细胞工程技术在作物育种上的研究与应用新进展
植物细胞工程技术的应用
植物细胞工程技术的应用植物细胞工程技术是指通过体外培养植物细胞、组织和器官，并利用生物功效物质转运或者遗传工程技术改变生物的遗传性状的一种综合性科学技术。
它的应用领域广泛，包括农业生产、食品工业、药品工业等。
下面，就让我们来了解一下植物细胞工程技术的应用。
一、农业生产由于其高效、经济的特点，植物细胞工程技术在农业生产中得到广泛应用。
例如，在作物育种中，人们可以通过外源基因转化来构建耐盐、耐热、抗虫等功能强大的高产作物。
另外，在植物组织培养中，还可以通过植物植物生长因子的人工调控促进抗旱、抗寒、提高产量等方面研究。
此外，植物细胞工程技术还可以用于制造一些有益的生物化学物质，如蔗糖、维生素C等。
二、食品工业植物细胞工程技术在食品工业中也有广泛的应用。
例如，人们可以通过外源基因转化来提高食用植物中的营养成分含量，例如维生素、蛋白质等。
此外，通过植物细胞培养技术还可以制造细菌外组蛋白，将其作为饮料和食品的防腐剂，并且可以将其用于生产抗生素和食品调味品等。
三、药品工业植物细胞工程技术在药品工业中的应用早已见到其成效。
它可以用于合成一些传统药物和新型药物。
如，从植物细胞中提取大量天然药物，如阿斯匹林，可达到减少天然物源短缺的功能。
此外，植物细胞工程技术还可以研究生产新型药物，如重组DNA和蛋白质药物等。
结语植物细胞工程技术的应用广泛，不仅可以改变植物的遗传性状，提高农业生产效率，而且可以生产具有药理学意义的天然产物和高效新型药物，还可为食品工业提供新产品。
虽然面临着一些技术难点和挑战，但是随着科技的不断发展，植物细胞工程技术的应用前景也变得愈加广阔。
希望未来能够有更多的植物细胞工程技术应用，让我们的生活更加美好。
植物细胞工程在农业上的运用
植物细胞工程在农业上的运用学院：行知学院班级：生物技术081班姓名：郑杰学号：08266159指导老师：郭卫东日期：2010年12月30日摘要植物细胞工程涉及到的主要技术为植物组织与细胞培养，植物细胞大批量平培养，植物细胞融合，植物染色体工程，植物细胞器移植，DNA重组与外源基因导入及以上技术与物理，化学技术结合，主要运用于花卉和苗木繁殖，植物新类型的创造和品种改良以及次级代谢物质生产领域。
植物细胞工程在作物品种改良中的应用是现代农业科学中最重要的发展之一，对了解，操作，修饰和保护农作物种质具有潜在价值，随着生物技术和分子物学的发展，植物生物技术备受重视，并开始应用于作物品种改良。
大量研究证明，体细胞无性系变异存在可遗传，可应用与作物品种改良，并且在有些作物上获得成功，如小麦（胚培养和细胞培养），水稻（原生质体培养），大豆（原生质体培养）等。
不断有西多成功的实例应用于生产，进展速度比过去预期的要快，但困难和阻碍仍有待克服。
[1]一、植物细胞工程在作物品种改良和次生代谢产物及脱毒培养等重的应用具有很多优点：ⅰ应用植物细胞工程进行作物品种改良可以省时省力；ⅱ进行品种改良可以更有的放矢；ⅲ可供选择的变异范围广；ⅳ可作为拯救远缘杂交杂种胚发育中止的手段。
但是由于传统方法可以为植物细胞工程的应用提供变异基础，因此，植物细胞工程必须与传统育种方法结合才更有生命力。
[2]二、植物细胞工程在农业上的应用有一下几个方面：ⅰ．花药、花粉培养育成单倍体植株，培育成功的植物很多，如小麦、大麦、水稻、橡胶等。
利用花药、花粉培养育成的单倍体植株，经过染色体加倍，可在短期内育成遗传变异稳定的株系，有利于缩短育种年限。
[3]ⅱ．原生质体融合产生体细胞杂种，在烟草属植株物种间细胞融合获得成功[4]通常在受精时可以看到细胞融合，雌雄配子体融合而形成合子，但在远缘植物及无亲缘关系的植物间，甚至动植物间，这种生殖细胞的融合困难很大，甚至完全不可能，然而通过体细胞融合就可能实现，烟草属植物中间细胞融合已获成功。
细胞工程的现状发展及展望
细胞工程的现状发展及展望课程：食品生物技术专业：班级：学号：姓名：完成时间：2011 年5月20日细胞工程的现状发展及展望摘要：简介了细胞工程的概念及基本操作，论述了其在若干重要领域研究取得的重大进展。
并且，阐述了细胞融合技术、细胞工程培育海带、细胞工程在作物育种方面的应用。
关键字：细胞工程，单克隆抗体，作物育种，应用研究1 细胞工程的概念及其基本操作细胞工程属于广义的遗传工程，是将一种生物细胞中携带的全套遗传信息的基因或染色体整个导人另一种生物细胞，从而改变细胞的遗传性，创造新的生物类型。
它包括细胞融合、细胞重组、染色体工程、细胞器移植、原生质体诱变及细胞和组织培养技术。
因此，研究者称细胞工程为细胞操作技术。
近年来，在该领域的研究最引人注目的是细胞融合技术及细胞杂交)，并取得一些突破性研究进展。
细胞融合是应用经紫外线灭活的病毒(如仙台病毒)或以聚乙二醇和溶血卵磷脂处理体外培养细胞，使其细胞质膜发生改变，导致细胞互相合并而成多核体。
同种细胞的融合称为同核体，不同种细胞的融合称为异核体。
后者在以后的分裂过程中，不同遗传型染色体混合产生单核合核体。
应用这一技术可以分析细胞的质核关系、基因表现的调节和基因在染色体上的定位。
应用细胞融合可以大量培育新的生物类型。
细胞杂交是应用细胞融合技术，使不同种细胞的细胞质和细胞核合并。
由不同种的体细胞经过细胞融合后形成双核细胞，染色体在分裂过程中互混后产生的杂交单核子细胞便是杂交细胞，也称合核体。
运用此法，亦可改变生物性状，培育出大量适合人类需求的新品系。
新近细胞重组在细胞工程开发与应用研究方面发展较快，成果颇多。
细胞重组是由不同细胞的核体与细胞质在融合子介导下并合形成完整细胞，在研究真核细胞的核、质相互关系及基因转移等方面具有重要价值。
核体与胞质体在仙台病毒或聚乙二醇的诱导下能合并成为完整的重组细胞。
目前不仅能使大鼠核体与小鼠胞质体并合成为新细胞，还能使人的核体与小鼠的胞质体并合成为重组细胞。
细胞工程育种的原理及应用
细胞工程育种的原理及应用1. 前言细胞工程育种是一种现代的育种方法，它基于细胞和分子生物学的原理，通过对植物或动物细胞进行基因改造和繁殖，实现对遗传特性的精确调控。
本文将介绍细胞工程育种的原理和应用。
2. 原理2.1 细胞培养技术•细胞培养是细胞工程育种的关键步骤之一。
•细胞培养技术可以将植物或动物的细胞从体内分离出来，在适宜的培养基中培养和繁殖。
•细胞培养技术可以提供无限的原料，为后续的基因改造提供了重要的基础。
2.2 基因改造•基因改造是细胞工程育种的核心技术。
•基因改造通过将外源基因导入目标细胞中，实现对遗传特性的改变。
•基因改造可以通过基因转染、基因敲除或基因编辑等方法实现。
2.3 细胞再生与植株繁殖•细胞再生是指将经过基因改造的细胞培养至成熟植株的过程。
•细胞再生通常通过植物的不定芽或组织培养技术实现。
•细胞再生成功后，可以通过植株繁殖的方式大规模培育带有目标基因的植株。
3. 应用3.1 农业育种•细胞工程育种在农业领域具有广阔的应用前景。
•通过基因改造，可以使植物具备耐盐碱、耐病虫害、提高产量等特性。
•细胞工程育种还可以提高作物的抗逆性，使作物更适应气候变化等恶劣环境。
3.2 动物育种•细胞工程育种不仅可以应用于植物育种，还可以应用于动物育种。
•通过基因改造，可以提高动物的生长速度、抗病能力和产品质量。
•细胞工程育种还可以培育出具有特殊功能的动物，如高效草食动物、抗疾病动物等。
3.3 药物研发•细胞工程育种也在药物研发领域得到了广泛应用。
•通过基因改造，可以使植物或动物细胞表达特定蛋白质，并用于药物生产。
•细胞工程育种可以大幅提高药物的产量和纯度，降低药物研发成本。
4. 优势与挑战4.1 优势•细胞工程育种可以精确调控遗传特性，提高育种效率。
•细胞工程育种可以培育出具有特殊功能的植物或动物。
•细胞工程育种可以应对气候变化、病虫害等挑战。
4.2 挑战•细胞工程育种可能引发的安全性问题仍需进一步研究和探索。
植物细胞工程的实际应用
植物细胞工程的实际应用概述植物细胞工程是一种利用现代生物技术手段来改良和利用植物，以满足农业、工业、科学等各方面需要的新技术和新方法。
它包括组织培养、基因工程、遗传转化等领域。
植物细胞工程的应用领域非常广泛，以下将对一些实际应用进行介绍。
植物生长调节剂的合成植物生长调节剂对植物的生长发育起到了十分重要的作用。
利用植物细胞工程技术，可以通过对反应物和酶进行细胞表达或通过质粒转化等方式，合成多种有机植物生长调节剂，如IAA、AHA、GA3等。
植物生长调节剂在农业生产中应用非常广泛，可以促进种子萌发、幼苗生长、花芽分化、果实成熟等过程，同时也可以提高作物产量和品质。
此外，生长调节剂还可以使非食用作物的木本植物具有食用性，增加食品来源。
抗病植物的培育使用植物细胞工程技术可以构建抗病植物，提高病害防治的效果。
例如，已经成功培育出多种可以抵抗病菌攻击的转基因植物，如抗病毒的水稻、抗虫害的玉米和棉花等。
这些植物在农业生产中的应用可以帮助农民减少农药使用，降低生产成本，同时也减轻环境负担。
遗传转化植物的育种利用遗传转化技术，可以将目标基因导入到植物种子中，实现基因的无性传递、选择性筛选和后代的稳定遗传等功能。
这种方法相较于传统的选育方法，可以更加精细、快速地培育出理想的优良植物品种，例如杂交水稻、高产油菜等。
此外，利用遗传转化技术还可以提高植物的抗性、耐受性、抗逆性等性状，增加环境适应性，提高植物的生存能力。
这些优良品种在农业生产中的应用也能够提高生产量和品质。
线粒体和叶绿体组织的修复线粒体和叶绿体是植物细胞中非常重要的组织，它们不仅支持植物的正常生理机能，还参与植物适应环境的调节过程。
然而，在长期的生长过程中，线粒体和叶绿体很容易受到环境、病毒等因素的影响而受损。
使用植物细胞工程技术，可以修复受损的线粒体和叶绿体组织。
通过异常基因的剥离、修饰和替换，或将正常基因导入组织中进行修复，最终实现组织的再生和调节功能。
细胞工程育种技术的原理和应用
细胞工程育种技术的原理和应用1. 引言细胞工程育种技术是一种利用细胞和分子生物学方法进行育种的新兴技术。
它结合了细胞培养、基因编辑和遗传改良等技术，可以通过调控细胞的遗传信息和功能来改良植物和动物的性状，从而实现对生物体的精细控制和育种。
2. 细胞工程育种技术的原理细胞工程育种技术的原理基于对细胞的遗传信息和功能的调控。
它主要包括以下几个步骤：2.1 细胞培养细胞培养是细胞工程育种技术的基础。
通过将目标动植物的细胞分离培养在含有营养物质和生长因子的培养基中，可以促进细胞的生长和分裂。
细胞培养可以提供大量的细胞材料，为后续的基因编辑和遗传改良提供了基础。
2.2 基因编辑基因编辑是细胞工程育种技术的关键一步。
通过利用CRISPR/Cas9等基因编辑工具，可以精确地修改细胞中的基因序列。
基因编辑可以实现对目标性状相关基因的敲除、添加或修饰，从而改变生物的性状。
基因编辑技术的出现极大地提高了育种的效率和精度。
2.3 遗传改良遗传改良是细胞工程育种技术的核心目标。
通过对细胞的遗传信息和功能的调控，可以实现对目标性状的改良。
遗传改良的方法包括基因敲除、基因添加、基因修饰等。
细胞工程育种技术的优势在于可以针对特定性状进行选择，提高育种的效率和准确性。
3. 细胞工程育种技术的应用细胞工程育种技术在农业、医学和环境保护等领域都有广泛的应用。
3.1 农业领域在农业领域，细胞工程育种技术可以用于改良作物的抗病性、逆境适应性、产量和品质等性状。
通过基因编辑和遗传改良，可以实现对作物中有害基因的敲除、抗虫、抗草等基因的添加，从而提高作物的产量和品质。
3.2 医学领域在医学领域，细胞工程育种技术可以用于基因治疗、干细胞治疗和组织工程等领域。
通过基因编辑和遗传改良，可以修复人体细胞中存在的疾病相关基因，实现对疾病的治疗和预防。
此外，细胞工程育种技术还可以用于干细胞的培养和定向分化，以及组织工程的构建和器官的再生。
3.3 环境保护领域在环境保护领域，细胞工程育种技术可以用于改良生物体对环境污染的敏感性。
细胞工程的发展与应用前景
细胞工程的发展与应用前景随着现代科技的普及，细胞工程成为了一种备受关注的新兴领域。
在细胞工程中，研究人员可以通过人工手段来调整细胞的功能，进而实现个性化医疗、生物制药等应用。
细胞工程的发展前景十分广阔，在未来的科技发展中起到了至关重要的作用。
一、细胞工程的发展历程细胞工程的发展历程可以追溯到上世纪六七十年代。
当时，科学家们开始尝试通过一些特殊的实验方法来调整细胞的基因，以期实现人类健康和生物工业的进展。
细胞工程在经历了艰苦的起步阶段后，随着生物技术和信息技术的快速发展，进展迅速。
二、细胞工程技术细胞工程技术是一种复杂的技术，它需要跨越多个学科领域的交叉。
这种技术可以概括为三个核心环节：分子生物学、细胞生物学和组织工程学。
在这个过程中，细胞工程研究人员通过这些技术手段来识别、增殖、转化和调节细胞。
其中最为重要的一项就是基因编辑技术，它是通过人工干预方式来剪切、插入或者激活基因的一种技术。
三、细胞工程的应用细胞工程目前已经被广泛应用在一些各行各业领域中，其中最为突出的就是生物医药。
在近年来的医疗领域中，人们已经开发了一些新型的药物，如CAR-T疗法和CRISPR/Cas9基因编辑等，它们都凭借着细胞工程技术的支持而得到了广泛的应用。
现代生物制药发展同样也得益于细胞工程技术，在药物生产以及治疗方面都起到了重要的作用。
除此之外，细胞工程还可以在环境领域、农业领域和材料科学领域等地方发挥重要作用。
例如，通过基因编辑技术可以育种出耐旱、耐病的作物品种，以及提高纤维素等生物质转化效率；在材料科学领域，还可以利用细胞工程技术来合成高性能材料、复合材料、仿生材料等。
四、细胞工程的未来未来，细胞工程的发展前景将更加广阔。
一方面，未来的生物医疗、生物制药、农业、材料科学等领域仍然需要细胞工程技术支持，在应用方面还有很多创新的空间。
另一方面，随着信息技术、大数据技术等技术的快速发展，细胞工程技术也必将得到快速发展，将会有更多新的技术和应用形式出现。
作物育种学：细胞工程与作物育种
4 培养系统的选择
A 器官发生系统：
再生植株由愈伤组织直接分化而成。通 常,外植体先形成愈伤组织，再由愈伤组织 的一部分形成类似生长锥的分化物，进而 发育成幼芽；另一部分愈伤组织则分化成 幼根，这两部分进一步发育和联合即形成 一个新的植株。
B 胚胎发生系统：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
外植体首先形成愈伤组织，再由愈伤组织 分化出类似于种子胚的胚状体，胚状体进 一步发育成熟而形成完整植株。
植物原生质体：用一定方法脱 去细胞壁的裸露原生质团。
一）原生质体的分离
分离方法
机械分离 酶分离
影响原生质体分离的因素
➢材料来源 ➢渗透压 ➢酶 ➢分离培养基 ➢培养条件 ➢组织前处理
原生质体的收集、纯化和活力测定
二）原生质体培养
原生质体计数
三）细胞融合（体细胞杂交）
Plant Cell Tiss Org Cult 2009
组织培养在育种中如何应用？ 如何利用细胞工程创造变异？
二、原生质体培养和体细胞 杂交
体细胞杂交和有性杂交
• 不是雌雄配子间的结合 • 完整遗传物质体细胞的融合 • 双亲染色体数的总和及全部细胞质
体细胞杂交的特点
可以在有性杂交困难的作物之间杂交成功, 扩展这些作物的育种资源，并有可能利用 融合之后的染色体消减和重组过程获得崭 新的体细胞杂种
缺点：由于细胞对抑制剂存在生理适应，在 去除抑制剂后，会出现抗性消失。
优良品种
利
细胞组织培养
用
R0
体
细 胞
R1群体
无 性 系
改良的体 互交测试 细胞无性系
确定遗传方式
变
田间试验
异
遗传稳定性测试
育
种
生物工程技术在农业生产中的应用研究
生物工程技术在农业生产中的应用研究生物工程技术是指利用基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白工程等技术手段，对生物体进行改良、加工和利用的一种综合性学科。
随着科技的不断发展，生物工程技术在农业生产中的应用越来越广泛。
一、基因工程技术在农业生产中的应用1. 基因修饰改良农作物基因修饰技术可以改良农作物的抗性、产量和品质。
例如，通过转基因技术将一些具有抗病性的基因植入到作物中，可以增加作物的耐病性，减少病害对作物产量的影响，同时增加作物的产量和品质。
2. 基因编辑技术提高农作物品质基因编辑技术可以直接编辑农作物基因中的缺陷，提高农作物品质。
例如，利用基因编辑技术可以提高水稻的储藏品质，减少水稻品种中致癌物质的含量，从而提高水稻的营养价值和安全性。
3. 基因克隆技术改良畜禽种质基因克隆技术可以通过克隆优良畜禽基因，强化畜禽的遗传优势，提高畜禽产量和品质。
例如，利用基因克隆技术可以克隆出优良的牛奶蛋白基因，然后将其植入到牛奶生产的牛种中，可以提高牛奶的产量和品质。
二、细胞工程技术在农业生产中的应用1. 细胞培养技术生产优质种苗细胞培养技术可以通过培养植物幼芽、种子等，生产出优质的种苗。
这种技术具有效率高、时间短、产量多等优点，可以提高农作物的育种效果和产量。
2. 细胞融合技术提高植物抗性细胞融合技术可以将不同种类的细胞融合在一起，产生新的植物品种。
这种技术可以提高植物的抗性、产量和品质，具有广阔的应用前景。
三、酶工程技术在农业生产中的应用1. 酶处理技术改良饲料酶处理技术可以将饲料中的淀粉、蛋白质等分解成小分子物质，提高饲料的可消化性和食用价值，同时降低动物在消化过程中对能量的消耗，提高饲料利用率。
2. 酶处理技术优化果汁酿造酶处理技术可以加速果汁中酶的作用，分解果汁中的果胶、细胞壁等，使果汁浓度更高，口感更好，并且可以提高果汁的稳定性和保存时间。
四、蛋白工程技术在农业生产中的应用1. 蛋白分离技术提高动物肉品质蛋白分离技术可以将动物肉中的蛋白质分离出来，通过对蛋白质进行调整，改良动物肉的品质，提高营养价值和口感。
细胞工程技术在作物育种中的应用
细胞工程技术在作物育种中的应用
细胞工程技术是一种基于分子生物学和细胞生物学的技术，可用于改良作物的遗传物质和基因表达。
在作物育种中，细胞工程技术可以通过基因转化和基因编辑等手段，实现快速产生新品种、改良品质和提高产量等目标。
基因转化是指将外源基因导入到植物的染色体中，使其在细胞内表达。
这种技术可以让作物具备抗虫、抗病、耐盐碱等性状，同时也可以提高作物的营养价值和产量。
例如，通过外源基因转化，水稻可以获得抗病性，玉米可以获得抗虫性，小麦可以获得耐盐能力。
基因编辑是指通过CRISPR/Cas9等技术，直接修改作物的基因序列，以改变其性状。
这种技术可以实现精准的基因改良，例如改变作物的花期、花色、果形等性状。
目前，基因编辑已经被广泛应用于玉米、小麦、水稻等作物的育种中。
细胞工程技术的应用，不仅可以提高作物的品质和产量，还可以缩短育种周期，减少人工干预，降低育种成本。
但是，在推广应用时需要注意安全性和环保性问题，避免对生态环境造成不利影响。
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生物技术在农作物遗传育种中应用的进展
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新疆农业科学
A& 卷
科院蔬菜所培养结球甘蓝和大白菜的杂种胚得到了种间杂种。中科院植物所和北京市农科院合作育成 早熟桃新品种 “京早 ! 号” ， 成熟期比一般早熟桃提前 "# $ %& ’。西北植物所得到了节节草和普通小麦 的属间杂种。中国农科院棉花所获得了栽培棉和野生棉的种间杂种。大麦 ( 小麦、 大麦 ( 提莫菲维小 麦、 小麦 ( 冰草 （育成新品种小堰 ) 号） 、 小麦 ( 大赖草、 小麦 ( 簇毛麦、 小麦 ( 黑麦、 硬粒小麦 ( 簇毛麦 等也通过胚培养获得了杂种。烟草属间杂种、 水稻品种间杂种也已经得到。
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利用植物细胞工程进行远缘杂交育种与胚挽救技术
利用体细胞融合技术培育远缘杂种
第一棵体细胞杂种植株是在 &-.) 年建立的， 美国的 /012345 诱导粉蓝烟草和郎氏烟草的原生质体 融合并获得了杂种植株。早期的研究对象主要集中在茄科的烟草属、 曼陀罗属和矮牵牛属， 以后逐渐转 移到茄属、 番茄属、 颠茄属和十字花科的芸苔属、 拟南芥属和伞形科的胡萝卜属、 欧芹属。随着重要粮油 作物的原生质体再生植株的成功， 研究对象又再一次转移。用于融合的亲本细胞也由最初的品种间进 展到种间、 属间甚至科间。亚太地区大约诱导了 6# 多个种间和属间的原生质体融合形成植株， 其中日 本占一半。通过木本植物柑桔类种属间的体细胞杂交， 培育出新的柑桔杂交品种 （7890:010， ， 有性 &--6） 杂交不亲和的番茄 ; 马铃薯间的体细胞杂交也获得了杂种植株 （ <=2>8=13， 。通过马铃薯的栽培品 &-.!） 种与野生种的体细胞杂交， 得到了抗疫病和卷叶病的体细胞杂种 （ %?3@A5， 。白菜型油菜与甘蓝的 &-!6） 体细胞杂交， 得到了甘蓝型油菜 （ $?5BC=19， 。科间的大豆 ; 粉 蓝 烟 草 （ D04， 、 大豆 ; 烟草 &-!*） &-.. ） （ /8A=5， 也产生了连续增殖的杂种细胞系， 更远缘的大豆 ; 水稻产生了愈伤组织 （,AAE=FA， 。日 &-!)） &-!6） 本科学家还利用不对称细胞融合技术培育获得世界上第一个商品烟草雄性不育系， 应用这种雄性不育 系， 又开发了胡萝卜、 卷心菜和茄子的 G& 代杂种。我国科学家利用烟草与黄花烟草的粉蓝烟草的体细 胞杂交开发出新的烟草商品品种。 ! "! 利用胚挽救技术培育远缘杂种 杂交失败的原因之一是胚在发育早期夭折。杂种胚早期败育一般是由于胚乳发育不正常或是杂种 胚育胚乳之间生理上的不协调而引起。因此， 许多种间与属间杂交， 受精和早期的胚发育还是能进行 的， 但在胚成熟前就死亡， 不能形成成熟的种子。在胚败育之前， 对杂种胚进行人工培养就可克服胚发 育的生理障碍， 从而获得种间或属间杂种。&-)6 年 H0AC0>8 发现远缘杂交植物， 进行离体胚培养， 可以使 胚在培养基上正常生长。目前， 胚培养已广泛地应用于农作物和园艺植物地育种工作中， 为农业生产提 供了一些新作物品种， 如豆科植物间的种间杂种。 胚胎培养技术主要应用于一些亚洲国家。如印度科学家在栽培种菜豆、 麻黄和花生的远缘杂交中 获得了理想的重组体。日本科学家获得了 " 个柑桔属、 李属和芸苔属品种和 6 个百合栽培种。中国农
《植物细胞工程》细胞工程解析
《植物细胞工程》细胞工程解析在现代生物技术的广阔领域中，植物细胞工程犹如一颗璀璨的明珠，为农业、医药、环境保护等众多领域带来了前所未有的机遇和变革。
那么，究竟什么是植物细胞工程呢？让我们一同来揭开它神秘的面纱。
植物细胞工程，简单来说，就是以植物细胞为基本单位，在体外进行培养、繁殖、改造和利用的技术体系。
它融合了细胞生物学、分子生物学、发育生物学等多个学科的知识和技术，旨在通过对植物细胞的精准操控，实现人们对植物性状改良、新品种培育、药物生产等方面的需求。
植物细胞具有全能性，这是植物细胞工程的重要理论基础。
也就是说，一个植物细胞，只要给予适当的条件，就有可能发育成一个完整的植株。
这一特性为植物细胞工程的各种技术操作提供了可能性。
比如，通过植物组织培养技术，我们可以从一小段植物组织甚至单个细胞出发，经过诱导分化，培养出大量的完整植株。
植物组织培养是植物细胞工程中最常用的技术之一。
其过程大致包括以下几个步骤：首先，要选取合适的外植体，即植物的一部分组织或器官，如茎尖、叶片、花药等。
然后，对外植体进行消毒处理，以去除表面的微生物，防止污染。
接下来，将外植体接种到含有适当营养物质和植物生长调节剂的培养基上。
在适宜的环境条件下，外植体中的细胞会脱分化，形成愈伤组织。
愈伤组织是一种未分化的细胞团，具有很强的分裂和分化能力。
通过调整培养基中的生长调节剂比例，可以诱导愈伤组织再分化，形成根、芽等不同的器官，最终发育成完整的植株。
植物细胞工程在农业领域的应用极为广泛。
在作物育种方面，传统的杂交育种方法往往受到物种间生殖隔离的限制，而植物细胞工程中的细胞融合技术，则可以打破这种限制，实现不同物种间优良性状的组合。
例如，将野生植物中具有抗病虫害基因的细胞与栽培作物的细胞进行融合，培育出具有抗病虫害能力的新品种。
此外，通过基因工程技术将特定的基因导入植物细胞，也能够获得具有特定性状的转基因植物，如抗除草剂的大豆、富含维生素 A 的“黄金大米”等。
细胞工程近十年的研究进展
细胞工程细胞工程是生物工程的一个重要方面。
总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。
通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。
根据设计要求，按照需要改造的遗传物质的不同操作层次，可细胞工程学分为染色体工程、染色体组工程、细胞质工程和细胞融合工程等几个方面。
(1)染色体工程染色体工程是按人们需要来添加或削减一种生物的染色体，或用别的生物的染色体来替换。
可分为动物染色体工程和植物染色体工程两种。
动物染色体工程主要采用对细胞进行微操作的方法(如微细胞转移方法等)来达到转移基因的目的。
植物细胞工程目前主要是利用传统的杂交回交等方法来达到添加、消除或置换染色体的目的。
(2)染色体组工程梁色体组工程是整个改变染色体组数的技术。
自从1937年秋水仙素用于生物学后，多倍体的工作得到了迅速发展，例如得到四倍体小麦，八倍体小黑麦等。
(3)细胞质工程又称细胞拆合工程，是通过物理或化学方法将细胞质与细胞核分开，再进行不同细胞间核质的重新组合，重建成新细胞。
可用于研究细胞核与细胞质的关系的基础研究和育种工作。
(4)细胞融合工程是用自然或人工的方法使两个或几个不同细胞融合为一个细胞的过程。
可用于产生新的物种或品系(植物上用得多，动物上用得少)及产生单克隆抗体等。
其中单克隆抗体技术利用克隆化的杂交瘤细胞分泌高度纯一的单克隆抗体，具有很高的实用价值，在诊断和治疗病症方面有着广泛的应用前途。
大规模的细胞培养可分为三个层次：单个细胞培养、组织培养和器官培养。
植物细胞和原生质体培养技术可以用于育种，也可用于各类植物的快速繁殖，在培养无毒苗、长期贮存种子和生产次生代谢产物等方面发挥作用。
动物细胞培养技术可用于制取许多有应用价值的细胞产品，如疫苗和生长因子等。
细胞工程在植物方面的应用
细胞工程在植物方面的应用⑴微繁殖技术（Micropropagation）的应用微繁殖技术，即以植物的器官、组织、细胞或原生质体为外植体，在离体培养条件下进行植株再生的技术。
应用微繁殖技术既可用于克服高度杂合物种因有性繁殖而引起的后代严重分离，如澳大利亚的番木瓜；有可用于名优或濒危物种的快速繁殖，如凤梨、草莓。
通过微繁技术已获再生植株的树种主要有番木瓜、柑橘、龙眼、荔枝、苹果、梨、葡萄等，草莓、香蕉等以实现了商品化生产。
通过茎尖培养或微嫁接技术，可以脱去植物体内的病毒，获得无病毒苗木，如苹果、草莓等。
另外，在组织培养过程中，如愈伤组织培养、细胞悬浮培养、原生质体培养等，通过pH值、温度、离子浓度等条件的变化，可增加其变异，从中可筛选出优良的突变体，从而为新品种的选育开辟一条崭新的途径。
愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等是基因转化的良好受体材料，并且在离体培养条件下进行植株再生也是实现植物遗传转化的重要环节。
此外，微繁技术为种质的保存（germplasm storage）提供了新方法。
很多种质资源在离体培养条件下，通过减缓生长和低温处理而达到长期保存目的，并可进行不同国家、地区间的种质资源收集、互换、保存和应用，即建立“基因银行”（gene bank），实现种质资源的全球共享。
例如，在比利时Catholic University的Leuven研究中心有大量离体保存的香蕉种质库。
⑵细胞大量培养与有用次生代谢产物生产细胞大量培养有用次生代谢产物是植物细胞工程另一个重要应用领域。
通过细胞工程技术，刺激植物体内某些重要次生代谢产物的合成和积累，然后进行分离、提纯，如某些名贵药物、香精、色素等，实现植物产品的工业化生产。
早在1964年我国就开始进行人参细胞培养。
1980年以后，我国研究者相继开展了紫草、三七、红豆杉、青蒿、红景天和水母雪莲等植物的细胞大量培养和研究，并利用生物反应器进行药用植物的细胞大量培养的小试和中试。
植物细胞工程进展
植物细胞工程进展一、本文概述随着科学技术的快速发展，植物细胞工程已成为生物学领域的重要分支，其涉及的研究领域广泛，包括植物组织培养、细胞分化、基因编辑以及细胞信号传导等。
本文旨在全面概述植物细胞工程的最新进展，探讨其在实际应用中的潜力与挑战。
我们将从植物细胞工程的基本概念出发，详细介绍植物细胞培养技术、基因工程技术在植物细胞中的应用，以及植物细胞工程在农业、生物技术和环境保护等领域的重要应用。
我们还将对植物细胞工程领域未来的发展趋势进行展望，以期为推动该领域的持续发展提供有益的参考。
二、植物细胞培养技术植物细胞培养技术，作为植物细胞工程的重要组成部分，近年来取得了显著的进展。
植物细胞培养是指将离体的植物组织、器官或细胞，在人工控制的条件下，于无菌环境中进行培养，并使其保持活性和再生的技术。
在植物细胞培养技术的发展过程中，培养基的改良和优化是关键因素之一。
通过深入研究各种营养物质对植物细胞生长和代谢的影响，科研人员已经成功开发出多种适用于不同植物种类和细胞类型的培养基，显著提高了植物细胞培养的效率和稳定性。
同时，植物细胞培养技术在植物繁殖和遗传改良方面也取得了重要突破。
利用植物细胞的全能性，通过组织培养和体细胞克隆技术，可以实现快速、高效的植物繁殖，为解决珍稀濒危植物的保存和扩繁问题提供了新的途径。
通过基因编辑技术和植物细胞培养的结合，可以实现对植物遗传特性的精准改良，为农业生产和生态保护提供了有力支持。
在植物细胞培养过程中，细胞分化与形态建成是研究的热点之一。
科研人员通过调控培养条件、添加生长调节物质等手段，成功诱导出多种植物细胞的分化，包括愈伤组织、根、茎、叶等，为植物细胞工程在农业、林业和园艺等领域的应用提供了更多可能性。
然而，植物细胞培养技术仍面临一些挑战和限制。
例如，某些植物种类的细胞培养难度较大，需要更多的研究和实践来突破技术瓶颈。
植物细胞培养过程中可能出现的遗传变异和表型不稳定等问题也需要进一步研究和解决。
植物细胞工程研究应用与展望
植物细胞工程研究应用与展望一、本文概述植物细胞工程，作为生物工程的重要分支，涉及对植物细胞进行遗传、生理、生化等方面的操作，以实现植物遗传资源的创新利用、优良品种的快速繁育以及植物次生代谢产物的高效生产。
本文旨在全面概述植物细胞工程的研究现状、应用领域以及未来发展趋势，以期为相关领域的研究者提供有价值的参考。
本文将回顾植物细胞工程的发展历程，从早期的细胞培养技术到现代的基因编辑技术，揭示其科技进步的轨迹。
本文将重点介绍植物细胞工程在植物遗传转化、组织培养、细胞培养以及次生代谢产物生产等方面的研究进展，分析其在农业、医药、工业等领域的应用价值。
本文还将探讨植物细胞工程在应对全球气候变化、粮食安全以及生物多样性保护等重大问题中的潜力与挑战。
本文将对植物细胞工程的发展前景进行展望，分析未来研究方向和技术创新点，以期为推动植物细胞工程领域的持续发展提供有益的思路和建议。
通过本文的阐述，我们期望能够激发更多研究者关注植物细胞工程领域，共同推动这一领域的科技进步和社会发展。
二、植物细胞工程的研究现状植物细胞工程，作为现代生物技术的重要组成部分，近年来取得了显著的进步和突破。
通过细胞培养、遗传转化、细胞组织培养等技术手段，植物细胞工程在植物育种、遗传改良、次生代谢产物生产等方面展现出了巨大的潜力和应用价值。
在植物育种方面，细胞工程被广泛应用于远缘杂交、基因编辑、突变体筛选等研究。
通过体细胞杂交技术，科学家们成功培育出了一系列具有优良性状的新品种，如高产、抗病、抗虫等。
同时，利用基因编辑技术，研究人员能够精确地编辑植物基因组，实现特定基因的敲除、插入或修饰，从而定向改良植物性状，提高植物适应性和产量。
在遗传改良方面，植物细胞工程为植物育种提供了新的途径。
通过基因转移技术，科学家们可以将外源基因导入植物细胞，实现外源基因在植物体内的表达，从而赋予植物新的性状或提高现有性状的表达水平。
利用细胞培养技术，还可以对植物进行大规模的遗传筛选，快速筛选出具有优良性状的突变体，为植物育种提供丰富的遗传资源。
植物细胞工程的研究及其在农业生产中的应用范文
植物细胞工程的研究及其在农业生产中的应用范文第一篇：植物细胞工程的研究及其在农业生产中的应用范文植物细胞工程的研究及其在农业生产中的应用摘要：植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础，具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。
目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术，这些技术的发展和应用，使植物细胞工程在人类现生活中的地位更加突出，并发挥着越来越重要的作用。
而其在农业生产上的应用有以下几方面：脱毒苗生产方面、经济植物快繁方面、新品种选育方面及利用植物细胞工程获得生物产品。
本文就以上内容做一个简单的介绍。
关键词：植物细胞工程研究农业生产应用展望植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础，具有广泛应用前景和实用价值的生物技术，其理论基础是植物细胞的全能性，以植物组织与细胞培养为技术支持，在细胞和亚细胞水平对植物进行遗传操作，实现植物改良和利用，或获得植物来源的生物产品的科学技术。
植物细胞培养是指把植物的胚、胚轴、根、茎、叶、花、果实、种子、花粉或分生组织等任一部分离体培养成为植株；植物细胞杂交是指分离植物体上的细胞后用纤维素酶除去细胞壁，使其变为原生质体，在灭活的仙台病毒或PEG 诱导下促进不同品种的两个细胞完成杂交过程，从而培养为杂种植株。
植物细胞工程具有科学和技术双重特征，经过多年的探索和发展，已成为当代生物科学中一个重要学科和现代生物技术的重要组成部分。
一、植物细胞工程基础研究随着植物细胞工程的不断完善和发展, 该技术已经在部分经济植物的育种和繁殖中发挥着十分重要的作用。
目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术, 包括植物细胞培养技术、无性快繁技术、制备转基因植物、单倍体育种及胚胎培养等。
这些技术的发展和应用, 使得植物细胞工程在人类的现代生活中的地位更加突出,并在经济植物快繁、植物新品种选育和有用次生代谢第 1 页产物的生产方面发挥了重要的作用。
培养植物细胞获得生物产品对于人类来说是非常重要的。
基因工程和细胞工程技术在马铃薯,油菜,向日葵遗传育种中的应用
基因工程和细胞工程技术在马铃薯,油菜,向日葵遗传育种中的应用想象一下，咱们走进了一个充满生机的农场。
老农夫约翰正站在他那大片的田地里，挠着头，看着眼前的马铃薯、油菜和向日葵，脸上满是愁容。
“哎这些作物啊，要是能长得更好，产量更高，还能抵抗那些讨厌的病虫害就好了。
”约翰喃喃自语道。
这时候，他年轻聪明的孙子小汤姆跑了过来，眼睛里闪烁着好奇的光芒。
“爷爷，您知道吗？现在有一种超级厉害的技术，叫做基因工程和细胞工程技术，就像魔法一样，可以让这些作物变得更棒呢！”小汤姆兴奋地说。
约翰疑惑地看着小汤姆，“啥？魔法？小汤姆，你可别跟爷爷开玩笑啦。
”约翰似懂非懂地点点头，“嗯，听起来有点意思。
那这个细胞工程又是啥呢？”小汤姆手在空中比划着，“爷爷，细胞工程就更神奇啦。
咱们可以把不同植物的细胞放在一起，让它们融合，就像把两个小伙伴的力量合在一起一样。
比如说油菜吧，有些油菜产油量不是很高，科学家们可以找到那些产油特别多的油菜细胞，再把它们和普通油菜细胞进行融合，这样就有可能得到产油量超高的油菜新品种呢。
这就好比把一个大力士的力量给了一个普通的战士，让它变得超级强大。
”“那向日葵呢？”约翰急切地问道。
“向日葵也不例外爷爷。
您看那些向日葵有时候会被害虫吃得很惨，要是能有一种让害虫不喜欢吃的向日葵就好了。
科学家可以利用基因工程，把一种能产生特殊气味或者物质的基因放到向日葵里，这种气味或者物质是害虫特别讨厌的，就像我们闻到臭味会躲开一样，害虫闻到向日葵发出的这种味道，就会远远地飞走啦。
而且啊，通过细胞工程技术，还可以让向日葵长得更高大，结出更多更大的瓜子呢。
”约翰的眼睛里渐渐有了光彩，“哇，原来这些技术这么厉害啊。
那这些新技术种出来的东西，咱们能吃吗？会不会不安全呀？”从这个小小的农场故事里，我们就能看到基因工程和细胞工程技术在马铃薯、油菜、向日葵遗传育种中的巨大潜力。
这些技术就像是一把把神奇的钥匙，打开了作物高产、优质、抗逆的大门。
细胞工程在甜菜育种上的应用进展
Ｉ ｎ ｒ Ｍｏ ｇ ｌａ Ａ ｃ ｌ ｒ ｌＳ ｉ ｎ ｅ Ａｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｅ ｎ ｏｉ ｕ ｔ ａ ｃ ｅ ｃ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｕ
细胞工程在甜菜育种上的应用进展
牛 素 清 ， 白 晨 ， 张 惠 忠 ， 李 晓 东 ， 付 增 娟 ， 赵 尚敏 ， 鄂 圆 圆
（ 蒙古农牧业科学院 甜菜研究所 ， 内 内蒙 古 呼 和浩 特 摘 ００３ ） １０ １
要 ： 胞 工 程是 生 物技 术 中的 一 个 重 要 组 成 部 分 ， 时 也 是 植 物 基 因工 程 的 重 要 基 础 ， 章 从 甜 菜组 织培 养 ， 生 质 体 的 培 养 ， 细 同 文 原 生殖
文 章 编 号 ：０ ７ ０ ０ （０ ００ 一 ｏ １０ １ ０ — ９ ７２ １）１ ｏ ３ — ２
Ｔｈｅ Ａｄ ａ ｅ ｏ ｌ ｖ ｎｃ ｆ Ｃｅ ｌＥｎｇ ｎｅ ｒ ｎ ｉ ｅ ｉ ｇ Ａｐｐ ｉａｔｏ ｎ ｇ Ｂｅ ｔＢｒ ｅ ｎｇ ｌｃ ｉ ｎ ｏ Ｓｕ ａｒ ｅ ｅ ｄｉ
ＮＩ Ｓ Ｕ ｕ—ｑ ｎ ｉｇ
ｆｕａｂｅ ｓｔｔ， ｎ ｒ ｏ ｇｌ ｃｄｍ ｆ ｇ ｃｌ ｒ ａｄＡ ｉ ｌ ｓａｄｙＳｉｎｅ，ｕ ｈｔ ０ ０ ３ ，ｈ ａ Ｓ ｇｒｅｔ ｎｔｕｅ ｎ ｅ ｎｏ ａＡ ａｅ ｙｏ ｒ ｕｔ ｅ ｎ ｎｍａ Ｈｕｂ ｎ ｒ ｃｅｃｓ ｈ ｏ １０ Ｃ ｉ ） Ｉ ｉ Ｉ Ｍ ｉ Ａ ｉ ｕ Ｈ １ ｎ
细 胞 工程 育 种 ． 因 工程 育种 等 方 面 ． 述 了 细胞 工 程 在 甜 菜育 种 上 的 应 用 进 展 。 基 综
关 键 词 ： 胞 工 程 ： 菜 ： 种 细 甜 育
细胞工程学的新成就
细胞工程学的新成就
细胞工程作为科学研究的一种手段，已经渗入到生物工程的各个方面，成为必不可少的配套技术。
在农林、园艺和医学等领域中，细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。
1、粮食与蔬菜生产利用细胞工程技术进行作物育种，是迄今人类受益最多的一个方面。
中国在这一领域已达到世界先进水平，以花药单倍体育种途径，培育出的水稻品种或品系有近百个，小麦有30个左右。
其中河南省农科院培育的小麦新品种，具有抗倒伏、抗锈病、抗白粉病等优良性状。
2、园林花卉在果树、林木生产实践中应用细胞工程技术主要是微繁殖和去病毒技术。
几乎所有的果树都患有病毒病，而且多是通过营养体繁殖代代相传的。
3、繁育优良品种目前，人工受精、胚胎移植等技术已广泛应用于畜牧业生产。
精液和胚胎的液氮超低温（-196摄氏度）保存技术的综合使用，使优良公畜、禽的交配数与交配范围大为扩展，并且突破了动物交配的季节限制。
扩展资料：1、前沿性：现代生物技术的热点。
2、争议性：新技术给伦理道德带来的冲击。
3、综合性：多学科交叉。
4、应用性：工程类课程，重在产品与技术。
研究内容：动植物细胞与组织培养、细胞融合（新的物种或品系、单克隆抗体）、细胞核移植（无性繁殖、克隆动物）、染色体工程（多倍体育种，例：八倍体小黑麦）；胚胎工程（优良品种、试管婴儿）、干细胞与组织工程（胚胎干细胞、组织干细胞）、转基因生物与生物反应器（转基因动物、转基因植物）。
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穗偃麦草杂交育成了小偃４号、小偃５号、小偃６号， 其中小偃６号己成为中国北方冬麦区的主栽品种，累 计推广面积超过３６０ｘ ｌＯｔｍ：。该品种的选育成果荣 获国家发明…等奖。黑龙江农科院通过小麦与中间偃 麦草杂交育成新曙光等品种。此外，西北植物研究所还 利用植物染色体工程技术，进行异源染色体代换，育成
为一年。
体细胞培养是以种子发芽后的胚轴、子叶或植株 的叶片、茎杆等体细胞进行培养，诱导愈伤组织、胚胎 再生，形成胚状体后进而诱导形成再生植株。由于体细 胞培养的再生植株群体中存在广泛的变异，很多有利 的变异是可以遗传的，从中可以筛选出符合育种目标 要求的种质材料。在体细胞培养过程中，可以采用各种 培养方法对所培养的体细胞再生植株进行筛选。国内 外专家已采用体细胞培养技术筛选出抗枯、黄萎病、耐 盐、耐高温的棉花植株。中国农科院棉花所在棉花细胞 棉品种的下胚轴到体细胞的培养中全部获得不同发育 阶段的胚状体，其中不少以形成有根、茎、叶分化的胚 苗与试管苗口。
ｃｕｌｔｕｒｅ，ｔｉｓｓｕｅ ｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｏｍａｔｉｃ
ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ
ｗｏｄｄｗｉｄｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ａｎｄ
ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｌｌ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ａ∞ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ．ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ
２原生质体培养技术 ２．１原生质体培养原理
３．１花药（粉）培养原理 花药（粉）培养又ｊ｛６ｒ单倍体育种”。是利用细胞全 能性与可进行单性发育的原理，将花药（粉）接种在培 养基上进行离体培养。先培养成单倍体植株，再经染色 体加倍，获得遗传性状相对稳定的纯合体，从中选育出 遗传性状符合育种目标需求的优良单株，定向培育成 新品种。由于细胞培养能缩短育种年限，加速育种进 程，开辟了克服远缘杂种不育的新途径，已成为世界各 国普遍采用的育种新技术。 ３，２花药（粉）培养技术在作物育种开发应用进展 目前，世界各国通过花药（粉）培养育成植株的植 物超过１０００种，已育成花培品种的农作物有小麦、玉 米、油菜、烟草、马铃薯等３０多种。美国采用花培技术 培育成功的高蛋白水稻品种蛋白质含量比常规育成的 品种高６％～１０％。中目的花培育种居世界领先地位，采 用筛选出应用范围较广的Ｎ６培养基与马铃薯培养 基，现已育成花粉植株的作物有６５种。其中水稻、小 麦、小黑麦、玉米、烟草、甘蔗、甜菜、茄子、杨树等１９种 作物、蔬菜、果树与林木的花粉植株为中国首先育成。 中国通过花粉培养育成的农作物新品种达６０多个，在 “九五”期问推广种植面积达３３３．３ｘ １０Ｓｕｎ２．其中由中 国科学院作物育种栽培研究所育成的“中花８号”、“中 花９号”水稻花培品种推广面积达３３．３ｘ １０＃ｈｍ：；北京
植物染色体工程是将某种植物的某一对染色体， 按照人们的意图进行附加、消减、代换或易位，丛而使 外源基因导入作物品种，以丰富栽培作物的遗传基因， 扩大有利变异范围，是农作物育种工作能获得突破性 进展的育种新技术。
Ⅶ小麦雄性不育系，通过三属四种的杂交，创造了穗
第一作者简介李培夫，男，１９３９出生，甘肃民勤人，研究员，主要从事农业软科学与农业科技信息资源开发利用研究，在国家与省级刊物上发表专题研究 论文３０余篇。通信地址：新疆石河子市北四路乌伊公路２２１号新疆农垦科学院。 收稿日期：２００５－０８—３１，修回日期：２００５＿０９．１８。
市农科院育成的小麦花培品种“京花１号僵白质含量
高达１６．７％，比对照增产１６．９％，推广面积超过２０ｘ
１０Ｓｕｎ２：由中国科学院遗传所育成的小麦花培品种“花
万方数据
中国在学ｃ童报第２２卷第２期２００６年２月
ｈｔｔｐ：／／ｚｎｔｂ．ｅｈｉｎａｊｏｕｒｒｍｌ．ｎｅｔ．ｃｎ 培１号”。广东省植物研究所育成的水稻花培品种“单
８３２０００）
ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｂｒｉｅｆｌｙ ｓｕｍｎｌ＿ｏ．ｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ
ａｐｐｌｉｃａｉｏｎ ｏｆ ｃｅｌｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ：Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｅｎ西ｎｅｅｒｉｎｇ，ｐｒｏｔｏｐｌａｓｔ ｃｕｌｔｕｒｅ，ａｎ— ｔｈｅｒ ｃｕｌｔｕｒｅ，ｅｅｌｌ
植物原生质体是指用特殊方法脱去细胞壁后裸露 的有生活力的原生质体团。这种裸露的细胞原生质团，
仍然具有细胞的全能性，在适宜的外界环境条件下，还
可形成细胞壁，进行有丝分裂，形成愈伤组织再生植 株。原生质体培养就是以这种裸露的细胞原生质体作 为外植体进行离体培养。进行原生质体培养的主要目 的，是实现远缘物种的体细胞杂交，外源ＤＮＡ染色体 或细胞器的导入，从而列受体植物进行遗传性状的改 良。原生质体分离培养及再生的成功，为转移与导入外 源ＤＮＡ、改良作物品质，提高产量，提提供了一种创新 的技术途径。
细胞工程技术应用于作物育种后，取得一系列重大进
１．２染色体工程技术在农作物育种上的应用进展
近年来国内外将染色体工程技术在农作物育种上 进行开发应用研究后取得了较大进展，尤其在小麦育 种上的成效尤为突出。美、英、法、原西德与前苏联等国 家，通过染色体工程技术，已成功地从黑麦、ＩＩｌ羊草、偃 麦草属的某些物种，向栽培小麦品种中转移并导入了 抗锈病、白粉病和条斑花叶病地等基因，育成了一批有
中回虐学通揠第２２卷第２期２００６年２月
ｈｔｔｐ：／／ｚｎｔｂ
ｅｈｉｎａｉｏｕｍａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ
・８３－
细胞工程技术在作物育种上的研究与应用新进展
李培夫．李万云
（新弱农星科学院，石河子市８３２０００）
摘要：根据文献研究结果，系统地综述了染色体工程技术、原生质体培养、花药培养、细胞培养与无
性系筛选、组织培养与体系胞杂交等细胞工程技术，在国内外农作物育种上开发应用后所取得的新 进展、新成果，以及这些新成果的产业化，对促进中国农业生产的发展所起的作用。预测并展望了细 胞工程技术在未来农作物育种中的开发应用前景。 关键词：细胞工程：作物育种；开发应用
平［２１。
等的全套或部分材料，以及一些代换系和易位系。这些 系统材料，对小麦、水稻新品种选育，对基础理论的研 究均起到了重要作用。在国内也研究成功一批植物染 色体工程材料，如吉林师范大学、南京农业大学、中国 科学院遗传研究所和武汉大学等单位，均研究并选育 成功小黑麦、小偃麦、小簇麦的异附加系与水稻三体等
・８５‘
培养３种方法。
５．２组织培养技术在作物育种上的开发应用
籼１号”，以及湖南省水稻所新育成的具有早熟、高产、 抗病性能强的水稻花培品种“湘花１号”等都已在生产
据《日经产业新闻》报道，Ｅｊ本三共公司的专家采 用组织培养技术，培育成功分别命名为“日本晴”和“越 光”的两个高产、抗除草剂，适合于直播栽培的短粒水
稻新品种。
上大面积推广㈣。
中国还将花培技术用于“籼粳杂交”、杂交稻选代
和杂种优势固定。如江苏里下河农科所采用花培技术 提纯杂交水稻不育系，不育程度达１００％，纯度达 ９９．９％；安徽省铜陵县农科所用“南优２号”、“汕优６ 号”等品种通过花粉培育成功不需要制种的杂交稻“南 花５号”、“汕花６２号”等新品种，比原组合增产１６％ 以上，“九五”期问，这些新育成的品种已在安徽、湖南 等省区推广种植面积达到６．６７ｘ
ｃｅｌｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｅｌｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｐｌａｎｔ ｂｒｅｅｄｉｎｇ，Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｇｒｅｓｓ
植物细胞工程是以细胞的全能性和体细胞分裂的 均等性作为理论依据，在细胞水平上对植物进行操作 的育种新技术。植物细胞工程包括染色体工程技术、原 生质体培养、花药培养、细胞培养与无性系筛选、组织 培养与体系胞杂交、器官与胚胎培养、植物脱毒快速繁 殖与人工种子生产技术等。近２０年来世界各国将植物
４体细胞培养与无性系变异筛选 ４．１体细胞培养
１０４ｈｍ２；
中国宁夏农科院甜菜、糖业研究所从１９７４年就开 始进行甜菜组织离体培养研究，终于培养成功无性繁 殖系。诱导绿苗分化率最高可达１０．３％，诱导生根率 ３２％～９０％，移栽成活率高达８３％～９２％，已获得一大批 再生植株和无性系种。此外，中国还采用组培技术，培 养成功玉米、大麦、苎麻、葡萄、苜蓿、花卉、草莓、柑桔、 枇杷、罗汉果、猕猴桃等试管苗。 ５．３利用组织培养技术进行种苗快速繁殖 世界各国早已采用组织培养技术进行蔬菜、花卉 与中药材种苗的脱毒繁殖与工厂化生产。如美国采用 组织培养法生产杂交芹菜人工种子，一株芹菜可培育 出数百万粒种子；能够使非洲紫罗兰年繁殖率比原来 常规方法提高１０万倍。澳大利亚的专家利用组织培养 技术选育的荔枝品种１２个月即可结果，而采用常规方 法育成的荔枝品种需要生长７年后才能结果。采用组 培技术育成的草莓新品种，不仅将结果期由３年缩短
万方数据
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ
Ｂｕｌｌｅ缸Ｖ０１．２２
Ｎｏ ２ ２００６
Ｆｅｂｒｕａｒｙ
．８４．ｈｔｔｐ：／／ｚｎｔｂ．ｃｂｉｒ甸ｏｕｍａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ
型较大的超矮杆小麦。在染色体工程系统材料方面，国 外己建立了小麦单、缺体和端体系统，小黑麦异附加
系，大、小麦异附加系，小簇麦异附加系，水稻三体系统
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｅｌｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ
Ｌｉ Ｐｅｉｆｕ，Ｌｉ
Ｗａｎｙｕｎ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈｉｈｅｚｉ
旺ｉ可＾“ｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆＡｇｒｈ，ｕｈｔｔｒａｌ
复合染色体组亚比棉。经过专家鉴定，一致认为该项成