园艺植物生物技术
园艺植物生物技术名词解释
园艺植物生物技术名词解释
园艺植物生物技术名词解释如下：
园艺植物生物技术：以园艺植物为材料，利用生物技术，制造或改良种质或生产生物制品的一门技术，它是园艺学与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、生物信息学等现代生物技术手段基础上产生和进展起来的。
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。
园艺植物生物技术的发展趋势是使产业化步伐加快，由转移抗性性状向优质、高产等多种优良性状发展，常规育种与生物技术紧密结合的实用化进程加速（分子标记技术、胚拯救技术和细胞融合技术、单倍体培养技术、体细胞无性系变异与筛选技术），基因表达与功能研究更加深入植物组织培养部分。
园艺植物生物技术重点名词解释
园艺植物生物技术重点名词解释胞质杂种（cybrid）：指融合一方的核物质完全丢失，并且具有双方的细胞质遗传物质。
差异显示：是根据真核生物成熟mrna的多聚A尾巴设计一个锚定引物和随机引物对rna进行反转录和PCR扩增，然后进行电泳分析，分离出有差异的条带制成探针筛选cDNA文库或基因组文库，找出差异表达的基因。
胚状体是指由体细胞形成的、类似于生殖细胞形成的合子胚发育过程的胚胎发生途径。
是指不同基因型的原生质体不经过有性杂交，在一定条件下融合创造杂种的过程。
接种（inoculation）：处理好的植物材料经过无菌操作程序置于培养基上的过程。
基因克隆（gene cloning）是一系列技术的总称，其核心技术是在体外将来自不同生物的基因与有自主复制能力的载体DNA分子通过酶切、连接等操作重新组装成杂合分子，并使之在适当的宿主细胞中进行扩增，形成大量的子代DNA分子的过程。
生物技术（Biotechnology）：是指在离体条件下，对植物（细胞）进行遗传改良或使其增殖的各种技术的总称。
包括细胞水平、分子水平两个层面。
图位克隆法：是利用分子标记将基因定位到染色体的具体位置，再利用染色体步行和染色体登陆的方法逼近和找到目的基因的方法。
原生质体融合(protoplast fusion)：又称细胞融合、体细胞杂交、超性杂交或超性融合，转基因技术（Transgenic technique）就是运用分子生物学技术将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，并使之整合、表达和遗传，从而达到修饰原有植物遗传物质、改造不良的园艺性状、改造生物的目的的技术。
转基因植物（Transgenic plant）将外源基因导入植物细胞，经组织培养，获得能够表达外源基因的植物。
转座子标签法（transposon tagging）指利用转座子可使插入基因失活产生突变体的原理来进行基因定位与克隆的方法。
植物基因工程(plant genetic engineering)指运用分子生物学技术，将目的基因或DNA片段通过载体或DNA片段直接导入植物受体细胞，使受体细胞遗传物质重新组合，经细胞复制增殖，新的基因在受体细胞中表达，最后从转化细胞中筛选有价值的新类型、培育工程植株，从而创造新品种的一种定向育种技术。
园艺生物技术复习资料
园艺生物技术复习资料园艺生物技术复习资料园艺生物技术是指将生物学的原理和技术应用于园艺领域，以提高植物的生长和产量，改善植物的品质和抗逆性。
它涉及到许多方面的知识，包括植物生理学、遗传学、分子生物学等等。
本文将针对园艺生物技术的一些重要内容进行复习资料的整理和总结。
一、植物生理学在园艺生物技术中的应用植物生理学是研究植物生长和发育过程中的生理机制的学科。
在园艺生物技术中，植物生理学的应用非常广泛。
例如，通过研究植物的生长调节物质，可以优化植物的生长和发育过程。
植物生长调节物质包括植物激素和其他生物活性物质，它们可以通过调控细胞分裂、细胞扩张和细胞分化等过程来影响植物的生长和发育。
此外，植物生理学还可以研究植物的抗逆性，通过调控植物的抗逆性来提高植物的适应性和生产力。
二、遗传学在园艺生物技术中的应用遗传学是研究遗传变异和遗传传递规律的学科。
在园艺生物技术中，遗传学的应用非常重要。
通过遗传学的研究，可以改良植物的遗传性状，提高植物的产量和品质。
例如，利用杂交育种的方法，可以将两个具有不同有益性状的亲本进行杂交，产生具有更好性状的杂种。
此外，遗传学还可以通过基因工程技术来改良植物的基因组，使其具有更好的抗病性、抗虫性等性状。
三、分子生物学在园艺生物技术中的应用分子生物学是研究生物分子结构和功能的学科。
在园艺生物技术中，分子生物学的应用也非常广泛。
例如，通过研究植物的基因组和基因表达调控机制，可以揭示植物的生长和发育过程。
此外，分子生物学还可以用于植物的基因工程研究，通过转基因技术将外源基因导入植物中，实现对植物性状的改良。
分子标记技术也是分子生物学在园艺生物技术中的重要应用之一，它可以用于植物的遗传标记和品种鉴定。
四、其他园艺生物技术的应用除了植物生理学、遗传学和分子生物学外，园艺生物技术还涉及到其他一些重要的内容。
例如，组织培养技术是一种常用的园艺生物技术方法，它可以通过培养植物的组织和细胞来繁殖植株和改良植物的性状。
植物生物技术在园艺产业中的应用前景
植物生物技术在园艺产业中的应用前景随着科学技术的不断发展，植物生物技术在园艺产业中的应用前景越来越广阔。
植物生物技术作为一种新兴的技术手段，以其独特的优势，正在逐渐改变传统的园艺产业生产模式，提升园艺作物品质和产量，并实现农业可持续发展。
本文将从遗传改良、疾病防治、种子生产和农药替代四个方面探讨植物生物技术在园艺产业中的应用前景。
一、遗传改良遗传改良是植物生物技术在园艺产业中的重要应用方向之一。
传统的遗传改良方法需要耗费大量的时间和精力，而植物生物技术通过基因工程技术可以实现对植物基因的精确编辑和转移，加快育种过程。
例如，通过转基因技术，可以将抗虫基因、抗病基因等有益基因导入到园艺作物中，提高其抗虫抗病能力，减少农药使用。
此外，基因编辑技术如CRISPR/Cas9的应用，可以实现对特定基因的点突变，进一步提高园艺作物的品质和产量。
二、疾病防治园艺作物往往容易受到各种病虫害的侵袭，给产量和品质带来巨大的损失。
植物生物技术在疾病防治方面发挥着重要作用。
比如，利用基因工程技术，可以将植物抗病基因导入到园艺作物中，提高其抗病能力。
此外，利用分子标记辅助选择和遗传图谱构建技术，可以实现对抗病性强的品种进行筛选和培育，提高园艺作物的抗病能力和耐病性。
三、种子生产种子是园艺作物生产的重要基础，种子的品质直接影响到作物的产量和品质。
植物生物技术在种子生产方面有着广泛的应用前景。
通过基因工程技术，可以实现对种子的改良和优化。
比如，利用转基因技术可以提高种子的萌发能力、抗逆性和耐植残性。
此外，基因编辑技术可以实现对种子中有害基因的精确修复，提高种子的品质和纯度。
四、农药替代传统园艺生产中，农药的使用量往往较大，对环境和人体健康造成潜在的威胁。
植物生物技术的应用可以有效替代部分农药的使用，降低对环境的污染。
例如，通过转基因技术，可以将抗虫基因导入到园艺作物中，提高其自身的抗虫能力，减少对农药的依赖。
此外，利用分子标记辅助选择育种方法，可以筛选和培育出更具抗虫抗病能力的品种，减少对农药的需求。
园艺生物技术
园艺生物技术一、名词解释1、组织培养：指在无菌条件下，将植物的离体器官、组织、细胞、胚胎、以及原生质，接种在到人工配制的培养基上，在人工控制的条件下进行培养，使其生长、分化，并长成完整植株的过程。
2、植物细胞的全能型：指植物的每一个细胞都携带有一套完整的基因组，并具有发育成为完整的植株的潜在能力。
3、植物细胞分化：指在个体发育过程中，细胞在邢台、结构和功能上的特化过程。
4、无病毒苗：是指不含有该种植物的主要危害病毒，即经检测主要病毒在植物内的存在表现为阴性反应的苗木。
5、立体快速繁殖：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条件控制下进行培养，，使其在较短的时间内快速的再生出大量完整植株的方法。
6、脱分化：指植物离体的器官、组织、细胞在培养条件下，经过多次细胞分裂，而失去原来的分化状态，形成无结构的愈伤组织或细胞团，并使其恢复到胚性细胞状态的过程。
7、再分化：指离体培养的植物组织或细胞可以由脱分化状态再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官、甚至是最终再生成完整植株的过程。
8、体细胞无性系变异：在培养阶段发生变异，进而导致再生植株亦发生遗传改变的现象。
9、种质资源的离体保存：是指对离体培养的小植株、器官、组织、细胞或原生质等材料，采用限制、延缓或停止其生长的处理使之保存，在需要时重新恢复其生长，并再生植株的方法。
10、园艺植物的细胞工程：指应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程学的试验方法和技术，在细胞水平上研究改造园艺植物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或园艺植物新品种的科学。
11、基因工程：将外源基因通过体外的重组后导入受体细胞内使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译、表达的系列操作技术总称。
12、限制性内切酶：从细菌中分离提纯的内切酶，可以识别并切开核酸序列特定位点----分子手术刀。
13、基因文库：指将基因组DNA通过限制性内切酶部分酶解后所产生的基因组DNA 片段随机地同相应的载体重组、克隆，所产生的克隆群体代表了基因组DNA的所有序列。
《园艺植物生物技术》期末考试复习题及参考答案
园艺植物生物技术复习题（课程代码392383）一、单项选择题（本大题共60小题）1.可作为植物外植体的表面消毒剂是（）A.水B. 聚乙二醇C. 氯化汞D. 氯化钠参考答案：C2.大多数植物组织培养最适温度一般为（）A.37±1℃B. 25±1℃C. 16±1℃D. 4±1℃参考答案：B3.在适宜的培养条件下，还可以使愈伤组织长期传代生存下去，这种培养成为（）A.继代培养B. 再分化培养C. 胚状体培养D. 驯化参考答案：A4.大多数植物组织培养培养基最适pH是（）A. 5.0-5.4B. 5.8-6.2C. 1.0-3.0D. 7.0-8.0参考答案：B5.外植体褐变的原因是（）A.外植体中的多酚氧化酶被激活，使细胞的代谢发生变化。
B.外植体中的磷酸化酶被激活，使细胞的代谢发生变化。
C.外植体中的三磷酸腺苷酶被激活，使细胞的代谢发生变化。
D.外植体中的磷酸化酶被激活，使细胞的代谢发生变化参考答案：A6.植物组织培养初代接种易污染的最可能原因是（）A.材料过敏B. 材料过老C. 接种材料过大D. 每瓶接种数量太少参考答案：C7.在下列选项中，不需要采用植物组织培养技术的是（）A.利用基因工程培育抗虫番茄。
B.利用细胞工程技术培育“番茄-马铃薯”杂种植株。
C.利用花药离体培养得到单倍体植株。
D.利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到染色体数目加倍的植株。
8.植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，又可以分化成根、芽等器官，这一过程称为（）A. 脱分化B. 去分化C. 再分化D. 脱分化或去分化参考答案：C9.下来哪种在MS培养基中不起促进生长作用（）A. 氨基酸B. 肌醇C. 维生素D. 琼脂参考答案：D10.下列哪种不是无性繁殖的器官（）A.种子B. 枝条C. 块茎D. 块根参考答案：A11.下列有关细胞全能性的含义，正确的是（）A.每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能B.生物体内每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能C.生物体内任何一个细胞可以完成该个体的全部功能D.生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程参考答案：B12.下列不属于活性炭在组织培养中的作用是（）A.吸附有毒物质B.减少褐变，防止玻璃化C.创造黑暗环境，增加培养基的通透性，利于根的生长D.增加培养基中的养分参考答案：D13.第一次提出植物细胞具有全能性的理论概念的科学家是（）A.MorelB. HanberlandC. SchleidenD. White参考答案：B14.下来不属于大量元素的盐是（）A.NH4NO3B. KNO3C. ZnSO4D. MgSO4参考答案：C15.下列培养基中（）无机盐的浓度最低A.M S培养基B. B5培养基C. White培养基D. N6培养基16.同一植株下列（）部位病毒的含量最低A.叶片细胞B. 茎尖生长点细胞C. 根部细胞D. 茎节细胞参考答案：B17.适合花粉培养的最适时期是（）A.单核早期B. 单核靠边期C. 二核期D. 三核期参考答案：B18.能打破种子休眠，促进种子、块茎、鳞茎等提前萌发的激素是（）A.GA3B. IAAC. NAAD. ZT参考答案：A19.赤霉素需要用（）法灭菌A.灼烧灭菌B. 干热灭菌C. 过滤灭菌D. 高压湿热灭菌参考答案：B20.适合外植体材料表面消毒的方法是（）A.高压蒸汽灭菌B. 适宜浓度的消毒剂浸泡C. 紫外线消毒D. 熏蒸灭菌参考答案：B21.经高温灭菌后，培养基的pH会（）A.降低B. 升高C. 不变D. 不能确定参考答案：A22.下列不属于生长素类的植物激素是（）A.6-BAB. IAAC. NAAD. IBA参考答案：A23.植物组织培养本质上属于是（）A.有性繁殖B. 无性繁殖C. 配子繁殖D. 孢子繁殖参考答案：B24.植物组织培养初代培养建立后，培养材料的各种养分都是靠（）得到A.自养B. 异养C. 寄生D. 腐生参考答案：B25.植物组织培养是指将（）A. 离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织B.愈伤组织培育成植株C.离体的植物器官、组织或细胞哦诶样成完整植物体D.愈伤组织形成高度液泡化组织参考答案：C26.植物细胞全能性的必要条件是（）A.给予适宜的营养和外界条件B.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件C.导入其他植物细胞的基因D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内参考答案：B27. 植物组织培养过程中的脱分化是指（）A. 植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B. 未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C. 植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程D. 取植物的枝芽培育成一株新植物的过程参考答案：C28. 植物组织培养中，由愈伤组织产生的芽叫（）A. 不定根B. 不定芽C. 丛生芽D. 以上都是参考答案：B29. 用于组织培养中的植物器官或组织，称为（）A. 组织切片B. 原生质体C. 外植体D. 愈伤组织参考答案：C30. 植物组织培养的培养基的灭菌时间为（）A. 10min---12minB. 15min----20minC. 25min----30minD. 30min以上参考答案：C31. 植物组织培养的培养基的灭菌温度（）A. 111℃B. 121℃C. 131℃D. 141℃参考答案：B32. 一般情况下植物根段培养中根的直接增殖培养条件是（）A. 光培养，25-27℃B. 暗培养25-27℃C. 光培养15-17℃D. 暗培养15-17℃参考答案：B33. 病毒随植物种子和无性繁殖材料传播而扩大分布属于（）A. 介体传播B. 非介体传播C. 外力传播D. 自然传播参考答案：A34. 1/2MS培养基中指的是（）A. 所有药品、物质的用量都减少一半B. 维生素类减少一半C. 矿物质元素物质用量减少一半D. 矿物质、维生素类减少一半，蔗糖、琼脂量不减少，生长调节剂根据需要添加参考答案：C35. 一般情况下植物组织培养基所添加的糖类重量为（）A. 10g/L~15g/LB. 20g/L~30g/LC. 35g/L~45g/LD. 60g/L~70g/L参考答案：B36. 植物组织培养基中不添加的糖类物质是（）A. 淀粉B. 葡萄糖C. 果糖D. 蔗糖参考答案：A37. 外植体的修剪和清洗在（）中进行A. 在田间和实验室B. 田间和超净工作台C. 田间D. 超净工作台参考答案：A38. 外植体的表面灭菌在（）中进行A. 准备室B. 人工培养箱C. 田间D. 超净工作台参考答案：D39. 叶片做外植体进行固体培养时，一般情况下（）与培养基接触。
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。
园艺植物生物技术
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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
《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。
园艺作物生物技术原理
绪论园艺植物生物技术的含义和内容定义：园艺植物生物技术是园艺学和生物技术的交叉技术学科，是以园艺植物为材料，利用生物技术，创造或改良种质或生产生物制品的一门技术。
生物技术(biotechnology)，也称生物工程，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。
细胞工程：通过细胞培养、融合等细胞水平的操作，以及包含有多细胞的植物结构的离体培养或操作，实现以细胞全能性为基础的改良品种或生产生物产品的目的。
基因工程：是指通过重组DNA技术，获得转基因再生植物，从而定向地改变植物性状，使之更符合人类的要求。
园艺植物的特点：多为无性繁殖，再生性强，但易积累病毒，因此脱毒与快繁的研究特别活跃；杂合性强，不易获得纯系；单位面积效益较高，有较高的研究和应用价值；多年生园艺植物遗传背景复杂，童期比较长，导致其分子生物学基础研究薄弱。
园艺植物生物技术（细胞全能性）：离体培养体细胞和生殖细胞的培养和操作原生质体技术基因操作技术分子标记技术19世纪30年代，德国的植物学家Schleiden和动物学家Schwann.1858年，德国细胞病理学家Virchow提出细胞学说。
1901年，Morgan首次使用全能性（totipotency）一词。
1902年，德国植物学家Haberlandt，<关于单离的植物细胞培养实验>，主要涉及无菌技术、植物材料和培养基三方面。
Fitting,1910年提出“荷尔蒙” （Hormone美国的Knudson1922年采用胚培养方法获得兰花幼苗。
(Knudson1884-1958，Cornell硕士)他发现了前人研究中的疏忽。
李继侗和沈同，胚乳提取物，银杏胚。
1960年，Morel（法国）发表了＜生产无病毒兰花＞――利用组织培养消除兰花营养繁殖中的病毒感染问题，进而发现了大量的快繁技术。
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
(0805)《园艺植物生物技术》网上作业题及答案
（0805）《园艺植物生物技术》网上作业题及答案1：第一批作业2：第二批作业3：第三批作业4：第四批作业5：第五批作业6：第六批作业1：[论述题]5、如何对转入植物基因组中的外源目的基因进行检测？参考答案：答：（1）对转入的目的基因序列片段进行检测。
包括两种手段：一是PCR方法检测外源基因；二是用Southern杂交方法，以目的基因DNA为探针，检测植物基因组中与其同源的部分。
常见有Southern斑点杂交和Southern印迹杂交两种。
（2）转入目的基因的RNA转录水平检测。
包括两种方式：一是Northern杂交, 通过总RNA 或mRNA与探针的杂交来分析；二是RT-PCR，以植物总RNA或mRNA为模板进行反转录，然后经PCR扩增目的基因特异条带。
（3）外源基因表达蛋白的检测。
外源基因编码蛋白在转基因植物中能够正常表达并表现出应有的功能乃是植物基因转化的最终目的。
外源基因表达蛋白检测主要利用免疫学原理，主要采用ELISA检测、Western杂交检测。
ELISA检测程序包括抗体制备、抗体或抗原的包被、免疫反应及检出三个阶段。
Western杂交程序包括转基因植株蛋白提取、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质、蛋白质条带印迹、探针制备、杂交检出五个步骤。
2：[论述题]4、分子标记主要在园艺植物哪些方面应用？参考答案：答：（1）种质资源的遗传多样性分析及亲缘关系研究。
采用比较植物学特征并结合细胞学、孢粉学和同工酶学等方法进行评价和分类都有其局限性。
近十多年来发展起来的分子标记技术为种质资源的遗传多样性分析及亲缘关系研究开辟了广阔的前景。
（2）遗传图的构建和基因定位。
遗传图谱是遗传研究的重要内容，又是种质资源、育种及基因克隆等许多应用研究的理论依据和基础。
分子标记为构建高饱和度的连锁图提供了有力的工具。
（3）分子标记辅助选择育种，提高育种效率。
（4）核心种质筛选。
分子标记可以在DNA水平上直接反映种质资源的基因型和遗传结构，具有受环境影响较小、检测快速、多态性高等优点，在园艺植物核心种质构建中得到了越来越多的应用。
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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
转录后水平的调控
mRNA的加工成熟过程
输出核外
01
02
胞内定位
03
04
降解
RNAi
真核生物 基因表达 调控
翻译水平的调控
真核生物基因表达调控
翻译后水平的调控
蛋白质在生物合成后的加工有 多种形式，其中主要是切割和 化学修饰
基因工程
基因工程的基本技术
01
核酸的 分离
02
分子杂 交
03
PCR技 术
园艺植物生物技术
演讲人
2 0 2 5 - 11 - 11
目录
01. 定义 02. 细胞工程 03. 基因工程
01 定义
定义
利用生物体系，应用先进的生物学和工程技术，加工底 物原料，以生产人类所需的各种产品的一门新型的跨学 科技术
02 细胞工程
细胞工程
植物组织培 养
1
细胞工程应 用
2
细胞工程
>cotyledonary
特点 双极性
相关术语
无性繁殖系(Clone)
由一个外植体反复继代培养后得到的一系列后代
试管苗(Plantlet)
由培养物所形成的 完整植株
与常规苗相比试管 苗有哪些特点？
生长细弱 光合作用差 叶片的气孔少，活性
差 根的吸收功能弱
抗逆性差
如何进行试管苗的 炼苗？
分类
将获得的培养物移植到新的培养基上再次或反复多次的培养
相关术语
愈伤组织(Callus)
由外植体的增生细胞形成的一种无特定结构和功能的细胞团
胚状体(Embryoid)
由外植体或愈伤 组织产生的与正 常受精卵发育成 的胚相类似的胚
胎结构
发育过程
globular-->heart->torpedo--
沉默子
真核生物基因表达调控
转录前水平的调控
01 染色质丢失 03 基因重排
02 基因扩增
04 染色质的异质化和
05 染色体DNA的甲基
活化
化和去甲基化
转录水平的调控
顺式作用元件
顺式作用元件是指与结构基因串联的特定DNA 序列，由启动子、增强子与特定的蛋白质编码区 连锁在一起。
反式作用因子
反式作用因子是指直接或间接地识别或结合在顺 式作用元件8-12bp核心序列上，通过与顺式作用 元件和RNA聚合酶的相互作用，参与调控靶基因 转录效率的一组蛋白质，常称为转录因子
需要有专门的厂房，需要大量的水、电，还需要操作熟练的技术工人，投资较高 每种植物所需的组培条件是不同的，对于一种新植物的培养，需要进行大量的实验研究。
相关术语
外植体(Explant)
由植物上取来做离体培养的材料
相关术语
初始培养(Primary Culture)
将外植体进行的第一次培养
相关术语
继代培养(Sub-Culture)
载体转 化
直接转 化
载体转化
根癌农杆菌 Ti质粒介导 基因转化
发根农杆菌 Ri质粒介导 基因转化
直接转化
基因
A
枪法
PEG（聚
B
乙二醇）
法
电激
C
法
显微注射
D
转化法
其他转
E
化方法
1
遗传标记
基因工程
分子标记技术
2
分子标记是以生物的遗传 物质脱氧核糖核酸及其表 达产物的多态性为主要特
征的遗传标记
3
常用分子标记原理及实 验技术
培养基配置的基本过程 配置溶液与培养基熬制
调节pH 培养基的分装
外植体的选择与培养
外植体的 选择原则
灭菌
外植体的选择与培养
外植体的选择原则
外植体的生理状态 取材季节 外植体大小 外植体来源
外植体的选择与培养
灭菌
培养基的高压湿热灭菌 金属器械的灼烧灭菌 玻璃器皿及耐热用具的干热灭菌 不耐热物质的过滤灭菌 空间采用紫外线或熏蒸灭菌 一些物体表面用药剂喷雾灭菌 外植体的表面消毒
无病毒苗培育
脱毒苗的鉴定
植株直接 检测法
指示植物 法
抗血清鉴 定法
电子显微 镜检测
分子生物 学鉴定法
胚胎培育技术和人工种子
植物胚胎培养是指使胚或具胚器官在离体无菌条件下发 育成幼苗的技术。
根据所剥离胚的发育时期 不同，可将培养类型分为
幼胚培养 子叶形成之前
成熟胚培养 子叶形成之后
人工种子
概念 人工种子是指利用细胞的全能性，将离体培养产生的体细胞胚或具有发育成完整植
细胞脱分化 将来自分化组织已停止分裂的细胞从 植物体部分的抑制性影响下解脱出来， 恢复分裂能力 脱分化后的细胞--分裂-->愈伤组织
培养基的组成与选择
目的 提供离体培养材料的养分，以满足其生长发育
基本组成 水
无机盐 有机化合物 植物生长调节剂 天然有机复合物
培养基的配置
培养基母液配制 母液
植物组织培养
0
0
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1
2
3
定义
特点
相关术语
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6
分类
基本原理
植物组织培养 操作技术
定义
利用植物体的器官、组织或细胞乃 至原生质体，通过无菌操作后，接 种在人工配制的培养基上，在适宜 的温度和光照下进行培养，使其分 化、生长和发育的技术
特点
优点 繁殖速度快
占用空间小 便于种质贮存与交换 培养环境良好 便于进行显微操作 缺点
芽或根，或经历胚胎发生 (Embryogenesis)，形成双极性的胚 状体，进一步发育成完整植株的过程。
47% Option 4
30% Option 3
23% Option 1
56% Option 2
细胞分化(Differentation) 在个体发育过程中，相同细胞的后代， 在形态、结构和功能上发生稳定性差 异的过程。
Culture)
分类
按培养基方式
01
固体培养(Solid Culture)
02
液体培养(Liquid Culture)
03
看护培养(Nurse Culture)
分类
按培养过程
1
初代培养(Primary Culture)
2
继代培养(Sub-Culture)
基本原理
植 物 细 胞 全 能 性 ( To t i p e t e n t )
RNA
D（260nm）/D（230nm）应大于2， 但不能大于2.2
分子杂交
DNA印记 (Southern)
RNA印记 (Northern)
蛋白质印记 (Western)
PCR技术
聚合酶链式反应，是体外酶 促合成特异性DNA片段的 一种方法
一个周期
一个基本的PCR反应一般 包含7种基本成分
类型
PCR技术
一个周期
01
高温变 性
02
低温退 火
03
适温延 伸
PCR技术
一个基本的PCR反应一 般包含7种基本成分
0 1 模板DNA
0 2 耐热的DNA聚合酶（通常为Taq DNA聚合酶）
0 3 一对寡聚核苷酸引物
04
4种等摩尔浓度的脱氧核糖三磷 酸
0 5 用于激活DNA聚合酶的游离二价阳 离子
0 6 维持PCR反应pH稳定的反应缓冲液
植物组织培养操作技术
接种与无菌操作
经过表面灭菌的试验材料，需按照不同
1
的要求，经过剪、切、整理后，移至培
养基上培养的过程称为“接种”。
2
操作时要避免双手从无菌材料的上方经 过
植物组织培养操作技术
培养环境控制
温度 光照
湿度
植物组织培养操作技术