园艺植物生物技术整合版
园艺植物生物技术第三章
Advantages and disadvantages Advantages : 方法简单，效果明显。
disadvantages :
1)具有局限性，不能去除所有病毒。只对圆形病毒（苹果花叶 病毒），或对线状病毒（马铃薯卷叶病毒）有效；而对杆状病 毒（千日红病毒）无效。 2)热处理后只有小部分植株能够存活。极易使植物材料受热枯 死，造成损失 3）延长热处理时间，病毒钝化效果好，同时也可能会钝化植物 组织中的抗性因子而降低处理效果。
1).繁殖效率高，生长速度快；
2). 培养条件可控制性强，可周年生产（一般6个增殖周期/ 年）； 3).占用空间小； 4).管理方便，利于自动化控制；
5). 便于种质交换和保存。
1.3 Application
1.繁殖稀缺或急需的良种植物； 2.无病毒苗木的快速繁殖，如草莓、马铃薯、以保持后代的三倍体、单 倍体及基因工程植株的快速繁殖；
热处理方法
（1）愈伤组织热处理
离体培养 愈伤组织 热处理继代 分化培养。 常用温度及时间：低温37—38℃处理2周、4 周或8周；高温50℃处理3—5min。
（2）热空气处理脱毒法
试验母株在高温生长室中生长一段时间， 其顶端分生组织比次生分生组织生长迅速，后 切取其茎尖分生组织进行离体培养。
生长室温度35-40℃ 光照3000—10000 lx
Part 2 Rapid propagation in vitro
1. Introduction 1.1 Concept
指通过无菌操作，将外植体接种于培养基上，在 人工控制的营养和环境下进行培养，使其在较短时间 内快速地再生出遗传性一致的大量完整植株的方法， 是工厂化育苗的技术基础。
1.2 Advantages of rapid propagation in vitro
《园艺植物生物技术》实验教案[修改版]
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第一篇：《园艺植物生物技术》实验教案《园艺植物生物技术》实验教案实验一现代生物技术实验室与实验仪器一、实验目的实验室和实验仪器是开展现代生物技术研究的基础平台，对实验室布局和仪器配置的掌握程度是学生知识结构完整性的重要体现。
通过现场参观和老师讲解加深同学们对现代分子生物学实验室的规划与布局及常用仪器设备的主要功能的认识，掌握高速冷冻离心机、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等关键仪器的使用方法。
二、实验场所选择及实验内容园艺学院植物分子生物技术实验室与开展现代生物技术研究直接相关的实验室分工与布局和主要相关仪器：如与组织培养有关的超净工作台、高压灭菌锅、接种至、培养室等；与分子生物学有关的高速冷冻离心机、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等。
三、实验方法与步骤1、相关背景知识回顾：对课堂讲述的各种生物技术如分子标记、细胞和组织培养等操作过程进行回顾，重要指出每个环节要用到的必备仪器的作用、性能指标、操作注意事项及仪器选购中应注意的问题等。
2、每班分为两小组简要介绍现代生物技术实验室的布局及功能分区情况；针对每个分区的重要仪器进行讲述，结束时对所有参观内容进行简要总结，并回答同学们的提问。
四、实验注意事项实验有很多易损仪器或有毒试剂，参观时要求同学们认真记录，不要随意动手，以保证仪器和人身安全。
五、思考题1、根据参观内容，描述本次参观有了解到的主要仪器的名称、用途及使用中的注意事项。
2、一个现代化生物技术实验室应具备的基本功能的必备仪器有哪些？实验二植物组织培养一、实验目的植物组织培养是现代生物技术研究的重要技术手段，在原生质体融合、病毒脱除、离体快繁及遗传转化等领域发挥着不可替代的作用。
胡萝卜以其培养体系成熟、再生容易而被视为组织培养的理想外植体材料，本实验通过胡萝卜的组织培养使同学们掌握基本培养基的配制、灭菌及培养的基本技能。
二、实验原理基于1902年德国科学家哈勃兰特（Haberlandt）提出植物细胞的全能性理论，即指已分化的细胞仍然具有分化发育成新个体的潜能。
园艺植物生物技术
遗传标记
1
定义：遗传标记是指与目 标性状紧密连锁、同该性 状共分离且可遗传的等位
基因变异
4
生化标记
2
形态学标记
5
分子标记
3
细胞学标记
常用分子标记原理及实验技术
…… SNP AELP
06 05
04
01 02
03
RFLP
RAPD
将要被淘汰
SSR
感谢聆听
基因工程的分子生物学 基础
基因
基因转录有关 的结构
真核生物基因 表达调控
基因
基因是一段具有遗传功能的特定核 苷酸序列
启动子
定义：DNA分子上与RNA聚合酶特异结合而使转录起始的部位 类型
组成型启动子 组织特异型启动子 诱导型启动子
基因转录有关的结构
外显子
基因DNA中的编码序列，能够转录成RNA，进而翻译成蛋白质
PCR技术
一个基本的PCR反应一般包含7种基本成分
可以改善较短DNA片段扩增的一价阳离子
PCR技术
类型
RT-PCR
RACEPCR
实时荧光 定量PCR
数字PCR
基因工程
基因的分离与克隆
常用的 工具酶
基因克 隆载体
常用的工具酶
限制性核酸内切酶 有三种类型，II
型使用最广泛 ……
基因克隆载体
理想的载体应具有哪些特点
核酸的分离
常用CTAB法和SDS法
步骤
细胞 破碎
释放 核酸
纯化 核酸
加无水乙醇析出DNA沉淀 再加70-75%酒精洗涤
DNA及RNA纯度评定
DNA
D（260nm）/D（280nm）应为1.8 左右，若样品中有蛋白质、小分子片段 或多酚类物质污染时，则明显低于1.8， 若大于2.0，说明有RNA污染
园艺植物生物技术
《园艺植物生物技术》实验教案实验一现代生物技术实验室与实验仪器一、实验目的实验室和实验仪器是开展现代生物技术研究的基础平台，对实验室布局和仪器配置的掌握程度是学生知识结构完整性的重要体现。
华中农业大学国家农作物分子技术育种中心和国家柑橘育种中心的生物技术研究在国内一直处于领先地位并有重要国际知名度，其实验室布局和仪器配置能代表目前国内外生物技术实验室的整体情况，通过现场参观和老师讲解加深同学们对现代生物技术实验室的认识。
二、实验场所选择及实验内容作物遗传改良国家重点实验室与开展现代生物技术研究直接相关的实验室分工与布局和主要仪器：如与组织培养有关的超净工作台、高压灭锅、接种至、培养室等；与分子生物学有关的如高速冷冻离心机、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等。
三、实验方法与步骤1、相关背景知识回顾：对课堂讲述的各种生物技术如分子标记、细胞和组织培养等操作过程进行回顾，重要指出每个环节要用到的必备仪器的作用、性能指标、操作注意事项及仪器选购中应注意的问题等。
2、每班分为两小组简要介绍现代生物技术实验室的布局，及功能分区情况；针对每个分区的重要仪器进行讲述，结束时对所有参观内容进行简要总结，并回答同学们的提问四、实验注意事项实验有很多易损仪器或有毒试剂，参观时要求同学们认真记录，不要随意动手，以保证仪器和人身安全。
五、思考题1、根据参观内容，描述本次参观有了解到的主要仪器的名称、用途及使用中的注意事项。
2、一个现代化生物技术实验室应具备的基本功能的必备仪器有哪些？《园艺植物生物技术》实验教案实验二植物组织培养一、实验目的植物组织培养是现代生物技术研究的重要技术手段，在原生质体融合、病毒脱除、离体快繁及遗传转化等领域发挥着不可替代的作用。
胡萝卜以其培养体系成熟、再生容易而被视为组织培养的理想外植体材料，本实验通过胡萝卜的组织培养使同学们掌握基本培养基的配制、灭菌及培养的基本技能。
二、实验原理基于1902年德国科学家哈勃兰特(HabrlMdt)提出植物细胞的全能性理论，即指已分化的细胞仍然具有分化发育成新个体的潜能。
中国农大园艺育种终极整合版
绪论1、 名词解释1. 品种：具有在特定条件下表现为不妨碍利用的优良、适应、整齐、稳定和特异性的家养动植物群体。
2. 品种优良性：指群体作为品种时，其主要性状或综合经济性状符合市场要求，有较高的经济效益。
3. 品种适应性：包含对一定地区气候、土壤、病虫害和不时出现的逆境的适应和对一定的栽培管理和利用方式，如对肥、水充足的适应，对机械化作业的适应，对加工及其工艺过程的适应等。
4. 品种整齐性：包括品种内个体间在株型、生长习性、物候期等方面的相对整齐一致和产品主要经济性状的相对整齐一致。
5. 品种稳定性：指采用适于该类品种的繁殖方式的情况下保持前后代遗传的稳定。
6. 品种特异性：指作为—个品种，至少有一个以上明显不同于其它品种的可辩认的标志性状。
2、 填空题1. 新品种审定的主要内容包括 优良、 整齐、 适应、稳定、特异等五个方面。
2. 进化的基本要素有 遗传 、 变异 、 选择 。
3. 自然进化与人工进化的区别首先在于 选择的主体不同4. 花椰菜、结球甘蓝是甘蓝的 变种 ；“春丰”、“西园4号”是甘蓝的 品种 。
3、 判断题1. 实际上，植物学上的Variety与Cultivar内涵是相同的。
×2. 优良的品种在任何地区、任何时段都是良种。
×3. 植物利用器官的大型化，色泽、形状的多样化，气味、香气及外观品质的改进，刺毛等防御结构的退化或消失都是人工进化的结果。
√4. 叶用莴苣和茎用莴苣都是人工培育出的莴苣新品种。
×5. 夏菊、夏秋菊和寒菊都是菊花的新变种。
×6、品种特异性指一个品种至少有一个以上明显不同于其他品种的可辨认的标志性状。
√4、 问答题1、举例说明优良品种有什么作用？答：(1)增加产量 (2)提高品质(3)延长产品的供应和利用时期(4)减少污染、节约能源(5)适应集约化管理、节约劳力2、园艺植物育种学主要研究那些内容？答：园艺植物育种学的主要内容有：育种对象的选择，育种目标的制定及实现目标的相应策略；种质资源的挖掘征集、保存、评价研究、利用和创新；选择的原理和方法；人工创造变异的途径、方法和技术；杂种优势的利用途径和方法；育种性状的遗传研究鉴定和选育方法；育种不同阶段的田间及实验室试验技术；新品种审定、推广和繁育等。
园艺植物生物技术
6下列不属于现代生物技术研究的内容有有性杂交
简答题
1. 简述目前园艺植物生物技术的主要研究内容。
答：在园艺植物中主要是细胞工程和基因工程。具体包括：组织培养、原生质体融合、病毒脱除、分子标记、基因克隆和遗传转化等。
2. 简述PCR反应体系的主要成分和反应程序的关键步骤。
5、无土栽培过程中应注意哪些问题？ ???1）、配制营养液时，忌用金属容器，更不能用它来存放营养液，最好使用玻璃、搪瓷、陶瓷器皿。? ???2）、配制营养液时如使用自来水，应加入少量的乙二胺四乙酸钠或腐殖酸盐化合物来处理水中氯化物和硫化物。 ???3）基质应选用具有保水性、排水性和一定强度及稳定性，而且无害的物质。???4）在栽培中，需经常测营养液中的pH，使其保持恒定。???5）在水培中，植物需从营养液中吸氧，注意增加营养液中氧的含量。
与其它遗传标记相比较，DNA分子标记具有诸多优点：
1）能对生物各发育时期的个体、各组织、器官和细胞进行检测，直接以DNA的形式表现，不受环境影响，不存在基因表达与否的问题；
2）数量丰富，遍及整个基因组，可检测座位几乎无限；
3）遗传稳定，多态性高，自然界存在许多等位变异，无须人为创造；
4）对生物体的影响表现为“中性”，不影响目标性状的表现，和不良性状无必然连锁；
⑵、细胞标记（Cytological Markers）
细胞标记主要指染色体组型和带型。染色体组型是指生物体细胞所有可测定的染色体特征总称。包括染色体总数、染色体组数、每条染色体大小和形态、着丝点的位置等。
它是物种特有的染色体信息之一，具有很高的稳定性和再现性。对鉴别真假杂种、对研究染色体结构和数目的变异、物种起源和生物的遗传进化等具有重要价值。
园艺植物生物防治技术教案
园艺植物生物防治技术教案教案：园艺植物生物防治技术一、引言植物生物防治技术是一种采用有益生物来控制、预防与杀灭植物病害、害虫的方法。
与传统的化学农药相比，植物生物防治技术更加环保、安全，并且能够增加农作物的抗病能力和产量。
本教案将介绍园艺植物生物防治技术的基本知识和应用方法。
二、基本概念1. 植物生物防治技术：利用有益生物来控制、预防与杀灭植物病害、害虫的一种技术方法。
2. 有益生物：指对农作物有益的昆虫、动物、微生物等生物资源，包括天敌、寄生虫、拟态作物等。
三、植物生物防治技术的分类1. 天敌放饵法：a. 硬皮果实放饵法：将有益生物（如扇贝虫）放置在植物果实中，以吸引并吞噬害虫。
b. 捕食性昆虫放饵法：利用昆虫的捕食本能，将有益生物放在害虫滋生地区，使其捕食害虫。
2. 植物源杀线菌生物杀虫剂：a. 制备方法：将线菌株培养并提取，制成生物杀虫剂。
b. 应用方法：喷洒在农作物上，可杀灭害虫并保护植物健康。
3. 拟态作物法：a. 原理：种植与害虫相似形态或释放与害虫相似的挥发性物质来诱杀害虫。
b. 应用方法：种植与害虫相似的拟态作物，或释放害虫受诱杀的挥发性物质。
4. 寄生虫法：a. 寄生虫生物防治：释放寄生虫来寄生并杀灭害虫。
b. 追加法：将寄生虫放入害虫滋生地区，以建立寄生虫种群。
5. 生物杀虫剂：a. 天敌毒杀剂：收集天敌的体液或细胞，制成生物杀虫剂，并用于害虫防治。
b. 果胶制剂：通过提取果胶中的杀线菌素与果胶结合，制成生物杀虫剂。
四、植物生物防治技术的应用1. 蔬菜园艺：a. 天敌放饵法的应用：将扇贝虫放在蔬菜果实上，吸引并吞食蔬菜害虫。
b. 拟态作物法的应用：种植拟态作物，如食虫花，可吸引害虫并杀灭它们。
2. 果树园艺：a. 寄生虫法的应用：释放寄生虫来寄生并杀灭果树害虫，如豆娘。
b. 植物源杀线菌生物杀虫剂：喷洒在果树上，能够有效杀灭果树害虫。
3. 花卉园艺：a. 天敌放饵法的应用：将有益生物放在花卉上，吸引并吞食花卉害虫。
园艺植物生物技术整合版
园艺植物生物技术整合版文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]第一章绪论1.什么是生物技术（biotechnology）P1答：生物技术（biotechnology）是以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，利用生物（或生物组织、细胞、器官、染色体、基因、核酸片段等）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，加工生产产品或提供服务的综合性技术。
生物技术包括传统生物技术与现代生物技术。
传统生物技术是指通过微生物的初级发酵来生产产品，如酱油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶等食品的制作技术。
现代生物技术是指以现代生物学理论为基础，以基因工程为核心的一系列技术的总称。
生物技术已广泛应用于农林牧渔、医药食品、轻工业、化学工业和能源等领域，与人民生活息息相关。
2. 什么是园艺植物生物技术（biotechnology in horticultural plants）P1答：园艺植物生物技术（biotechnology in horticultural plants）以园艺植物为材料，利用生物技术，创造或改良种质或生物制品的一门技术,它是园艺学和生物技术的交叉技术学科，是在植物组织培养、植物细胞工程、植物染色体工程、植物基因工程、植物分子标记和生物信息学等现代生物技术手段基础上产生和发展起来的。
这些先进的现代生物技术在园艺科学上的应用构成了园艺植物生物技术的主要内容。
3.园艺植物生物技术的主要内容有哪些P1——5答：①园艺植物组织培养（也称园艺植物离体培养）指无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培育基，对园艺植物的胚胎（成熟和未成熟的胚、胚乳、胚珠、子房等）、器官、（根、茎、叶、花、果实、种子等）、组织（分生组织、形成层、韧皮部、表皮、表层、薄壁组织、髓部等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、原生质体等进行离体培养，使其再生发育成完整植株的过程。
植物细胞全能性是植物组织培养的理论基础。
《园艺植物生物技术》课程教学大纲
《园艺植物生物技术》课程教学大纲课程名称：园艺植物生物技术课程类别：专业主干课适用专业：园艺考核方式：考查总学时、学分：32 学时2学分其中实验学时：学时一、课程教学目的园艺植物生物技术这门课程的设置，是以植物细胞工程有关的概念、基本原理、操作程序和关键技术为主线，系统地介绍该领域的研究历史和最新发展动态、植物细胞的全能性、植物组织培养的基本技术、无病毒植物的培养和鉴定、植物细胞培养、植物原生质体培养和细胞融合、分子标记技术原理和应用以及植物细胞遗传转化体系的建立等知识。
使学生全面地了解园艺植物生物技术的基本理论和有关的实验技术。
二、课程教学要求使学生系统地掌握园艺植物生物技术的研究历史和最新发展动态、植物细胞的全能性、植物组织培养的基本技术、无病毒植物的培养和鉴定、植物细胞培养、植物原生质体培养和细胞融合、分子标记技术原理和应用以及植物细胞遗传转化体系的建立等知识。
为进一步开展园艺植物生物技术相关课题的研究奠定基础。
三、先修课程植物生物化学、遗传学。
四、课程教学重、难点重点：各种技术的原理。
难点：各种技术的应用。
五、课程教学方法与教学手段本课程以课堂教学为主，课外阅读为辅。
通过课堂讲授、课堂讨论等教学环节重点培养学生的自学能力、捕捉新知识和新信息的能力以及分析问题和解决问题的能力。
六、课程教学内容第一章绪论（2学时）1．教学内容（1）生物技术的概念；（2）组织和细胞培养是园艺生物技术的平台；（3）基因工程技术是未来园艺生物技术的核心。
2．重、难点提示重点：生物技术的内涵。
难点：生物技术与产业的结合。
第二章园艺植物组织培养的理论基础（2学时）1．教学内容（1）细胞全能性；（2）培养细胞的分化与形态发生。
2．重、难点提示重点：细胞全能性、分化、脱分化、再分化、体细胞胚胎发生等概念。
难点：细胞分化的机制。
第三章园艺植物组织培养基本技术（4学时）1．教学内容（1）园艺植物组织培养的意义及应用；（2）实验室的设计及基本仪器设备；（3）园艺植物组织培养的原理与技术。
《园艺植物生物技术》实验教案
《园艺植物生物技术》实验教案实验一现代生物技术实验室与实验仪器一、实验目的实验室和实验仪器是开展现代生物技术研究的基础平台，对实验室布局和仪器配置的掌握程度是学生知识结构完整性的重要体现。
通过现场参观和老师讲解加深同学们对现代分子生物学实验室的规划与布局及常用仪器设备的主要功能的认识，掌握高速冷冻离心机、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等关键仪器的使用方法。
二、实验场所选择及实验内容园艺学院植物分子生物技术实验室与开展现代生物技术研究直接相关的实验室分工与布局和主要相关仪器：如与组织培养有关的超净工作台、高压灭菌锅、接种至、培养室等；与分子生物学有关的高速冷冻离心机、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等。
三、实验方法与步骤1、相关背景知识回顾：对课堂讲述的各种生物技术如分子标记、细胞和组织培养等操作过程进行回顾，重要指出每个环节要用到的必备仪器的作用、性能指标、操作注意事项及仪器选购中应注意的问题等。
2、每班分为两小组简要介绍现代生物技术实验室的布局及功能分区情况；针对每个分区的重要仪器进行讲述，结束时对所有参观内容进行简要总结，并回答同学们的提问。
四、实验注意事项实验有很多易损仪器或有毒试剂，参观时要求同学们认真记录，不要随意动手，以保证仪器和人身安全。
五、思考题1、根据参观内容，描述本次参观有了解到的主要仪器的名称、用途及使用中的注意事项。
2、一个现代化生物技术实验室应具备的基本功能的必备仪器有哪些？实验二植物组织培养一、实验目的植物组织培养是现代生物技术研究的重要技术手段，在原生质体融合、病毒脱除、离体快繁及遗传转化等领域发挥着不可替代的作用。
胡萝卜以其培养体系成熟、再生容易而被视为组织培养的理想外植体材料，本实验通过胡萝卜的组织培养使同学们掌握基本培养基的配制、灭菌及培养的基本技能。
二、实验原理基于1902年德国科学家哈勃兰特（Haberlandt）提出植物细胞的全能性理论，即指已分化的细胞仍然具有分化发育成新个体的潜能。
园艺植物生物技术
(2) 细胞分裂素类
在培养基中添加细胞分裂素的作用： ① 促进细胞分裂与扩大; ② 抑制根的分化，诱导芽的分化，促进侧芽的萌发与生长; ③ 增强蛋白质的合成，抑制衰老;
④ 能够改变其它激素的作用。
因此，细胞分裂素多用于诱导不定芽的分化和茎、苗的
增殖，而在生根培养时使用较少或用量较低。
利于愈伤组织的诱导和增殖，特别适用于高需肥量植物种
类或生长迅速的培养材料。它的硝酸盐含量较其他培养基 为高，广泛地用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培
养，效果良好。
与MS较为接近的配方，还有LS(1965)和RM
(1964)，它们的基本成分均同于MS，但LS培养基
去掉了甘氨酸、烟酸和盐酸吡多醇，后者则把硝
依据培养基中是否加有生长调节物质和附加物质，则可
将培养基分为基本培养基和完全培养基
基本培养基：只含有无机营养物（包括大量元素和微量 元素）、维生素、氨基酸、碳水化合物和水； 完全培养基：是在基本培养基的基础上，根据各种不同 试验要求，附加一些物质，如各种植物生长调节剂：BA、
ZT、KT、2-iP、2，4-D、NAA、IAA、IBA、GA3等，以及
培养基的选择
一、培养基的种类及组成
在植物组织培养发展进程中，研究者们根据不同的研究目的和培
养物对营养的需求，开发了数十种组分各异的培养基配方。根据不同
的植物和培养部位及不同的培养目的需选用不同的培养基。 培养基的产生最早是Sacks(1680)和Knop(1681)，他们对绿色植 物的成分进行了分析研究，根据植物从土中主要是吸收无机盐营养， 设计出了由无机盐组成的 Sacks和Knop溶液，至今仍在作为基本的无 机盐培养基得到广泛应用。 White培养基在20世纪40年代用得较多，现在还常用。
园艺植物生物技术第二章 园艺植物脱毒
枣树病毒病：示病树干部皮层扭曲
示皮层内的黑褐色“木刺”
甜菜黄化病毒 大葱萎缩病毒
三、园艺植物病毒病的传播途径及防治
传播途径： 介体传播：昆虫，线虫，螨虫 接触传播：汁液，人为，嫁接 防治： 栽培无病毒苗木； 加强检疫； 防治传毒虫媒； 抗病毒基因工程。
四、园艺植物脱毒技术
脱毒的意义
应用植物脱毒技术培育无病毒苗可以使品 种复壮，增强适应能力和抗逆能力，明显提高 作物的产量和品质。
园艺植物病毒病的严重性
据不完全统计，草莓能感染62种病毒和类菌质体。核 果类病毒达90多种。马铃薯病毒达30余种，苹果也 有30多种病毒侵染，柑桔有20多种病毒，观赏植物 的病毒病达100多种。
症状表现: 在田间，病株较健株生长矮小且衰弱，叶色淡。病株嫁接口 周围肿大。木质部表面产生深褐色凹陷裂沟。
1977年，Quak：分生组织中高浓度的生长素和细胞分裂素阻滞了病 毒的侵入或抑制了病毒活性。
酶缺乏
1969年Stace－Smith认为病毒合成可能需要酶的参与。
抑制因子
1976年Martin－Tanguy认为分生组织中自然存在某种抑制因子。
茎尖脱毒培养繁育程序
通常茎尖培养脱毒效果的好坏与茎尖大小呈负 相关，而培养茎尖成活率的高低则与茎尖的大 小呈正相关。
病毒在植物体内分布不均匀的机理目前还不十分清楚，但根 据病毒及分生组织的特性，学者们提出了一些假说，主要有 以下几种： 能量竞争
病毒核酸和植物细胞分裂时，DNA合成均需要消耗大量的能量。
传导抑制
1966年Quak：病毒传播主要是通过微管束，但分生组织中胞间连丝 和微管组织还不健全。
激素抑制
抗原吸附
常用血清学鉴定方法 （1）免疫电镜技术 （2）酶联免疫吸附分析 （3）直接组织免疫杂交分析
园艺植物生物技术与生物信息学
04
园艺植物生物技术与生物信息学的应
用
新品种培育
基因编辑技术
利用CRISPR-Cas9等基因编辑技 术，可以精确地修改园艺植物的 基因，创造出具有优良性状的新 品种。
基因工程技术包括基因克隆、基因转移、基因表达等，通 过这些技术可以将特定的基因导入到植物细胞中，实现植 物性状的改良。
基因工程在园艺植物中的应用已经取得了许多成果，例如 转基因抗虫棉、转基因抗虫玉米等。
细胞工程
细胞工程是指通过改变细胞的结构和功能来实现对生物性状的控 制和改良。在园艺植物中，细胞工程主要应用于快速繁殖、脱病 毒、突变体创制等方面。
合成生物学
利用合成生物学技术构建具有特定功能的基因线路，实现园艺植物 性状定向改良，提高产量和品质。
代谢工程
通过代谢工程手段优化园艺植物的代谢途径，提高抗性、产量和品质， 同时降低环境污染。
数据共享与隐私保护
数据共享
随着生物信息学的发展，海量的基因 组、转录组、蛋白质组等数据不断涌 现，需要建立数据共享平台，促进数 据交流和合作。
园艺植物蛋白质组学 研究
园艺植物蛋白质组学研究主要关注不 同生长发育阶段和不同环境条件下蛋 白质的表达模式，以及蛋白质变异与 园艺植物性状的关系。通过对园艺植 物蛋白质组的分离和分析，可以揭示 蛋白质的功能和相互作用，为园艺植 物的生长发育和适应性提供重要的理 论依据。
蛋白质组学在园艺植 物研究中的应用
生产实践中的优化与应用
品质改良
园艺植物生物技术第一章第一节概说
发酵工程
发酵工程是通过微生物发酵来生产有 用物质的一种技术。在园艺植物中， 发酵工程主要用于生产植物生长调节 剂、抗生素等有用物质。
发酵工程的基本步骤包括菌种的选育 、发酵条件的优化和控制等。通过这 些步骤，可以生产出有用的物质，并 提高其产量和纯度。
发酵工程是指利用微生物的生长和代谢活动 来生产有用物质的过程。在园艺植物生产中 ，发酵工程可用于生产生物农药、生物肥料 等环保型农资产品。
通过发酵工程技术，可以大规模地培养有益 微生物，并将其应用于园艺植物的病虫害防 治和土壤改良等方面。这不仅可以提高植物 的生长效果，还有助于减少化学农药和化肥
的使用，降低环境污染。
园艺植物生物技术的应用领域
新品种培育
通过基因工程和细胞工程技术，培育 抗逆性强、品质优良、高产的园艺植 物新品种。
分子标记辅助育种
利用分子标记技术辅助传统育种，提 高育种效率和准确性。
生物农药和生物肥料研发
利用微生物资源开发高效、低毒、环 保的生物农药和生物肥料，减少化学 农药和化肥的使用。
植物次生代谢产物生产
酶在园艺植物生产中的应用
酶是生物体内进行催化反应的蛋白质，具有高效、专一和可调控的特性。在园艺植物生产中，酶可以用于促进植物生长、提 高产量和品质等方面。
例如，使用酶制剂可以促进土壤中养分的分解和释放，提高土壤肥力；同时，酶还可以用于果蔬加工中，改善产品的口感和 营养价值。
发酵工程在园艺植物生产中的应用
园艺植物生物技术第一章 第一节概说
• 园艺植物生物技术概述 • 园艺植物生物技术的种类 • 园艺植物生物技术的应用实例 • 园艺植物生物技术的挑战与前景
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第一章绪论1.什么就是生物技术(ｂiotecｈnoｌogｙ)？Ｐ１答:生物技术(ｂioｔechnoｌogｙ)就是以现代生命科学为基础,结合其她基础学科得科学原理,利用生物(或生物组织、细胞、器官、染色体、基因、核酸片段等)得特性与功能,设计、构建具有预期性能得新物质或新品系,加工生产产品或提供服务得综合性技术。
生物技术包括传统生物技术与现代生物技术。
传统生物技术就是指通过微生物得初级发酵来生产产品,如酱油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶等食品得制作技术。
现代生物技术就是指以现代生物学理论为基础,以基因工程为核心得一系列技术得总称。
生物技术已广泛应用于农林牧渔、医药食品、轻工业、化学工业与能源等领域,与人民生活息息相关。
2、什么就是园艺植物生物技术(biotechnｏlｏgy in horticuｌtuｒal plａnts)?Ｐ1答:园艺植物生物技术(bｉotecｈnoｌogy iｎhortｉcuｌturalｐlaｎｔs)以园艺植物为材料,利用生物技术,创造或改良种质或生物制品得一门技术,它就是园艺学与生物技术得交叉技术学科,就是在植物组织培养、植物细胞工程、植物染色体工程、植物基因工程、植物分子标记与生物信息学等现代生物技术手段基础上产生与发展起来得、这些先进得现代生物技术在园艺科学上得应用构成了园艺植物生物技术得主要内容。
3.园艺植物生物技术得主要内容有哪些？P１—-５答:①园艺植物组织培养(也称园艺植物离体培养)指无菌与人工控制得环境条件下,利用人工培育基,对园艺植物得胚胎(成熟与未成熟得胚、胚乳、胚珠、子房等)、器官、(根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(分生组织、形成层、韧皮部、表皮、表层、薄壁组织、髓部等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、原生质体等进行离体培养,使其再生发育成完整植株得过程。
植物细胞全能性就是植物组织培养得理论基础。
②园艺植物细胞工程指应用细胞生物学与分子生物学得原理与方法,通过某种工程手段,以植物细胞为基本单位,在离体条件下进行培养、增殖,或人为地使细胞某些生物学特性按人们得意愿发生改变,从而达到改良品种与创造新品种,加速植物繁殖或获得某种有用物质得过程。
③园艺植物染色体工程培养获得单倍体,通过染色体加倍,迅速获得纯系;诱导多倍体,通过选育直接获得多倍体品种;通过染色体交换、附加或易位,获得染色体代换系、附加系或易位系、④园艺植物基因工程就是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学与微生物学得现代方法为手段,将不同来源得基因(或ＤNA 分子),按预先设计得蓝图,在体外构建杂交DＮA分子,然后导入园艺植物细胞,以改良园艺植物原有得遗传特性,获得新种质或新品种。
⑤园艺植物分子标记广义分子标记就是指可遗传得并可检测得DNA序列或蛋白质。
狭义得分子标记就是指能反映园艺植物个4、您认为园艺植物生物技术发展趋势有哪些？Ｐ11体或种群间基因组中某种差异特征得DNA片段。
ﻫ——1３答:①产业化步伐加快,②由转移抗性性状向优质、高产等多种优良性状发展,③常规育种与生物技术紧密结合得实用化进程加速(分子标记技术、胚挽救技术与细胞融合技术、单倍体培养技术、体细胞无性系变异与筛选技术),④基因表达与功能研究更加深入植物组织培养部分(第2-6章)一.主要名词概念1.植物细胞全能性:植物体得每一个细胞都含有一套完整得基因组,并具有发育成完整植株得潜能、2.脱分化:离体培养下,已经分化得细胞,组织或器官茎细胞分裂或不分裂,失去原有得结构与功能而恢复分生状态,形成无组织结构得细胞团或愈伤组织。
3.再分化:脱分化得细胞或细胞团在适宜条件下可重新分化,形成另一种或几种细胞,组织,器官,甚至完整得植株。
4.器官发生途径:培养条件下得组织或细胞团分化形成不定根,不定芽等器官得过程。
5体细胞胚胎发生途径:外植体中体细胞诱发并形成胚胎得过程。
6.外植体:用于培养得园艺植物得细胞,组织,器官,胚胎,原生质体通常称为外植体、7.褐化现象:植物体内酚类物质在外植体被切割后氧化形成醌类物质,使培养基变褐、8.瞧护培养:在培养皿中先加入一定体积得固体培养基,在其上放一块几毫米大小得愈伤组织,再在其上放一张无菌滤纸,最后把外植体放在滤纸上、培养基通过愈伤组织与滤纸为外植体供给营养、9.分批培养:把细胞分散到一定容积得培养基中培养,当培养物增值到一定量时,转接继代,建立起单细胞培养物。
10.连续培养:在培养过程中不断注入新鲜培养基,同时排放相同体积得旧培养基,保持反应器内培养液得体积不变,就是营养物质连续得到补充,细胞得生长与增值得以连续进行、11.体细胞杂交:将不同得植株得原生质体,在一定条件下融合成杂种细胞。
12.雄核发育:适宜得离体培养条件下,花粉得发育可偏离活体时得正常发育而转向孢子体发育,经胚状体途径或器官发生途径形成完整植株。
13.雌核发育:胚胎得发育仅在母体遗传得控制下进行得一种发育方式、14.非整倍体:核染色体数不就是染色体基数得整数倍,而就是发生个别染色体数目增减得生物体。
15.代换系:生物体得染色体被异源种属染色体所代换得品系叫代换系、16.异位系:某染色体得一个区段移接到非同源得另一染色体上,染色体相互发生片段交换得植株叫相互异位系,染色体片段只从一方移接到另一方染色体上得植株叫简单异位系。
17.附加系:非同种或异种染色体导入受体中,这种染色体在受体中增加得技术叫染色体附加,具有附加染色体得品系叫附加系。
18.限制生长保存:改变培养物生长得外界环境条件,限制离体保存材料得生长速度,使细胞生长降至最小限度,但不死亡,从而达到延长继代培养时间得目得、19.超低温保存:指在—80度至—1９5度甚至更低温度下保存生物材料。
20.体细胞无性系变异:植物外植体在组织培养过程中,由于受到非生物因子得诱导发生变异,进而导致再生植株发生遗传变异得现象称为植物体细胞无性系变异。
二.各章需掌握得主要内容１、植物组织培养得类型有哪些？植株再生途径主要有哪些？(P１5~1７)答:植物组织培养得类型:㈠按照外植体得不同可分为:①胚胎培养,②器官培养,③组织培养,④细胞培养,⑤原生质体培养、㈡按照培养及性质不同可分为:①固体培养,②液体培养,③半液半固体培养、㈢按照培养方法不同可分为:①静置培养,②振荡培养,③瞧护培养,④饲喂培养,⑤微室培养、植株再生途径:器官发生途径、体细胞胚胎发生途径、原球茎发生途径。
2、完整得植物组织培养实验室包括哪些部分?每一部分具有哪些功能？需要配备哪些仪器设备？自己能独立设计一个组织培养实验室。
(此题答案为老师课件上得,相关内容在课本p19)答:一、完整得植物组织培养室通常包括洗涤室、化学实验室、缓冲室、接种室、培养室、细胞学实验室等部分、可以根据实际需要与条件进行设计。
二、组培室各部分功能与所需仪器设备:(1) 化学实验室:用于培养器皿得清洗、培养基得配制、分装与灭菌、试管苗得出瓶及整理等工作、冰箱、天平、高压灭菌锅、pH计、干燥箱、实验台、水槽、凉干架、药品柜、离心机、水浴锅、微波炉、电炉、磁力搅拌器、蠕动泵、移液器、各种玻璃器皿(烧杯、量筒、容量瓶、试剂瓶、三角瓶等)及培养基分装用品等。
(2)接种室:植物材料得灭菌、接种以及培养物得继代转接等。
超净工作台、紫外灯、小推车、搁架、磁盘、接种工具(各种镊子、解剖刀、手术剪、普通剪刀接种针、酒精灯、手持喷雾器、细菌过滤器等)等。
(３) 培养室:主要用于植物材料得培养。
培养架及灯管、摇床(振荡器)、空调、自动定时器、加湿及除湿器、光照培养箱、温湿度计灯等、(4) 细胞学实验室:主要用于培养材料得显微观察及照相等。
体视显微镜、普通显微镜、倒置显微镜、荧光显微镜、配套显微照相装置、普通相机或数码相机、３、赤霉素类:ＧA3、ＧA4、GA7４、脱落酸:ABＡ5、乙烯:ETH4、茎尖培养得概念,以种苗繁殖为目得得茎尖培养包括哪些阶段?各阶段对培养基条件有何要求？(此题答案为老师课件上得)ﻫ答:茎尖培养又称分生组织培养,把茎尖得分生组织或包括有此分生组织得茎尖分离进行无菌培养得方法。
(百度百科释义)茎尖培养得阶段:1、起始培养阶段2、增殖培养阶段3、生根培养阶段4、驯化移栽阶段各阶段对培养基得要求:①起始培养阶段:A、培养基类型: MS、Ｂ5、ＷhiteB、碳源得影响:蔗糖、葡萄糖等C、植物生长调节物质:细胞分裂素、生长素类、赤霉素类、其她有机化合物、②增殖培养阶段:A、细胞分裂素浓度直接影响增殖得效果,通常使用浓度低于起始培养阶段;B、添加少量得生长素,如NAA或ＩAA有利于维持无菌苗适宜得激素平衡,促进增殖。
③生根培养阶段:培养基成分对不定根形成得影响。
Ａ、矿质营养:76％得植物可以在ＭS,１/2MS, １/3MS培养基上正常生根。
低盐有利于生根(Wｈiｔe, Ｋｎop),提高Ｃa浓度有促进作用。
B、碳源得影响:多数植物在2０~30ｇL—1蔗糖有利于生根。
无蔗糖生根减少,浓度影响根重。
Ｃ、植物激素及生长调节物质:生长素类:通常为生根必需。
细胞分裂素: 通常有抑制作用,使用浓度较低。
ABA与ＧA:ABA／GA３高比值促进生根。
④驯化移栽阶段:洗去培养基,生根苗培养基中由于带有蔗糖而易滋生细菌与真菌。
选择适宜得驯化基质:透气保水性要好。
蛭石、泥炭、珍珠岩等、5、茎尖分生组织培养脱毒得原理就是什么？影响脱毒效果得主要因素有哪些？病毒检测方法包括哪些?其她脱毒方法还有哪些？ﻫ答:一、脱毒原理:(p38)病毒在植物体内得分布不均匀,越靠近顶端区域,带毒越少,顶端分生组织(0。
2—0、5 mｍ)不带病毒或含病毒量极低。
因此,分离分生组织细胞进行培养,可以获得无病毒种苗。
二、影响脱毒效果得主要因素:脱毒效果与茎尖大小得关系:脱毒效果与茎尖分生组织大小直接相关,茎尖分生组织越小,脱毒率越高,但生长速度慢。
如草莓茎尖切取0、2－0、３mｍ时,脱毒率达到１０0%,而切取1。
0ｍm时,脱毒率为５0％、因此,脱毒培养时,需要兼顾脱毒率、成活率及茎尖发育成完整植株得能力。
既要脱除病毒,也要使茎尖分生组织迅速生长发育。
一般茎尖分生组织大小以0、2—0.5mｍ为适宜、三、病毒检测方法:(p41)①形态检测法②指示植物法③血清鉴定法④分子生物学检测法,包括核酸杂交技术、聚合酶链反应、双链核糖核酸分析。
⑤电子显微镜检测。
四、其她脱毒方法:(ｐ40)①花器官培养脱毒,②珠心胚培养脱毒,③化学脱毒,④超低温处理脱毒,⑤合并热处理、茎尖培养或微嫁接脱毒、6、种苗离体快繁中污染发生得原因主要有哪些？如何控制污染得发生？(此题答案为老师课件上得)答:一、污染发生得原因:(1)培养基与接种用具灭菌不彻底;(2)外植体灭菌不彻底;(3)操作时人为带入;(４)接种室环境不洁净;(5)超净工作区域不洁净。