植物组织培养第8章突变体的诱导与选择
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。
高中生物植物的组织培养技术知识点总结
高中生物植物的组织培养技术知识点总结导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高中生物植物的组织培养技术知识点总结》的内容，具体内容：植物组织培养技术是高中生物的一个重要组成部分，学生需要掌握相关知识点，下面是我给大家带来的高中生物植物的组织培养技术知识点，希望对你有帮助。
高中生物植物的组织培养技术基础知识点...植物组织培养技术是高中生物的一个重要组成部分，学生需要掌握相关知识点，下面是我给大家带来的高中生物植物的组织培养技术知识点，希望对你有帮助。
高中生物植物的组织培养技术基础知识点1、植物组织培养过程：(1)原理：植物细胞具有全能性。
(2)过程：2、用途：(1)微型繁殖微型繁殖就是用于快速繁殖优良品神的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。
繁殖过程中的分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞内DNA不变，所以能够保证亲、子代遗传特性不变。
(2)作物脱毒作物脱毒是利用茎尖、根尖等无毒组织，进行微型繁殖，所获幼苗是无毒的。
(3)人工种子：通过组织培养技术，可把植物组织的细胞培养成在形态及生理上与天然种子胚相似的胚状体，也叫作体细胞胚。
这种体细胞胚有于叶、根、茎分生组织的结构。
科学家把体细胞胚包埋在胶囊内形成球状结构，使其具备种子机能。
所以，人工种子是一种人工制造的代替天然种子的颗粒体，可以直接播种于田间。
①制作方法：人工种子是利用植物组织培养获得胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等，然后包上人丁种皮就形成了人工种子，如图：②优点：可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖;保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖;节约粮食，减少种子的使用;可以控制添加一些物质，如除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。
周期短，易储存和运输，不受气候和地域的限制。
(4)细胞产物的工厂化生产：从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分，如紫草素、香料等。
高中生物植物的组织培养技术重要知识点1、植物细胞的全能性(1)概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
植物组织培养知识点总结
堂清日结31、原生质是细胞内生命物质的总称。
原生质层指的是细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
去掉细胞壁的植物细胞就是原生质体，所以一个动物细胞就相当于一个原生质团。
2、原生质层的融合过程体现了细胞膜的流动性。
3、植物体细胞融合的实质：原生质体的融合，植物体细胞融合完成的标志：细胞壁的再生。
新细胞壁的产生与细胞内高尔基体相关。
4、植物组织培养中愈伤组织的形成是细胞分裂的结果。
5、植物细胞工程通常所采用的技术手段：植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
6、植物体细胞杂交的过程：1）酶解法去除细胞壁，获得原生质体2）利用物理或者化学法诱导原生质体的融合3）再生细胞壁，获得杂种细胞。
4）利用植物组织培养技术，通过脱分化和再分化获得杂种植物。
7、微型繁殖技术：也叫快速繁殖技术即快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
该技术与传统繁殖技术相比，具有：①繁殖速度快；②“高保真”（因为是无性繁殖）；③不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）等特点。
堂清日结41、作物脱毒材料：分生区细胞作物脱毒方法：进行植物组织培养作物脱毒结果：获得脱毒苗脱毒苗的特点：不会或极少感染病毒。
2、人工种子的组成：胚状体（或不定芽或顶芽或腋芽）+人工薄膜；要获得人工种子，需将离体的器官、组织或细胞培养至再分化阶段。
3、人工种皮中应具有的有效成分：适量的养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有益菌等，为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入植物生长调节剂。
4、单倍体育种原理：染色体变异方法：花药离体培养采用的技术：植物组织培养技术优点：后代无性状分离、明显缩短育种年限突变体的利用育种原理：突变（基因突变、染色体变异）优点：能够产生新性状植物体细胞杂交育种原理：染色体变异优点：克服远缘杂交不亲和的障碍5、植物组织培养中易获得突变体的原因：培养的细胞一直处于分生的状态，易受培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响。
植物物理(辐射)诱变育种
植物物理（辐射）诱变育种物理诱变又称辐射诱变，是指通过各种辐射源对生物进行辐射诱变，常见辐射诱变源有中子、γ射线、Ｘ射线、电子束、离子束、紫外线等。
植物辐射诱变育种材料包括植物种子、小鳞片、活体植株、花粉、幼穗、幼胚及组织培养物等，由于处理方法、时间的不同，可分为内照射、外照射、急性照射、慢性照射。
辐射可以通过使相关材料在细胞、分子、生理和形态等方面发生变异，人们则通过对产生的突变体的选择和鉴定，直接或间接培育可供农业生产的新品种。
1植物物理（辐射）诱变育种特点遗传变异是生物进化和新品种选育的基础，植物物理诱变育种可以从以下几个方面为育种工作提供区别于自然变异产生的更多的材料。
（1）丰富种质资源：植物物理诱变育种可以通过诱导植物体产生变异，从而提高植物体变异频率，诱导产生具有自然界原本没有的新性状的突变体，在一定程度上极大地丰富了种质资源，直接或间接地为人们的育种工作的进行提供材料。
（2）打破基因连锁：通过基因重组，使基因进行重组是植物物理诱变育种工作中诱发突变体的表现之一，可以将一些伴随不良性状的有利性状间的紧密连锁打破，从而使育种工作者有更多的机会和选择。
（3）保持优良特性：物理诱变往往只是个别位点的基因产生突变，可以基本保持品种原有遗传特性基础上，对某个或某些性状进行改良，从而品种品质。
（4）缩短育种年限：诱变育种可以提高植物变异频率，且多为隐形突变，稳定快，育种年限短。
（5）改良植物育性：将远缘材料的花粉进行辐照处理，可促进受精结合，克服杂种不育；还能使正常植株产生雄性不育，为育种提供雄性不育材料；可以改良植物自交不亲和性。
2 植物物理（辐射）诱变育种不足之处辐射诱变可以为人们育种工作带来诸多便宜之处，但相对应的，也存在着一些缺点。
虽然辐射处理育种材料可以诱导其变异频率大幅度提升，但是诱导突变的方向却是难以控制的；虽然可以保持优良特性，但是难以在一次辐射后代中得到多种性状都优秀的突变体，同时改良多个或综合性状较为困难；有的辐射诱变，如快中子诱变，虽然可以大规模产生突变株系，但存在操作复杂和不可控的缺点，这是其在育种工作中的难题；此外，辐射诱变不随机、不可控的突变特点会使育种工作者投入更多的时间和资金。
植物愈伤组织诱导培养实验指导
植物组织培养基的配制与植物愈伤组织诱导一、实验目的；通过植物组织培养基和植物愈伤组织诱导实验的学习和训练，使学生了解植物组织培养的基本原理和操作技术，初步掌握MS固体培养基制备方法、外植体的常规灭菌技术以及愈伤组织诱导方法。
二、实验原理：根据植物细胞全能性原理，培养植物材料。
即在无菌条件下，将植物的器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）放在人工培养基上进行培养，通过细胞分裂，形成一团薄壁细胞，即愈伤组织。
愈伤组织可以在适宜的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下进行再分化，重新产生出植物的各种器官和组织，进而发育成完整的植株。
三、实验容实验包括以下3部分容：实验1-1、植物组织培养基母液的配制和保存实验1-2、MS培养基的配制与灭菌实验1-3、胡萝卜愈伤组织的诱导实验1-1 植物组织培养基母液的配制和保存1、目的要求学习植物组织培养基母液的配制方法，为培养基的配制做准备。
2、基本原理植物培养基是植物离体培养的组织或细胞赖以生存的营养基质，是为离体培养材料提供近似活体生存的营养环境，主要包括水、大量元素、微量元素、铁盐、有机复合物、糖、凝固剂和植物生长调节等物质。
在配制培养基前，为了使用方便和用量准确，常常将培养基成分首先配制成比实际培养基浓度大若干倍的母液，然后在配制培养基时，再根据所需浓度，按比例稀释。
本实验以MS培养基为例，学习培养基母液的配制。
MS培养基母液可分为：MS大量元素母液、MS微量元素母液、MS铁盐母液和MS有机化合物母液等。
另外，还要配制生长激素母液，在不同类型的培养基中使用。
3、实验仪器设备和试剂3.1仪器、用具分析天平、酸度计（或pH试纸）、冰箱、药匙、玻棒、称量纸、滴管、洗瓶、记号笔、烧杯（50ml、100ml、200ml）、容量瓶（100ml、500ml、1000ml）、磨口试剂瓶（100mL、200mL、500ml、1000ml）、量杯、量筒、移液抢、微波炉等。
3.2试剂（1）95%乙醇、1mol/L NaOH、1mol/L HCl。
林木育种材料的名词解释与简答
名词解释1、林木品种：是指产品的数量和品质符合生产需要，能适应一定自然和栽培条件，特征和特性明显，性状遗传稳定，由人工选育出来的林木群体。
(品种不是分类单位，是经济上的概念)2、林木育种学：是以遗传进化理论为指导，研究林木选育和良种繁殖原理和技术的学科。
3、林木育种学的任务：选育和大量繁殖遗传品质得到不同程度改良的林木繁殖材料，其最高目标是选育林木优良品种。
4、家系：由同一植株上产生的全部种子（子代）属同一个家系。
5、无性系：凡是从同一植株上采条，通过无性繁殖方法产生的群体。
6、遗传资源：也称为基因资源，指以种为单位的群体内的全部遗传物质，或种内基因组、基因型变异的总和。
7、林木育种资源：指在选育林木优良品种工作中可能利用的一切繁殖材料。
包括创育新品种中备用的资源。
8乡土树种：每个树种都有一定的自然分布范围，当它在自然分布区内生长时，称乡土树种。
9外来树种：当栽种到自然分布区外时，被称为该地区的外来树种。
10、引种：把一个树种从原有分布范围引入到新的地区栽培，称引种。
11、种源：指从同一树种分布区范围由不同地点手机的种子或其他繁殖材料12、原产地：指获得的种子或其他繁殖材料的原始地理区域。
13、种源选择：在种源试验的基础上，为各造林地区选择生产力高稳定性好的种源过程。
14、优树：又称正号树，是指在相同立地条件、相同林龄，采取相同营林措施的天然林或人工林中，生长量、干形、材性及抗逆性等性状特别优异的单株15、远缘杂交：是不同种、属间或亲缘关系更远的物种之间的杂交。
它主要用于创造更丰富的变异类型。
16、杂交育种：通过杂交，取得杂种，对杂种进行鉴定和选择以获得优良品种的过程。
17、杂种优势：它是指2个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代(F1)，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质上比其双亲优越的现象。
18、无性系选育：从天然群体或人工杂交、诱变群体中，选择优良个体，通过无性繁殖成无性系，经无性系测定，选育出优良无性系，并应用于生产的过程。
浅谈植物组织培养及其应用---论文
浅谈植物组织培养及其应用目前，生物技术正在世界突飞猛进地发展,而且在医学、农业、食品工业、能源工业、环境保护各个领域显示出极大的生产潜力。
作为生物技术有力手段的组织培养，也日益受到重视，组织培养在农林作物的脱毒快繁、突变诱发、细胞工程和基因工程等方面都可以发挥作用.当前人类正面临淡水资源短缺的困难，同时土地沙荒化、盐渍化也对人类造成威胁.我国是属于淡水资源缺乏的国家,除积极进行节用水,在农业上选育耐旱作物品种以及提高农作物的抗旱性之外，应用细胞工程技术快速繁殖固沙植物,筛选抗旱和抗盐的细胞突变体，以至利用基因工程方法将抗旱基因引入到禾谷类作物中，最终将会对干旱、半干旱及滩涂地区的开发利用产生极大影响.可喜的是,目前科学家们已做出积极努力，在渗透调节基因工程方面取得了有意义的进展。
总之，生物技术的应用将对我国农林生产带来革命性的变化,本节所讲的组织培养的基本原理及其应用,希望能引起读者广泛的兴趣，以便为不久的将来应用生物技术在解决我国旱区的实际问题上，能有所启迪。
一、植物组织培养中的细胞分化与器官建（一）植物细胞的全能性植物细胞的全能性即是每个植物的本细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因,因此在一定培养条件下每个细胞都可发育成一个与母体一样的植株。
这个概念虽然在本世纪初已经提出,但在当时的技术条件下,在实践上并没做到,经过几十年来组织培养技术的不断改进，目前细胞的全能性不但在理论上完全被证实，而且为组织培养在实践上的应用奠定了基础。
植物细胞要表现出全能性，须经过几个步骤：成熟细胞→分生细胞→胚状体→完整植株。
成熟细胞→愈伤组织→出根出芽→完整植株。
脱分化也就是已经分化定型的细胞，经过诱导成为重新恢复了分裂能力（也就是成为分生状态）细胞的过程。
不但植物体细胞可以表现全能性，花粉在培养条件下也可能进行脱分化，通过愈伤组织或胚状体发育成单倍体植株.植物细胞为什么表现出全能性呢？就要从动物与植物细胞的区别说起。
植物组织培养知识点归纳
植物组织培养知识点归纳1第1章植物组织培养:指植物器官、组织、细胞、原生质体等的培养。
体内使用人工培养基使它们生长成完整的植物2，外植体:在植物组织培养中，为无菌细胞、组织、器官等。
从活植物中提取并接种在培养基上的称为外植体。
3，愈伤组织:指在人工培养基上无序地从外植体中生长出来的大量薄壁细胞。
4.1的应用。
1农业应用。
幼苗的快速繁殖。
无病毒培养3。
(1)倍性育种，缩短育种年限，具有明显的杂种优势；(2)克服远缘杂交(胚胎培养)的不亲和性和不育性；(3)种质保存(4)变异2的创造，在遗传学、分子生物学、细胞生物学、组织学、胚胎学、基因工程、生物工程等方面的应用。
用于基因工程创造植物新种质用于植物生长发育的理论研究，包括生理学、病理学、胚胎学、细胞和分子生物学等。
3。
使用组织培养材料作为植物生物反应器第2章1，全能性:任何具有完整细胞核的植物细胞都具有形成完整植物所必需的所有遗传信息以及发育成完整植物的能力。
2，细胞分化:指导致细胞形成不同结构和功能变化或潜在发育模式的过程3，去分化:指在体外生长的细胞、组织或器官逐渐失去原来的结构，恢复分生组织状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程4，再分化:指去分化细胞恢复其分化能力并形成具有特定结构和功能的细胞、组织、器官甚至植物的过程5，植物组织培养中经常遇到的问题及解决方法1，污染与预防:1，真菌污染后，如果孢子已经形成，必须在高压灭菌后丢弃然而，在细菌污染的情况下，只要及时发现，材料仍然可以使用，并且材料上部不易受细菌影响的部分被切割和转移。
2.用抗生素等抗菌剂处理会影响植物材料的正常生长第二，的褐变和防止(1)选择合适的外植体(2)适宜的培养条件(3)用抗氧化剂连续转移(4)，玻璃化和防止(1)提高培养基中的溶质水平和降低培养基中的水势；(2)减少培养基中氮化合物的量；(3)增加光照；(4)增加容器通气量和施用CO2肥料对降低试管苗玻璃化有明显效果。
植物遗传工程 二、突变和突变体的筛选
３９－ ４１ １９Ｒ２
植
物
遗
传
工
程
二、突变和突变体的筛选
彼 ・ 尔 得 卡 进
（ 美国密执安州立大学土壤和作物科学系 ）
植物细胞和植物系统的突变体可以分为两大类：
一类 是可 用选择系统 回收 的突变体 ；一类是不 能用选 择系统回收 的自发突变体。 这里 ， 们只讨论第一类。 我 在细 菌中，可以利用正选 择系统和负选 择系统 回收突
再者 ，所用 的正选 择系统的类９还决定 着突变 休 ｝ ｌ ｉ 的性 质。 用一步选择 系统得到的突变体一般 是单基 因 突变。在 细菌中 ， 单基因缺陷 多为隐 性突变 ， 而且按 孟 德尔定律 传递。 在植 物细胞中 ， 抗代谢物 「 例如 ， 甲基 弓 一 色氨酸 、 蛋氨酸 磺酸亚胺 （ ｅ ｉ ｉ ｓ ｆ ｉｉｅ， ｍ ｔ ｏ ｎ ｕ ｏ ｍｎ） Ｓ ｈ ｎ ｅ ｘ ｌ － 氨 乙基半 眺氨酸 等〕和抗［ 素抗性突变休也是很好 的 Ｍ ｆ ｌ 例 子，它 们都是 用一 步选择系统得到 的单基 因隐性 突 变。 在植 物中， 多步选 择的例子很 少， 但很有趣 ｏ ｏ Ｎ ｂｒ ａ ｓ 用多步选择获得了抗氯 化钠 的烟草细袍 系和植株。他 先用低浓 度氯化钠使 。％ 的悬浮细 胞的生长受 到 抑 ０ 制 ． 出能够生长约细胞 ， 选 然后再依次 增加盐浓度 ， 进 行多次选择 ， 最后得到了耐盐 的细胞系和再生植株 。 业 已证明 ，多步选择系 统对于那些生化 背景不 详但可能 颇为复杂的突变体 的获 得，颇为有效 ，因此 可用于 抗 盐 、抗低温和抗旱等突 变体的筛选。 多步选择得到 的 突 变体， 不是 由于单基因 的变 化， 而是 由于多基 因的变 化， 因此需要更多的步骤 ， 以便 发生更多的突变事件 ， 从 而使有 关 的各基 因在 所处的环境 中逐步发挥 功能。 多步选择系 统还有 一个更令人感兴趣 的优点，即 可 以增加特定基 因的拷 贝数。 在动植物任何 特定组 织 中，某种蛋 白质 的总量 决定于 细胞内该蛋 白质编码基 因的拷贝数。因此 ，可 以用增加特异 基因拷 贝数的方 法 提高细 胞中相应蛋 白质的含量 ，例如特异地增加胚
组织培养技术在农作物突变体选育中的应用方法
组织培养技术在农作物突变体选育中的应用方法农作物是人类生活的重要组成部分，对于确保粮食安全和提高农作物产量至关重要。
为了满足日益增长的人口需求，科学家一直在寻找新的育种方法来改良农作物。
其中，组织培养技术作为一种重要的手段，被广泛应用于农作物突变体选育中，以提高农作物的产量和抗病性。
组织培养技术是通过将植物的组织或细胞在无菌条件下培养繁殖，从而快速繁殖和选育具有特定性状的植物的一种技术。
在农作物突变体选育中，组织培养技术有以下主要应用方法。
首先，离体培养技术被广泛应用于农作物突变体选育中。
通过从植物组织或细胞中分离出单个细胞，并在培养基上培养，可以获得大量的无性系植株。
这些植株不仅具有突变体的特定性状，还可以通过繁殖和选择筛选出更具优良特性的突变体。
例如，在小麦的突变体选育中，科学家通过离体培养技术，获得了抗病性更强、产量更高的小麦新品种。
其次，基因转化技术也是组织培养技术中常用的一种方法。
通过将外源基因导入植物的组织或细胞中，可以改变植物的遗传特性，从而获得具有特定性状的突变体。
基因转化技术不仅可以提高农作物的抗病性、耐逆性和产量，还可以改善营养价值和食品质量。
例如，在玉米的突变体选育中，通过基因转化技术，科学家成功地获得了抗虫害和耐旱的玉米新品种。
此外，体细胞诱导多倍体技术也被广泛应用于农作物突变体选育中。
通过刺激植物体细胞的分裂，使其产生无性生殖现象，可以快速获得具有多倍体特性的植物。
多倍体植物相比于普通植物具有许多优势，如更大的花朵、更大的叶片和更高的产量等。
通过体细胞诱导多倍体技术，科学家可以快速获得多倍体突变体，从而提高农作物的产量和品质。
此外，组织培养技术还可以结合其他育种方法，如遗传工程和分子标记育种等，以进一步提高农作物选育的效率和准确性。
遗传工程技术可以通过直接转入特定基因来改变植物的基因组，从而获得具有特定性状的突变体。
分子标记育种技术可以通过分析植物的DNA序列，确定与目标性状相关的分子标记，从而快速筛选出具有目标性状的突变体。
植物组织培养知识点归纳
植物组织培养知识点归纳第⼀章1、植物组织培养：是指在离体条件下，利⽤⼈⼯培养基对植物的器官、组织、细胞、原⽣质体等进⾏培养，使其长成完整植株2、外植体：在植物组织培养中，由活体（in vivo）植物上提取下来的、接种在培养基上的⽆菌细胞、组织、器官等均称为外植体。
3、愈伤组织：指在⼈⼯培养基上由外植体长出来的⼀团⽆序⽣长的薄壁细胞。
4、应⽤⼀、农业上的应⽤1. 种苗快速繁殖(rapid propagation)2.⽆病毒苗(virus free)的培养3.在育种上的应⽤(breeding)（1）倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显；（2）克服远缘杂交的不亲合性和不孕性（胚培养）；（3）保存种质（4）创造变异⼆、在遗传学、分⼦⽣物学、细胞⽣物学、组织学、胚胎学、基因⼯程、⽣物⼯程等⽅⾯的应⽤。
⽤于基因⼯程技术创造植物新种质。
⽤于植物⽣长发育理论研究，包括⽣理学、病理学、胚胎学和细胞与分⼦⽣物学等。
三、利⽤组织培养材料作为植物⽣物反应器第⼆章1、细胞全能性（Totipotency）：指任何具有完整的细胞核的植物细胞都拥有形成⼀个完整植株所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能⼒。
2、细胞分化（cell differentiation）：指导致细胞形成不同结构，引起功能或潜在的发育⽅式改变的过程。
3、脱分化（Dedifferentiation）：指离体条件下⽣长的细胞、组织或器官逐渐失去原来的结构和功能⽽恢复分⽣状态，形成⽆组织结构细胞团或愈伤组织的过程。
4、再分化（Redifferentiation）：指脱分化的细胞重新恢复分化能⼒，形成具有特定结构和功能的细胞、组织、器官甚⾄植株的过程。
5、植物组织培养中常遇到的问题以及解决措施⼀、污染及防治：1、真菌污染后，如果已形成孢⼦，则必须经⾼压灭菌后扔掉。
但若是细菌污染，只要及时发现，将材料上部未感菌的部分剪下转接，材料仍可使⽤。
2、⽤抗⽣素等杀菌药剂的处理，会影响植物材料正常⽣长。
8.突变体的诱导和选择(植物组织培养)
第八章突变体的诱导与选择一、突变体选择的概念组织培养筛选突变体（mutatin)方法，又称离体筛选。
一类细胞组织培养过程中表现出的变异，Larkin和Scowcroft（1981）首次将这种变异称体细胞无性系变异（somaclonal variation);另一类在培养基中加选择压（化学物质）诱导产生变异，具有定向突变特征。
植物细胞工程目前分为五个分支：脱毒与快速繁殖、细胞的大量培养、体细胞杂交、细胞遗传转化及产生转基因植株、无性系变异与分离突变体。
前两者主要利用遗传自动调节，本身遗传潜力进行繁殖；后三者则主要利用遗传变异，创建新种质。
离体筛选的优点：离体筛选突变体的可控程度高，便于进行定向选择。
突变频率高，筛选群体大，在较小容器中可操作百万到千万个植物细胞。
与种子、芽体比较，细胞水平突变重复性、稳定性好。
离体筛选的意义：对农作物形状进行遗传改良；为细胞杂交和转基因技术提供选择标记，如互补选择；对突变体细胞进行遗传及生理代谢研究。
突变是遗传变异性的终极来源，它为种群变异提供原材料。
是体现生物多样性和适应多变环境的重要方式。
二、变异的类型1、农作物的品质改良2、抗病突变体3、抗除草剂突变体：要得到抗除草剂新品种可通过突变体筛选途径，也可通过转基因技术的达到。
4 抗逆突变体三、变异的来源1 .离体培养细胞的自发突变组织培养后植株变异的原因：源植株中预先存在的变异表达；组织培养过程中引起的可遗传的变异；植株的再生方式、生长调节物质、继代培养的时间；由外源遗传及生理作用引起的变异植物的细胞、组织、在离体培养时，由于环境条件可以人为控制和培养基中化学因素的影响，会发生各种各样的变异，外植体体细胞发生的变异称为体细胞变异体细胞无性系变异的特征表现在：随机性，无法精确地分批重复。
再生植株的遗传变异性广，包括染色体变异畸变，点突变，DNA序列的扩增、缺失和转座，以及线粒体和叶绿体基因组的改变等。
2. 人工诱发突变物理方法：主要有X射线，r射线处理，32P、14C等。
植物组织培养第8章突变体的诱导与选择
烷化剂 甲基磺酸乙酯（EMS）、甲基磺酸甲酯（MMS）、乙基磺酸
乙酯（EES）、乙烯亚胺（EI）、亚硝基乙基脲（ENH）等。 烷化剂是栽培作物中诱发突变极其重要的一类化学诱变剂，
它带有许多活烷基，烷基能够转移到其他分子中电子密度 极高的位置上去，这种通过烷基在分子内的置换作用称为 烷基化作用。这些物质通过磷酸基、嘌呤、嘧啶基的烷化 而与DNA作用，最终引起遗传物质的破坏、修复与错误修 复的各种酶促反应而发生变异。
Heinz等（1969）观察到，由甘蔗细胞培养得到的愈伤组 织，其形态学、细胞遗传学及同工酶谱有很大的变化。再 生植株中分离出了若干亚无性系，表现出较强抗眼点病和 裴济病（Fiji）能力。
Shepard等 （1980）得到1000个马铃薯原生质体无性系， 有60个无性系表现出稳定的有利变异。株形紧凑，块茎早 熟，块茎表面光滑，大小均匀一致，白皮，抗早射线，r射线处理，32P、14C等。有时 用热中子或快中子处理。物理诱变的好处是，使用方便， 干净，穿透力强，重复性好，突变频率高，但需专门的设 备。
化学诱变：在组织培养中常用化学诱变剂处理，好处是不 需专门设备，操作方便，由于处理的材料是组织块、细胞 团、游离的单细胞或原生质体，因此可以在一定程度上克 服化学诱变剂穿透力差的缺点。所以对培养组织进行诱变， 目前较多采用化学诱变剂。用各种诱导剂处理可以提高突 变频率10～100倍，下面介绍植物组织培养诱变中常用的 诱变剂的种类和使用方法。
择。 突变频率高，筛选群体大，在较小容器中可操作
百万到千万个植物细胞。 与种子、芽体比较，细胞水平突变重复性、稳定
性好。 离体筛选的意义：
对农作物形状进行遗传改良；为细胞杂交和转基 因技术提供选择标记，如互补选择；对突变体细 胞进行遗传及生理代谢研究。
植物细胞悬浮培养与细胞突变体筛选
第八章植物细胞悬浮培养与细胞突变体筛选第一节植物细胞悬浮培养体系的建立和愈伤组织诱导与植株再生一、植物细胞悬浮培养的定义植物细胞悬浮培养（Plant cell suspension culture），是指将植物细胞或小的细胞团（包括含少数细胞的小的分生细胞团或细胞聚集体）放在液体培养基中于摇床上进行悬浮培养。
这些细胞或小的细胞团来自愈伤组织，或某个器官或组织，通过物理或化学的方法进行分离而获得。
二、建立一个良好细胞悬浮培养体系应具备的条件建立一个成功的细胞悬浮培养体系（简称悬浮细胞系）必须满足三个基本条件：① 细胞或小的细胞团在液体中分散性良好，小细胞团在几十个细胞以下。
很少有完全由单细胞组成的悬浮细胞系。
② 均一性好，即细胞形状、大小及细胞团大小均匀一致。
在倒置显微镜下观察，悬浮细胞系内的细胞团体积和形状比较一致。
③液体培养基中细胞分裂旺盛，细胞生长迅速，一般2～ 3 天生长量可增加一倍。
植物悬浮细胞系不仅为原生质体培养和人工种子的研制奠定良好基础，同时也为遗传转化提供良好受体，还可以用来生产植物次生代谢产物。
因此，植物细胞悬浮培养是植物细胞工程技术中很有价值的技术手段。
三、建立良好悬浮细胞系的技术关键影响建立良好悬浮细胞系的主要因素，见图 6.1 。
基因型细胞持续分裂建立良好外植体悬浮细胞系愈伤组织愈伤组织类型疏松易碎培养基图 6.1 影响建立良好悬浮细胞系的主要因素1.选择合适的基因型和外植体（1）基因型基因型是影响植物细胞悬浮培养成功的重要因素。
有的基因型容易诱导形成愈伤组织，用其为外植体进行细胞悬浮培养，细胞可以进行分裂，并可持续分裂，进一步同步化后，获得悬浮培养细胞系。
但有的基因型则与之相反。
因此，要重视起始材料基因型的筛选。
（ 2）外植体选择合适的外植体是细胞悬浮培养成功的另一重要因素。
外植体的选择对以后愈伤组织的诱导十分重要，是愈伤组织诱导的重要条件。
合适的外植体诱导产生疏松易碎愈伤组织，对以后建立悬浮细胞系可以起到事半功倍的效果。
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百万到千万个植物细胞。 与种子、芽体比较，细胞水平突变重复性、稳定
性好。 离体筛选的意义：
对农作物形状进行遗传改良；为细胞杂交和转基 因技术提供选择标记，如互补选择；对突变体细 胞进行遗传及生理代谢研究。
突变是遗传变异性的终极来源，它为种群变异提 供原材料。是体现生物多样性和适应多变环境的 重要方式。
Chal effand carlson（1975）进行了高赖氨酸水 稻突变体筛选的研究，采用甲基磺酸乙酯，S（2-氨乙基）-半胱氨酸为选择因子，得到的突变 体中，蛋氨酸含量增加14%；游离天冬氨酸增加 17%；游离异亮氨酸和亮氨酸比野生种增加4～8倍。
Hibberd等（1987）用高浓度苏氨酸和赖氨酸为选 择剂，得到了抗这两种氨基酸的玉米突变体，在 愈伤组织中，其苏氨酸比正常细胞高6倍，在种子 中提高75～100倍。
4 抗逆突变体
耐盐突变体的筛选是通过在培养基中加入高盐浓度，甚至 海水来进行的。在盐浓度逐渐增加的条件下，诱导并筛选 出耐盐的细胞系。
Dix和Steet（1975）利用加入NaCl的液体培养基，培养辣 椒和烟草，结果得到一种可在含1%～2% NaCl条件下生存 的抗盐突变细胞株，培养几代在回到含盐培养基中，仍具 有抗盐性。在抗盐细胞中游离脯氨酸积累量增加，表明脯 氨酸与植物抗盐性的关系。
植物细胞工程目前分为五个分支： 脱毒与快速繁殖。 细胞的大量培养。 体细胞杂交。 细胞遗传转化及产生转基因植株。 无性系变异与分离突变体。
前两者主要利用遗传自动调节，本身遗传潜力进行繁 殖；
后三者则主要利用遗传变异，创建新种质。
离体筛选的优点： 离体筛选突变体的可控程度高，便于进行定向选
大野(Oono ，1978)在水稻愈伤组织培养诱导的800个再生 植株中，有70%发生形态、叶绿素含量及育性等指标的变 异；
Ahloowalia（1982）首先报道了小麦体细胞无性系变异的 现象，得到了矮杆、分蘖数、抽穗期、白粒等具有明显经 济价值品种，有些变异性状已确定是单基因突变的结果。
Gengenbach等用玉米长蠕孢小种产生的可导致玉米叶苦病 的T毒素，在对T毒素敏感和雄性不育的玉米愈伤组织中， 筛选到抗T毒素和雄性可育的玉米。
3 抗除草剂突变体 选择专一和广谱的抗除草剂作物新品种，是现代农业生产
发展的需要，也是育种工作中主要的育种目标之一。要得 到抗除草剂新品种可通过突变体筛选途径，也可通过转基 因技术的达到。
Heinz等（1969）观察到，由甘蔗细胞培养得到的愈伤组 织，其形态学、细胞遗传学及同工酶谱有很大的变化。再 生植株中分离出了若干亚无性系，表现出较强抗眼点病和 裴济病（Fiji）能力。
Shepard等 （1980）得到1000个马铃薯原生质体无性系， 有60个无性系表现出稳定的有利变异。株形紧凑，块茎早 熟，块茎表面光滑，大小均匀一致，白皮，抗早疫病和晚 疫病等。
二、变异的类型
1. 农作物的品质改良
食品的营养价值主要取决于种子中蛋白质和氨基酸的含量， 特别是氨基酸的组成和含量。谷类物中的多数作物赖氨 酸、苏氨酸、异亮氨酸含量偏低，而在一些豆类作物中蛋 氨酸偏低。如赖氨酸含量在玉米中约为0.3%，小麦在0.34% 左右。 作物体内某些特定的氨基酸在细胞内保持一定的浓度，过 高回发生毒害作用。而某些细胞一旦获得对这些氨基酸的 抗性后，可大大减轻这些毒性，从而允许细胞内这些氨基 酸及类似物的过量积累，这些氨基酸也许就是对人们特别 有用的氨基酸。如获得高赖氨酸细胞系的突变植物类型， 就可达到改良品种的目的。
植物的细胞、组织、在离体培养时，由于环境条件可以 人为控制和培养基中化学因素的影响，会发生各种各样 的变异，外植体体细胞发生的变异称为体细胞变异
体细胞无性系变异的特征表现在：随机性，无法精确地分 批重复。再生植株的遗传变异性广，包括染色体变异畸变， 点突变，DNA序列的扩增、缺失和转座，以及线粒体和叶 绿体基因组的改变等。
2.抗病突变体
当病原菌侵染植物组织后往往会产生一种毒素，破坏寄主 细胞正常的代谢，严重的甚至导致细胞的死亡。病原毒素 一般为一些次生产物，如糖苷、萜类、酚类或氨基酸类似 物等。在培养基内加入某种病原毒素可淘汰不抗病的细胞， 筛选出可以抗病的细胞。
Carlson（1973）以烟草野火病类似物蛋氨酸-亚砜亚胺 （MSO）为选择因子，并获得烟草抗野火病突变体。MSO和 细菌野火病毒素一样，在烟草叶片上产生相同的缺绿斑点， 抗病突变的再生植株具有抗该细菌感染的能力。
植物组织培养
Plant tissue culture
第八章 突变体的诱导与选择
一、突变体选择的概念
组织培养筛选突变体（mutatin)方法，又称离体筛选。 一类细胞组织培养过程中表现出的变异，Larkin和 Scowcroft（1981）首次将这种变异称体细胞无性系变异 （somaclonal variation);另一类在培养基中加选择压 （化学物质）诱导产生变异，具有定向突变特征。
抗除草剂突变体的选择，主要根据除草剂对植物（杂草） 生理生化过程的特异的酶的作用，在抗除草剂作物中对这 些除草剂不敏感或有同工酶的产生，从而使除草剂对杂草 产生毒害，对作物无害，达到除草的目的。
Magha等（1996）从烟草、番茄的组织培养中筛选出抗百 草苦、磺酰基脲类除草剂细胞系；玉米对咪唑啉酮胺类的 抗性的细胞系。
2. 人工诱发突变
Dix和Steet用辣椒愈伤组织细胞进行悬浮培养，用甲基磺 酸乙酯（EMS）作为诱变剂，在0～-3℃条件下，得到两个 抗低温的突变细胞系。
三、变异的来源
1 .离体培养细胞的自发突变
组织培养后植株变异的原因： 源植株中预先存在的变异表达。 组织培养过程中引起的可遗传的变异。植株的再生方式、 生长调节物质、继代培养的时间。 由外源遗传及生理作用引起的变异