植物生物技术-PPT课件
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植物生物技术
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植物基因工程技术目前已成为一种广泛且 有效的培育植株抗逆性的手段。 通过基因工程技术获得的植物称为转基因 通过基因工程技术获得的植物称为转基因 植物(transgenic 植物(transgenic plant)
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1、 抗除草剂作物
实例1 实例1： 草甘膦(glyphosate)：广谱除草剂，无毒、易分解，无残 草甘膦(glyphosate)：广谱除草剂，无毒、易分解，无残 留和不污染环境等特点。 其靶位是植物叶绿体中内丙酮莽草酸磷酸合成酶EPSP 其靶位是植物叶绿体中内丙酮莽草酸磷酸合成酶EPSP ， 草甘膦通过抑制EPSP活性而阻断了芳香族氨基酸的合 草甘膦通过抑制EPSP活性而阻断了芳香族氨基酸的合 成，最终导致受试植株的死亡。 细菌含有抗草甘膦的EPSP合成酶突变基因。 细菌含有抗草甘膦的EPSP合成酶突变基因。 把抗草甘膦基因引入植物，使其获得抗草甘膦的能力。 此时若用草甘膦除草，则可选择性地除掉杂草，而这种 作物因不受损害而生长。 美国已获得具有抗草甘磷能力烟草。
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二、植物抗逆性研究 二、植物抗逆性研究
不利的环境条件不利的环境条件-植物消亡。 许多品系遗传变异许多品系遗传变异-适应恶劣条件， 抗逆性：抗寒、抗冻、抗盐、抗虫害、抗 病毒、抗真菌等。
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自然条件，植物自发遗传变异以达到抗逆 性的过程，漫长且效率较低； 逆性环境，特别是病虫害造成农业大面积 的减产。 需要利用现代生物技术的方法来培育抗逆 性植物。
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3、 昆虫病毒
昆虫病毒杀虫剂的特点： 昆虫病毒杀虫剂的特点： 特异性强、毒力高、稳定性能好、安全无害等。 研究领域 病毒的活体增殖、提取、昆虫病毒复合剂、基因 工程病毒杀虫剂等。 已进入大田试验的昆虫病毒约有50余种，多为 已进入大田试验的昆虫病毒约有50余种，多为 杆状病毒， 目前研究较多，应用较广的是核型多角体病毒、 颗粒体病毒和质型多角体病毒。
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
植物生物技术
太空育种
我国从1987年发射的返回式卫星首次搭载了青 椒、小麦、水稻等一批种子，开始了我国太空育种 的尝试。
落地生根
辐射材料 叶
射线种 剂量 类 （ krad ）
X
2～3
插叶不定芽 γ
10
叶
X
2
菊花
组培芽点
γ
非洲菊
幼株
X
大丽菊 新收获块根 X
波斯菊 发根插条
γ
绣线菊
干种子
γ
蔷薇属 一年生植株 X
1～3 1～6
2～3 1～2
2 8～9
落地生根
阿美尼亚麝香 兰
阿美尼亚麝香 兰
花叶兰
美人蕉（ 2x ）
美人蕉（ 3x ）
从一个细胞到一个植株
从一个配子到一个植株（单倍体）
A
B
C
烟草花粉离体培养
从一个器官或组织到一个植株
A
B
C
D
E
F
烟草组织培养
原生质体培养
原生质体：植物细胞通过质壁分离后,可以和细 胞壁分开的那部分细胞物质.或是去掉植物细 胞壁的细胞。
原生质体培养：原生质体分离纯化后,须在适当 的培养基上应用适当的培养方法,才能再生细 胞壁,并启动细胞持续分裂,直至形成细胞团、 长成愈伤组织或胚状体、分化和发育成苗,最 终再生完整植株。
绿色革命带来的影响
墨西哥：1940年仍需进口一半以上自用粮食的国家， 在1964年已有余裕输出五十万吨的小麦。 印度：1966年引进由墨西哥来的小麦种子。次年， 印度国内收成了一千七百万吨的小麦。由于过去最 好也只有年产一千两百万吨。 菲律宾：1963年成立了国际稻米研究机构，该机构 发展出的稻米品种被喻为是「神迹米」（Miracle Rice）。十年间平均提高了东南亚国家每公顷稻米 的平均产量至少2.5倍以上，栽种神迹米的面积也增
植物生物技术：第九章 植物遗传转化载体
农杆菌是一类革兰氏阴性土壤杆菌（G－），活在植物根的表面依靠 由根组织渗透出来的营养物质（冠瘿碱）生存的一类细菌。
农杆菌可分为根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciems（含Ti质粒 ）和发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes （含Ri质粒） ，在植
物基因工程中以根瘤农杆菌的Ti质粒介导的遗传转化最多。
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病毒载体感染植物细胞以后只是利用寄主细胞的功能在细胞质进 行复制和表达；同时又由于病毒具有高效自我复制能力，故在转 化植物中可得到高拷贝外源基因，从而十分有利于外源基因的表 达和功能的实现
10
Ti质粒结构
毒性区（vir区）：激活T－DNA的转移
T－DNA区： 侵染植物时，从Ti质粒上 被切割，转移到植物细胞中，带有与 肿瘤形成有关的基因
接合转移区：存在与细菌间进行接合有 关的基因
复制起始区：保证Ti质粒进行自我复制
T-DNA 区
Cytokinin
Auxin
Opine
左边界
右边界
Ti 质粒
第九章 植物遗传转化载体
1
第9章 植物遗传转化载体
本章主要内容
• 第一节 植物遗传转化载体的种类及特点 • 第二节 农杆菌质粒系统的结构、功能和构建 • 第三节 植物病毒载体 • 第四节 叶绿体转化载体 • 第五节 遗传转化常用的选择标记基因及及无选择标记基因转化系统
2
第9章 植物遗传转化载体
本章教学目的与要求
含子、信号肽等）连接在一起构成基因。
22
启动子
Ti质粒
Nos（胭脂碱合成酶基因）、Ocs（章鱼碱合成酶基因）等
基因具有与真核生物启动子类似的TATA盒和CAAT盒，均能在植 物细胞中表达，并且无组织特异性。因此，它们成为早期构建 嵌合基因的启动子。
农杆菌可分为根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciems（含Ti质粒 ）和发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes （含Ri质粒） ，在植
物基因工程中以根瘤农杆菌的Ti质粒介导的遗传转化最多。
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病毒载体感染植物细胞以后只是利用寄主细胞的功能在细胞质进 行复制和表达；同时又由于病毒具有高效自我复制能力，故在转 化植物中可得到高拷贝外源基因，从而十分有利于外源基因的表 达和功能的实现
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Ti质粒结构
毒性区（vir区）：激活T－DNA的转移
T－DNA区： 侵染植物时，从Ti质粒上 被切割，转移到植物细胞中，带有与 肿瘤形成有关的基因
接合转移区：存在与细菌间进行接合有 关的基因
复制起始区：保证Ti质粒进行自我复制
T-DNA 区
Cytokinin
Auxin
Opine
左边界
右边界
Ti 质粒
第九章 植物遗传转化载体
1
第9章 植物遗传转化载体
本章主要内容
• 第一节 植物遗传转化载体的种类及特点 • 第二节 农杆菌质粒系统的结构、功能和构建 • 第三节 植物病毒载体 • 第四节 叶绿体转化载体 • 第五节 遗传转化常用的选择标记基因及及无选择标记基因转化系统
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第9章 植物遗传转化载体
本章教学目的与要求
含子、信号肽等）连接在一起构成基因。
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启动子
Ti质粒
Nos（胭脂碱合成酶基因）、Ocs（章鱼碱合成酶基因）等
基因具有与真核生物启动子类似的TATA盒和CAAT盒，均能在植 物细胞中表达，并且无组织特异性。因此，它们成为早期构建 嵌合基因的启动子。
【生物技术】第九讲植物种质资源.pptx
1.1.2 种质资源的现状与存在问题
1.1.2.1发展理念的误区造成种质资源的 遗传侵蚀
❖人类对品种良种化和遗传一致性的要求， 使传统的品种被改良品种所取代，并使之 加速灭绝。减少了种质资源遗传多样性。
❖更大的一致性倾向或遗传单一性增加了主 要作物对流行性病虫害潜在的遗传脆弱性。
10
生物多样性保育的紧迫性
❖ 主要起源的园艺作物如：埃塞俄比亚芭 蕉、咖啡、油棕、西瓜、豇豆、芫荽、 秋葵等。
36
（7）墨西哥—中美起源中心 ❖ 包括墨西哥—中美所属地区。 ❖ 主要起源的园艺作物如：木瓜、番石榴、番
茄、辣椒、菜豆、南瓜、仙人掌、龙舌兰、 虎皮兰等。 （8）南美起源中心 ❖ 包括秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚。
❖ 主要起源的园艺作物如：西番莲、番荔枝、 番石榴、马铃薯、番茄、辣椒、南瓜等。
19
1.2.2 主栽品种
经由现代育种技术改良过的品种，或称改良品种。 遗传多样性较地方品种单一，即基因库较狭窄。 适应当前新的消费习惯和生产方式。 具有较好的丰产性和较广的适应性及抗逆性。但外地
或外国引入的品种对本国（地）的特殊气候条件的适 应性差于本国（地）的主栽品种 它们是育种的基本材料。
大白菜 叶芥 大葱 茭白
菱 莲藕 萝卜
姜 茎芥 毛豆 冬瓜 苘蒿
国内栽 培历史 年） >1400 >2600 >2600 >2100 >3000 >2500 >2200 >2000 >1000 >5000 >2000 >900
种类
国内栽培 历史年）
种类
芋（4） 薹菜 芥蓝 根芥 蕹菜 慈姑 萱草
中国兰花 梅花 牡丹 杜鹃 玉簪
植物学pptPPT课件
01
节、节间、叶痕、芽等
茎的主要功能
02
支持叶、花和果实、输导水分和养分、贮藏有机物质
茎的变态类型
03
地上变态茎（如茎卷须、叶状茎等）、地下变态茎（如块茎、
根状茎等）
13
叶的结构与功能
2024/1/26
叶的基本结构
叶片、叶柄、托叶
叶的主要功能
光合作用、蒸腾作用、呼吸作用、吸收作用等
叶的变态类型
苞片、鳞叶、叶状柄等
2024/1/26
02 03
植物的进化历程
经历了由水生到陆生、由简单到复杂、由低级到高级的漫长进化过程。 在这个过程中，植物逐渐发展出了多样化的形态结构和生理功能，以适 应不断变化的环境条件。
植物进化的驱动力
包括自然选择、遗传变异、基因重组和生物间的相互作用等多种因素。 这些因素共同作用，推动着植物不断向着更高级、更复杂的方向发展。
2024/1/26
16
植物分类的原则与方法
形态分类原则
根据植物的形态、结构特征 进行分类，如根、茎、叶、 花、果实和种子等器官的特 征。
系统发育原则
根据植物的亲缘关系和演化 历程进行分类，通过比较基 因组、分子生物学等手段揭 示植物间的亲缘关系。
居群分类原则
根据植物的地理分布、生态 环境和适应性进行分类，强 调植物与其生存环境的关系 。
现代植物学
现代植物学在分子生物学、基因组 学等领域取得了重要进展，对植物 生命现象的研究更加深入和全面。
5
植物学的研究意义
揭示生命本质
保护生态环境
植物作为生命世界的重要组成部分，研究 植物有助于揭示生命的本质和演化规律。
植物在维护生态平衡、保护生物多样性等 方面具有重要作用，植物学研究有助于制 定科学合理的生态保护措施。
园艺植物生物技术
建 3. 双链cDNA的合成 ②置换合成法 利用Rnase H将杂交双链中的mRNA降解,形成多段仍与cDNA第一链保持杂交的RNA片段. 利用这些RNA片段作为引物,引导合成第二链cDNA. 随着合成产物的延伸,除5末端的RNA引物外,所有作为引物的RNA片段均被新合成的互补链所置换. 通过DNA连接酶作用,将各段互补链连接成完整DNA链。 除去残存的5末端RNA片段，并用T4DNA聚合酶削平3端突出的单链cDNA,得到一个双链形式的cDNA片段. 该方法直接利用第一链反应产物,避免了中间处理和纯化过程造成的cDNA损失,是目前合成cDNA第二存 库在液体培养基中扩增保存 从琼脂糖平板上挑取已长出的克隆子转入含适当的抗生素培养基中，混合的细菌生长数代后，其培养物于-70℃储序列过多或过少.
添加标题
基因组DNA片段3凹端的不完全补平的策略
载体的遗传转化 电转化是转化大肠杆菌使用最普通的一种手段 插入片段NA，酶切脉冲电泳检查插入片段的大小，并根据数之有同源,至法 利用新合成的单链cDNA 3末端反转所形成的发夹的双链部分作为引物，引导DNA聚合酶以cDNA为模板，合成互补的第二链cDNA，反应结束后，用S1核酸酶降解发夹环的单链部分，即可得到双链的cDNA片段。 主要缺点是在用S1核酸酶去除发夹环时的反应条件要求极为苛刻，难以控制，目前已极少采用。
纯化mRNA样品的制备 选择特定发育阶段的特定组织为分离mRNA的材料。 mRNA的纯化：利用mRNA的3末端的poly(A)尾巴与olgo(dT)互补杂交,使mRNA固定在固相介质上,再将mRNA洗脱下来,制备出纯属化的mRNA样品. mRNA样品完整性的检测:根据28S和18S rRNA电泳条带的亮度判断RNA的完整性，从而间接地判断mRNA的完整性。 如果28S rRNA条带的亮度是18S的2倍,RNA样品完整。 如果2条带的亮度反过来，说明RNA样品部分降解。 如果无清晰的条带，说明R为材料,特别适用天某些mRNA病毒等的基因组都含有一种mRNA序列,这样在目的基因的选择中出现假阳性的概率就会比较低,因此,阳性杂交信号一般是有意义的,由此选择出接应用于基因工程操作. cDNA克隆还可用于真核细胞mRNA的结完整的基因组所需要筛选的重组子数目添加标题
添加标题
基因组DNA片段3凹端的不完全补平的策略
载体的遗传转化 电转化是转化大肠杆菌使用最普通的一种手段 插入片段NA，酶切脉冲电泳检查插入片段的大小，并根据数之有同源,至法 利用新合成的单链cDNA 3末端反转所形成的发夹的双链部分作为引物，引导DNA聚合酶以cDNA为模板，合成互补的第二链cDNA，反应结束后，用S1核酸酶降解发夹环的单链部分，即可得到双链的cDNA片段。 主要缺点是在用S1核酸酶去除发夹环时的反应条件要求极为苛刻，难以控制，目前已极少采用。
纯化mRNA样品的制备 选择特定发育阶段的特定组织为分离mRNA的材料。 mRNA的纯化：利用mRNA的3末端的poly(A)尾巴与olgo(dT)互补杂交,使mRNA固定在固相介质上,再将mRNA洗脱下来,制备出纯属化的mRNA样品. mRNA样品完整性的检测:根据28S和18S rRNA电泳条带的亮度判断RNA的完整性，从而间接地判断mRNA的完整性。 如果28S rRNA条带的亮度是18S的2倍,RNA样品完整。 如果2条带的亮度反过来，说明RNA样品部分降解。 如果无清晰的条带，说明R为材料,特别适用天某些mRNA病毒等的基因组都含有一种mRNA序列,这样在目的基因的选择中出现假阳性的概率就会比较低,因此,阳性杂交信号一般是有意义的,由此选择出接应用于基因工程操作. cDNA克隆还可用于真核细胞mRNA的结完整的基因组所需要筛选的重组子数目添加标题
植物生物技术-绪论
绪 论
1. 生物技术的定义
生物技术 (biotechnology) ，也称生物工程 (bioengineering) ，是指以现代生命科
学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理 , 按照预先
的 设计改造生物体或加工生物原料 ,
为人类生
产出所需要的产品或达到某种目的 的一系列技术。
先进的工程技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质 工程 等 新 技 术
于生产，使水稻单产增长 20 -30 ，创造了农业奇迹
绪论
棉花杂种优势利用研究 利用人工去雄配制杂种 ( 中棉 29, 鲁棉 15, 南抗 3…)主 要利用 GMS ( 中棉 39, 南农早… )
杂交小麦的研究始于上世纪 50 年代。
1951 年日本首次导入异源细胞质获得普通小麦雄性麦雄性不
许多国家育成多种CMS 与光温敏不育系
20 世纪 80 年代初转基因 (Bt 等 ) 的应用与推广 。
新基因的分离 分子标记辅助选择育种
绪 论
二 植物生物技术的产生和发 展
绪
动物生物技
论
术
克隆羊：从一个细胞到一头 羊
绪 论
克隆羊 --- 多 利绪ຫໍສະໝຸດ 多利羊风论暴
英国爱丁堡罗斯林研究 所
伊恩•威尔穆特小组：
1996. 7
出生
1996. 11
绪
论
3.2 世界转基因作物发展的趋势
绪 2011 年全球商业转基因作物分布
论
美国 种植面积： 6900 万公顷 品种：玉米、大豆、棉花、油菜、甜 菜
、苜蓿、木瓜、南瓜
巴阿西 根廷种种植植面面积积：：30203000万万公公顷顷品品种种：：玉玉米米、、大大豆豆、、棉棉花
植物生物技术
3、甘露醇预处理：可提高成功率
。
三、花药培养
（一）培养基
碳源：高浓度蔗糖不利于体细胞的生长，但不妨碍花药
的生长
氮源：有机氮源对细胞初级培养的早期生长有利
植物生长调节剂：生长素和细胞分裂素比例适
当，能促进孢子体的小孢子发育
（二）培养条件 （三）培养过程
。
四、影响花药培养效率的因素
（一）供试材料的基因型 （二）供试材料的生理状态 （三）花粉的发育时期
花粉悬浮液
500~800r/min离心3min
弃上清
三次
花粉密度调整至1*104~5*104个/mL
离心
机械分离对花粉造成损伤较大
（二）散落花粉法：花药
液体培养基悬浮
花粉自然释放
取走花药
。
四、花粉培养的方法
花粉培养的方法主要有液体培养、双层培养பைடு நூலகம்看护培养、微室培养。
（一）液体培养
液体浅层培养法：悬浮花粉在培养皿中形成一浅薄膜 优点：易于添加新鲜培养基，可以镜检
液体悬浮培养法：花粉分散接种于液体培养基中 优点：营养吸收和环境条件好，大规模培养
（二）双层培养法：在琼脂培养基上部加入薄层液体花粉培养液进行培养。可以保持良
好湿度，利于花粉生长。
（三）看护培养：将单个花粉接种于滤纸上，再置于愈伤组织之上培养。优点是操作简
便，成功率高；缺点是不能再显微镜下直接观察。
。
五、花药单倍体植株的再生与鉴定
花药发育成小植株有愈伤组织和胚状体两种发育途径。再生 植株并非完全由小孢子发育而来。
鉴定再生植株的来源： ➢遗传学，一般是通过染色体数量来确定植物的倍性 ➢形态学层次，观察不同倍体植株生长发育时的形态特征差异，间接确定植物倍 性 ➢分子生物学层次，流式细胞仪测定基因组DNA含量，直接确定再生植株倍性 ➢细胞学层次，染色体计数直接鉴定法和叶片保卫细胞叶绿体计数间接鉴定法
园艺植物生物技术第一章第一节概说
酶工程的基本步骤包括酶的分离纯化、酶的修饰和酶反应 器的设计等。通过这些步骤，可以改变酶的特性和催化效 率，从而提高植物的光合作用效率和产物的积累。
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
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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抗除草劑(herbicide resistance)
抗除草劑(herbicide resistance)
抗蟲性(insect resistance)
植物蛋白分解酵素抑制蛋白可抑制蛋白 分解酵素活性(位於昆蟲腸道中幫助消化) 以讓昆蟲幼蟲餓死
註 當昆蟲長期暴露於蛋白分解酵素抑制
蛋白,其抗性會逐漸提高 提高遭
基因改造植物品種
基作因抗物工蟲 的程性技徵術，早在已這用些來玉基改米、因變棉花改許、馬良多鈴薯質重、番物要茄
中抗除，草劑主要針對六種不同玉米的、大特豆、性棉花被、亞發麻
展抗出病毒來。
南瓜、木瓜、馬鈴薯
延遲果實 成熟
改良油質 成分
番茄 油菜、大豆
花粉控制
玉米、菊苣
植物基因轉殖與農桿菌
轉基因
取
外T-源DN基A因
如病蟲害防治、雜草的控制
發展能在逆境中種植的作物
因農地不斷減少,農作物可能 要在較不適合的條件下栽種
基因工程作物的六大特性
六大 特性
抗除草劑(herbicide resistance)
除草劑殺死作物原理:
結合在特殊目標上影響植物生化反應
抗除草劑原理
改造作物標地物 作物不再與除草劑結合 使作物生產出能降低除草劑活性與毒性物質
※所轉殖基因為延遲成熟基因 夏日無限番茄 產生較低量乙烯,使番茄可在果樹上 完全發育並停止在變紅成熟期前以發展 風味
延遲果實成熟 (delayed fruit ripening)
風味番茄
其體內聚半乳糖醛酶PG基因(分解細胞壁 主要組成分子－果膠)表現受阻,果實則可停留 在植物上並避免軟化
＊反義股PG基因被轉殖到番茄植株後,會與體內 PG基因互補,相互結合然後分解 PG酵素蛋白無法轉(virus resistance)
外鞘蛋白－ 相依的病毒抗性
改良油脂成分
(altered oil content)
方法
透過基因工程改造一個參與脂肪酸的合成酵 素,改變脂肪酸中碳鏈上碳的數目改變脂肪 酸的飽和度
功能
料理用油、製造香皂或清潔劑、化妝品成分等
延遲果實成熟
(delayed fruit ripening)
花粉控制(pollen control)
基因工程食品
美國已核准數種基因改造作物: 大豆、玉米、菜仔油、棉花
其他作物: 木瓜、南瓜、蕃茄、水稻、甜菜、亞麻、
結語：一個光明的未來
農業生物技術提供問題的解決方案,基 因工程改良植物維持農耕一定的收益,並 取代原本不良的耕作方法,以避免環境遭 到破壞,此外,改良作物的特性,如抗旱或 對其他環境逆境的耐受性將被加入作物 中來提高其 產量
可见中西医学，一个是以“功能人” 为概念 的独特 的哲学 医学理 论体系 ，一个 是以“ 解剖人 、肉体 人”为 概念的 新兴的 现代医 学科学 理论体 系，二 者都不 是以完 整人为 研究对 象的科 学，从 理论讲 二者都 不是科 学的， 势必影 响各自 发展。 事实也 证明这 一切， 中医长 期停滞 不前、 疗效也 不确实 。西医 尽管发 展到目 前的基 因分子 层次， 但疾病 发病率 居高不 下，对 绝大部 分疾病 发病原 因认识 不清、 发病机 理弄不 明白， 治疗受 到制约 ，在小 小SAR S、禽 流感面 前竟束 手无策 ，在糖 尿病、 癌症、 心脑血 管疾病 、尿毒 症等相 当多疾 病面前 更是不 得不求 助或借 助中医 治疗。 一个是 疗效不 确实， 一个是 有些甚 至相当 多疾病 无法治 疗，这 就是中 西医学 结合的 缘由。 然而， 由于二 者是两 套理论 、两股 道上跑 的车， 风马牛 不相及 ，从理 论上讲 就没有 结合的 可能， 只是形 式上的 融合罢 了。故 出现西 医对治 疗不了 的疾病 只好求 助中医 ，而中 医则往 往采用 西医诊 断中医 治疗， 以及中 西治疗 法一块 用的局 面。
植物生物技術
大綱
前言 植物組織培養與應用
植物組織培養 微體繁殖 其他應用 基因工程改造植物
植物基因轉殖與農桿菌 表現外源基因時所面臨的挑戰 植物基因工程的應用
作物改良 基因工程作物的六大特性 基因工程食品
結語:一個光明的未來
前言
探討植物的增殖(progagation)以及利 用生物技術當工具操控植物的基因是本 章的重點,被轉型(transform)的種子、 組織或細胞可以再生成一完整的植株,轉 殖植物可以被用來研究植物如何調控本 身基因的轉錄與轉譯。
植物組織培養
何謂植物組織培養? 在無菌狀態下,於試管內培養部分的植物
再分化
去分化
植物組織培養
微體繁殖
透過組織培養生產基因相同的植物,稱作試管純 系繁殖(in vitro clonal propagation)亦稱為體繁 殖 微體繁殖四階段
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組織培養的其它應用
基因工程改造食物
轉殖基因 特性
至于循证
现今医学分为传统医学、基于“生 物-医 学模式 ”近代 发展起 来的西 医，20世纪西 医又发 展到“ 社会-心 理-生物 医学” （df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr） 或综合 医学模 式，后 基因组 时代系 统生物 学的兴 起，（45传染 病q566丙肝964jo乙肝 28jgsx甲肝gh）形成 了系统 医学在 全球的 迅速发 展，成 为继传 统医学 、西医 学之后 中、西 医学汇 通的未 来医学 。当代 中国医 学类专 业比较 优秀的 学校有 北京大 学、（ 4f肿瘤fbb癌症 yuw3胃 癌d65i o肠癌.f2tr肺癌 65ff）
謝謝 謝謝 指指 教教！!
西医学是最近三四百年来建立在解 剖学、 生物学 及现代 科学技 术基础 上、发 展起来 的一门 以“解 剖人、 肉体人 ”为概 念的、 新兴的 现代医 学科学 理论体 系。主 要采用 科学实 验方法 ，从宏 观到微 观，直 至目前 的分子 基因层 次水平 ，发展 极为迅 速，超 过其它 任何一 门医学 科学， 成为世 界医学 史上的 主流。 医学、比较医学、后现代医学、行为 医学等 所谓“ 医学” ，都称 不上一 门独立 的医学 科学， 关于这 一点在 灵魂医 学有关 章节中 将有相 关点评 。
代
vir基因
基天因然工Ti程載體載體
Ti載體與利用外源基因取代大部分的T-DNA
T -DNA
染色
細胞
Ti質體
植物細胞
農桿菌細胞
當農桿菌感染植物細胞時,T-DNA會被送入植物細胞 內。農桿菌會將其T-DNA插入植物細胞染色體中。
表現外源基因時所面臨的挑戰
植物基因工程的應用 －作物改良
作物改良
改良作物特性