国进行商品化种植。
2002年,我国转基因作物种植面积210×104hm2,2003年达到280×104hm2,种植面积占全球转基因作物总面积的4%。
全世界已分离的目的基因有100多个,获得转基因植株近200种。
粮食作物如水稻、玉米、马铃薯,经济作物如棉花、大豆、油菜、亚麻等,蔬菜作物如番茄、黄瓜、芥菜等;并且成功地将抗病毒、抗虫害、抗除草剂等有实用价值的基因转入部分农作物。
313 药物及其它生物制剂的工业化生产目前世界各国都十分重视组织培养在药物及其它生物制剂工业化生产方面的应用。
植物组织培养能产生很多种药物,主要有苷类、生物碱、固醇类、醌类、黄酮类、蛋白质及其它生理活性物质。
目前通过组织培养成功的药用植物至少有200种。
培养的药用植物从常见的到珍稀濒危植物、民族植物,如云南黑节草、延龄草、高山红景天,藏药———川西獐芽菜、莪术、水母雪莲、星花乡线菊、溪黄草、玉叶金花、辽东葱木等。
从生产常用药的植物到具有抗癌、抗病毒等有效成分的植物,如红豆杉、艾黄杨、狼毒、大戟属、长春花、米仔兰、狗牙花和香榧等。
培养用的材料也有提高。
开始以草本、木本或藤本植物的根、茎、叶、花、胚、果实、种子、髓、花药等组织或器官进行培养,发展到从器官诱导到愈伤组织、冠瘿组织、毛状根进行培养,再发展为细胞培养。
目前还借助植物基因工程技术通过农杆菌介导的转化获得基因药用植物,利用转基因组织和器官培养生产药用成分。
国外用组织培养生产的生物制剂有:强心苷、吲哚生物碱、黄连素、辅酶Q10等,已选出高产的细胞系,大规模生产也有成效。
德国、日本用发酵罐生产黄连、洋地黄、人参等的有效成分。
通过组织培养技术还培育出皂甙成分含量高的人参,强心剂含量高的毛地黄,抗癌成分含量高的秋水仙等。
我国对人参组织进行培养,于1963年获得成功,可比天然生长速度提高上百倍左右。
目前培养生产的人参干粉,其药用成分和药理活性与商品人参相似或更优,已投入中试生产。
对银杏、杜仲、红豆杉等药用树种也进行了相关研究。
还有刺果番荔枝,含有抗肿瘤活性的番荔素,其活性是紫杉醇的30～400倍,利用组织培养可获得这种次生代谢物,这方面的研究工作正在开展。
植物组织培养发展至今已有半个世纪,虽然人参和硬紫草的细胞培养在日本已经工业化,但进行大规模工业生产的植物细胞培养不多,这可能与高等植物细胞培殖速度慢、产物浓度低及大面积种植药用植物等因素有关。
314 低温储存及种质库的建立组织培养物,如试管苗、愈伤组织等,在液氮(-196℃)条件下,加入冷冻保护剂,可有效降低代谢水平,有利于长期保存。