第十一章植物组织培养

第十一章植物组织培养.txt你站在那不要动！等我飞奔过去！ 雨停了 天晴了 女人你慢慢扫屋 我为你去扫天下

了 你是我的听说现在结婚很便宜，民政局9块钱搞定，我请你吧你个笨蛋啊遇到这种事要站在我后面！ 跟我走总有一天你的名字会出现在我家的户口本上。 第十一章 植物组织与细胞培养

☆概念

　它是以植物组织细胞为基本单位，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统称为植物细胞工程。

一　植物细胞工程

☆　植物细胞工程的主要内容

◎ 植物细胞、组织和器官的培养

◎ 花药培养技术

◎ 植物原生质体的制备

◎ 植物原生质体的融合

◎ 原生质体的摄入实验

◎ 转基因植物的制作

◎ 染色体（组）的操作技术

本章主要介绍植物细胞、组织和器官的培养

二、植物细胞工程的发展史

1902年，德国植物学家哈伯兰特（G.Haberlandt）最早进行植物细胞培养的试验，被誉为“植物组织培养之父”；

1904年， hanning，在无机盐和蔗糖溶液中培养了萝卜和辣根菜的胚,最先将幼胚培养技术应用于育种实践的植物细胞工程。

1922年，美国、德国分别报导了离体根尖的培养；

1934—1939年，先后发现了各种生长素，并利用番茄、胡萝卜的离体培养，初步建立起较为成熟的细胞培养方法，使植物细胞培养进入一个崭新的时代；

1941.荷兰j. van overbeek证明椰子乳汁的活性成分可在体外促进其他种类细胞的分裂和生长。

1943年，美国怀特（White）提出植物细胞具有全能性

1948.中国植物生理学家崔徵和美国科学家合作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。

1954.skoog发现DNA降解物中含有细胞分裂和生长的活性物质。后被命名为激动素。

50年代主要在培养方法方面做了一系列卓有成效的工作，使细胞培养技术日臻成熟；White、Gautheret、Nobecourt?等科学家被誉为植物组织培养的奠基人。?在此基础上建立了植物组织培养的综合培养基，包括无机盐成分、有机成分和生长刺激因素。这是随后创立的各种培养基的基础，同时也建立了植物组织培养的基本方法，成为当今各种植物组织培养的技术基础

1960年，Morel提出了利用茎尖离体快速繁殖兰花的方法，在此基础上，国际上建立了兰花工业，取得了巨大的经济效益和社会效益。

?1971年，Takebe?等从烟草原生质体得到再生植株，首次获得原生质体植株再生成功。 1972年，Carlson?等通过两个烟草物种原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种植株。

1973年，Nitch采用花药预培养的方法，首次获得了烟草花粉植株。 1978年，Melchers进行了马铃薯和番茄的融合实验，获得了第一个属间杂种植株 到目前为止，组织培养、原生质体培养、细胞融合已在许多植物上获得再生成功。

三、?植物细胞工程的任务

（1）研究植物器官、组织和细胞在离体培养条件下，所需要的有机营养、无机营养、植物激素等培养条件和刺激因素。 （2）研究植物器官、组织和细胞，在离体培养条件下，所需的温度、湿度和光照等环境条件。 （3）研究植物的不同生理年龄、遗传组成（基因型）在离体培养条件下，形态发生的规律。 （4）研究离体培养条件下再生植株群体的遗传稳定性和变异性。

植物体细胞杂交

植物细胞工程

所采用技术的理论基础

通常采用的技术手段

植物组织培养

植物细胞的全能性

四、植物组织培养

在无菌和人为控制外因的条件下，培养、研究植物组织器官，甚至进而从中分化、发育出整个植株的技术。植物组织培养技术的重要理论基础是植物细胞的全能性——在适宜的条件下，一个来自已分化的根、茎、叶等组织的细胞，经过离体培养可以发育成同其亲本一样的完整植

（一）植物组织培养的发展简史

① 探索阶段（19世纪初－30年代中）

德国植物生理学家HaHerlandt首次进行了植物细胞培养实验。提出离体的植物细胞具有发育上的全能性，成为植物组织培养的理论基础。

② 奠基阶段（30－50年代）

1934年，White培养番茄离体根尖成功

1939年，Gautheret连续培养胡萝卜根形成层首次成功

White:烟草种间杂种的瘤组织进行组培

Nobecourt：胡萝卜进行组培

以上三人是植物组织培养的奠基人

③ 迅速发展阶段（60年代后）

原生质体，花药，快繁技术迅速发展

1958年Steward和Reinert用胡萝卜根的愈伤组织诱导成了体细胞胚，并进而获得了完整植株。

科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，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。人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养

（二、）植物组织培养的理论基础

1、植物的无性繁殖

被子植物的两种繁殖方式：有性繁殖和无性繁殖。

无性繁殖特点：

A、不发生遗传重组，后代与亲代在遗传上完全一致；

B、可短期内获得大量后代；

C、 繁殖方式多样化：营养器官再生、营养器官变态、落地生根等

2、细胞的全能性

生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。

表现全能性的基础和条件

基础： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传信息，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。

条件：离体，提供营养物质，激素，其他适宜条件（如温度等）

在高等动物中，受精卵细胞、早期卵裂细胞、囊胚期细胞具有全能性

几乎所有植物的体细胞，雌、雄配子体都具有全能性，都能发育成胚