植物组织培养的研究进展和发展趋势

合集下载

植物组培技术的应用和发展前景

植物组培技术的应用和发展前景

植物组培技术的应用和发展前景植物组培技术是一种利用植物的细胞和组织进行繁殖和培养的技术,已经被广泛应用于农业、园艺、林业和药物等领域。

它通过无菌培养的方式,可以快速繁殖大量的植株,同时也可以进行遗传改良和药物合成等研究。

本文将探讨植物组培技术的应用和发展前景。

首先,植物组培技术在农业领域的应用十分广泛。

通过组培技术,可以实现农作物的快速繁殖和大规模生产,提高农作物的产量和品质。

例如,水稻的组培技术可以实现无性繁殖,大大提高了水稻的繁殖效率。

此外,组培技术还可以用于农作物的遗传改良,通过基因工程的手段,可以将抗病、抗虫等有益基因导入作物中,提高作物的抗性和适应性。

其次,植物组培技术在园艺领域也有广泛的应用。

通过组培技术,可以实现珍稀植物的大规模繁殖和保护。

例如,一些稀有的花卉品种,由于生长环境的限制,无法大规模繁殖,但是通过组培技术,可以实现这些珍稀植物的快速繁殖和保护。

此外,组培技术还可以用于花卉的花色改良和品质提高,通过基因工程的手段,可以改变花卉的颜色和花型,提高花卉的观赏效果。

再次,植物组培技术在林业领域的应用也十分重要。

通过组培技术,可以实现林木的无性繁殖和大规模生产。

例如,一些珍稀的树种,由于生长环境的限制,无法大规模繁殖,但是通过组培技术,可以实现这些珍稀树种的快速繁殖和保护。

此外,组培技术还可以用于林木的遗传改良,通过基因工程的手段,可以提高林木的抗病性和适应性,提高林木的生长速度和木材质量。

最后,植物组培技术在药物研发领域也有广泛的应用。

通过组培技术,可以实现药用植物的大规模生产和药物合成。

例如,一些药用植物由于生长环境的限制,无法大规模生产,但是通过组培技术,可以实现这些药用植物的快速繁殖和药物合成。

此外,组培技术还可以用于药物的研发和生产,通过基因工程的手段,可以提高药物的产量和纯度,降低药物的成本。

总的来说,植物组培技术在农业、园艺、林业和药物等领域的应用前景广阔。

随着科学技术的不断进步,植物组培技术将会得到更广泛的应用和发展。

植物组织培养发展现状研究[]

植物组织培养发展现状研究[]

植物组织培养的发展研究进展摘要:植物组织培养作为一种有效的技术手段,已经被广泛应用于生产实践的各个领域。

本文综述了植物组织培养的应用现状,指出其在雨中和优种块繁等方面的科技支撑作用。

同时概述了有关新技术的开发利用,及应用前景展望。

植物组织培养是从20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。

植物组织培养是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、胚胎、原生质体等,在人工配制的培养基上给予适宜的培养条件,进行繁殖的方法。

由于是在试管内培养,且培养的是脱离植株母体的培养物,故也称离体培养或试管培养。

目前,植物组织培养技术研究已经取得巨大的进展,在观赏植物,如菊花、牡丹、百合等方面有诸多应用。

同时,许多观赏植物已经实现产业化生产,建立了一套相对完善的快繁体系,取得了明显的经济和社会效益。

1 植物组织培养的过程组织培养的技术过程大致分为六步:植物培养材料的采集,培养材料的消毒预处理,制备外植体,接种和培养,根的诱导,炼苗移植。

以上个步骤均在无菌条件下进行。

2 植物组织培养的应用现状2.1 在植物育种方面的应用2.1.1单倍体育种单倍体植株往往不能结实,难以进行繁殖。

在培养中用秋水仙素处理,可使染色体加倍成纯合二倍体。

这种培养技术在育种上的应用多为单倍体育种。

单倍体育种具有高速、高效、基因型一次纯合等优点。

因此,通过花药或花粉的培养的单倍体育种已成为一种新的育种手段。

2.1.2 胚培养采用人工的方法在无菌条件县从种子中将成熟胚和未成熟的胚分离出来,然后放在人工合成的培养基上培养,使它发育成正常的植株,从而有效的克服远缘杂交不亲和的障碍,获得杂种植物。

目前,在这一方面获得成功的自交或远缘杂交不亲和性植物有怀地黄、矮牵牛、普通小麦、黑小麦等。

2.1.3 培养细胞突变体在组织培养过程中,细胞处于不断分生状态,易受培养条件和外界环境(如放射、化学物质)的影响而产生诱变,从中可以筛选出对人们有利的突变体,从而培育新品种。

植物组织培养技术的应用与发展趋势研究

植物组织培养技术的应用与发展趋势研究

植物组织培养技术的应用与发展趋势研究植物是地球上最为基础的生命体,其无所不在的存在对人类的生存和发展具有极其重要的意义。

随着人类对自然科学的不断深入研究,植物组织培养技术作为一种重要的现代生物技术手段,越来越得到人们的关注和重视。

本文将基于这一背景,通过对植物组织培养技术的应用与发展趋势进行研究,探讨其在农业、医药等领域中的作用和前景。

一、植物组织培养技术的应用范围植物组织培养技术是指通过体外培养植物细胞、组织、器官等生物材料,并利用人工调控其生长、分化、增殖等生物学过程,最终获得新型或大量植物材料的一种生物技术手段。

它的应用范围非常广泛,可以用于植物遗传学、植物育种、植物生长调节剂研究、植物细胞工程、植物农艺生产等多个方面。

1、植物遗传学研究植物组织培养技术可以把不同种植物的雌花柱蘖、胚轴、愈伤组织等进行体外培养,然后通过调控其生长、分化和增殖等生物过程,最终得到纯合细胞系。

这样的纯合细胞系可以用于植物的遗传研究,便于揭示植物的基因组、转录组和蛋白质组等信息。

2、植物育种研究植物组织培养技术可以通过体外培养来获得植物性状发生的突变体、品种改良进行杂交选择率的提高,进而实现植物育种的高效性和精准性。

例如常见的灵长花杂交便是一种基于植物组织培养技术的重要育种技术。

3、植物生长调节剂研究植物组织培养技术在研究、开发植物生长调节剂时也非常重要。

通过对植物细胞、组织培养的过程中利用植物生长调节剂控制植物生长、分化、增殖等生物学过程,可以加深对植物生长调节剂特性的认识,并将其应用于植物生产和生物科技研究的实践中。

4、植物细胞工程植物细胞工程是一种将基因引入到植物中的技术。

它的最终目标是通过调节基因组、转录组和蛋白质组等因素进而改良植物、培育新的植物品种。

植物组织培养技术在植物细胞工程方面的应用前景非常广阔,包括遗传变异技术、基因工程技术、植物病毒的抗性育种等等。

5、植物农艺生产植物组织培养技术也可以应用于农业生产中,有效提升植物的经济产量和质量。

植物组织培养的技术创新与研究发展

植物组织培养的技术创新与研究发展

植物组织培养的技术创新与研究发展植物组织培养技术是微生物学、生物学、园艺学等领域交叉应用的研究,是根据植物物质代谢、组织分化的生物学特性来利用体外条件进行培养的技术。

近年来,植物组织培养技术在种苗繁育、药用植物培植、传统农产品改良等领域得到了广泛应用,同时也受到了研究者们的广泛关注。

一、植物组织培养技术的发展历程植物组织培养技术的发展历程可以追溯到20世纪50年代初期,当时研究者们首次在体外培养了植物的根、茎、叶等器官。

60年代以后,随着细胞生物学技术的发展,人们开始利用细胞培养的思路来研究植物组织培养技术,进一步加强了对植物组织培养技术的探究。

随后,人们通过组织培养技术,成功地实现了植物的体细胞遗传学研究、植物细胞与组织工程、植物生长激素与生长调节等方面的研究。

二、植物组织培养技术的技术创新植物组织培养技术的技术创新主要包括培养基组成的改进、植物体胚发生的调节与诱导、基因转化与修饰等方面。

1、培养基组成的改进组织培养的基础是培养基,目前大多数植物组织培养基都是通过改良的MS基础培养基。

除了常规的氮源、磷源、细胞分裂素和生长素等成分外,近年来研究者还发现了很多植物生长所需的微量元素与激素,因而对培养基进行了进一步的设计和改良。

例如,新开发出的将核糖核酸混合与培养基混合的方法,使得培养基更加有机、稳定,以及对稀释的适应能力显著提高等方面,从而为植物组织培养技术的进一步发展提供了有力的支持。

2、植物体胚发生的调节与诱导植物体胚发生是植物组织培养技术的一个重要应用领域,目前植物体胚发生的主要途径有两种。

一种是通过去分化的途径,将不同种的植物分离出独立的组织,再从这些组织中重新分化出新的植物体胚;另一种是直接通过组织的诱导和分化来实现植物体胚的形成。

其中,后一种方式目前已经得到了广泛应用。

3、基因转化与修饰利用基因工程技术实现对植物的改良与优化已经成为植物组织培养中的重要应用领域。

通过外源基因的导入,可以使植物获得新的性状、特性或抗性等方面。

植物组培的发展史和前景

植物组培的发展史和前景

植物组培的应用前景和发展一、植物组织培养的发展史20世纪初,•在Schleiden和Schwann提出细胞学说,1902年德国植物学家Haberlandt提出植物细胞全能性的理论,1912年,•Haberlandt的学生Kotte 和美国的Robins在根尖培养中获得了组织培养的成功。

1934年美国的White由番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系,•并于1937年建立了第一个组织培养的综合培养基,•定名为White培养基。

Gautherer,White和Nobecourt一起被誉为组织培养学科的奠基人。

White于1943年发表了《植物组织培养手册》专著,成为一门新兴的学科。

40年代Skoog和崔徵明确了腺嘌呤与生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一。

Miller等人于1956年发现激动素可以代替腺嘌呤,效果可增加3万倍。

1952年,Morel和Martin通过茎尖分生组织的离体培养,在大丽花中首次获得无病毒植株。

1960年,Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。

1971年,Takebe等在烟草上首次由原生质体获得了再生植株,1962年印度Guha等人成功地在毛叶曼陀罗花药培养中,由花粉诱导得到单倍体植株,1960年,Morel提出了一个离体无性繁殖兰花的方法,建立起兰花工业。

1973年Carlson等通过两个烟草物种之间原生质体融合,获得了第一个体细胞杂种,•我国学者做出多方面的贡献,崔徵、李继侗(玉米根尖培养),罗士韦(幼胚和茎尖培养),李正理(离体胚培养)、王伏雄(幼胚培养)。

二、植物组织培养的应用1、植物快速繁殖和无病毒种苗生产植物快速繁殖技术始于20世纪60年代,法国的Morel用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功,从此揭开了植物快速繁殖技术研究和应用的序幕。

目前,通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有100多科1000种以上,有的已经发展成为工业化生产的商品。

植物组织培养的发展及其应用

植物组织培养的发展及其应用

植物组织培养的发展及其应用植物组织培养是指通过组织培养技术,将植物组织或细胞从体内环境中接种到营养基质(如琼脂),在无菌条件下进行培养和再生培育,从而获得具有特定遗传性状的植物组织或幼苗。

该技术的出现为植物育种与植物生物技术的发展提供了重要手段,也在一定程度上推动了现代农业的发展。

下面将介绍植物组织培养的发展及其应用。

一、植物组织培养的发展历程植物组织培养主要包括无菌子实体化、花器官培养、幼胚培养和愈伤组织培养等技术。

其发展历程可以分为以下几个阶段:1.早期的试验性研究(1902-1950年代)20世纪初,科学家们开始尝试将植物细胞和组织外植培养在营养基质上,以探究植物生长发育的规律。

1914年,Knoop 成功地将半品相鹅绒花的蘖试管化,实现了无限传代;1922年,Braun成功地将白杨的嫩愈伤组织培养在其他植物上,获得了杂交品种。

这些成功都为植物组织培养的进一步发展奠定了基础。

2.基础研究及商品化(1950-1970年代)1950年代,随着人们对植物生长发育机理认识的增加,植物组织培养逐渐成为一项成熟的技术。

1960年,穆勒等人首次成功地用组织培养方法将马铃薯无性系选育成功,打开了植物育种的新局面。

此后,植物组织培养技术逐渐向商品化方向发展,不断出现应用实例,如玉米高粱的脱毒价值、无性繁殖植物的产生等。

3.现代植物工程及应用(1980年代至今)1980年代以来,随着生物技术的快速发展,植物组织培养技术越来越受到重视。

1990年代,基因工程和转基因技术的出现和发展,给植物组织培养技术带来了巨大的发展机遇。

如今,植物组织培养被广泛应用于植物育种、生物合成、环境保护等领域。

二、植物组织培养在农业领域的应用1.植物育种植物组织培养技术已成为植物育种的重要手段。

通过组织培养,不仅能快速选育出育种材料,还能改良植物的遗传性状,提高植物的经济和生产效益。

如用愈伤组织培养技术,可使植物的重要经济性状如产量、品质等得到改良;用花器官培养,可产生短型杂交红木的种质资源等。

植物组织培养的应用及发展前景

植物组织培养的应用及发展前景

植物组织培养技术应用及进展摘要:本文综述了植物组织培养理论的发展,重点论述其再脱毒、快繁、育种与有机化合物工业生产以及种质资源的保存等方面的应用,并对应用的前景作简单的展望。

关键词:植物组织培养;应用;进展中图分类号:Q943.11.理论起源19世纪30年代,德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创立了细胞学说,根据这一学说,如果给细胞提供和生物体内一样的条件,每个细胞都应该能够独立生活。

1902年,德国植物学家哈伯兰特在细胞全能性的理论是植物组织培养的理论基础。

1958年,一个振奋人心的消息从美国传向世界各地,美国植物学家斯蒂瓦特等人,用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养,终于得到了完整植株,并且这一植株能够开花结果,证实了哈伯兰特在五十多年前关于细胞全能的预言。

植物组织培养的简单过程如下:剪接植物器官或组织——经过脱分化(也叫去分化)形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。

植物组织培养的大致过程是:在无菌条件下,将植物器官或组织(如芽、茎尖、根尖或花药)的一部分切下来,用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁,使之露出原生质体,然后放在适当的人工培养基上进行培养,这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成新的组织。

不过这种组织没有发生分化,只是一团薄壁细胞,叫做愈伤组织。

在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下,愈伤组织便开始分化,产生出植物的各种器官和组织,进而发育成一棵完整的植株。

植物组织培养即植物无菌培养技术,又称离体培养,是根据植物细胞具有全能性的理论,利用植物体离体的器官如根、茎、叶、茎尖、花、果实等)组织(如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等)或细胞(如大孢子、小孢子、体细胞等)以及原生质体,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等人工条件下,能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根,最后形成完整的植株的学科2.植物组织培养发展简史植物组织培养是20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。

植物组织培养技术的现状及发展趋势

植物组织培养技术的现状及发展趋势

植物组织培养技术的现状及发展趋势
植物组织培养技术是利用植物细胞和组织的无限增殖和分化能力
进行人为控制的技术,可以用于繁殖无性系、微繁殖、基因转化、突
变育种等方面。

该技术已经成为植物生物技术领域中最重要的技术之一,经过多年的探索发展,已经初步形成了一定的技术体系。

目前,植物组织培养技术已经普遍应用于植物繁殖、基因转化和
突变育种等领域。

其中,无性系繁殖在实际生产中应用广泛,可以大
幅提高优良品种的产量和质量,同时也能有效地保护种质资源。

基因
转化技术则是利用植物组织培养技术实现的,可以实现外源基因的导
入和整合,为植物功能基因组学的研究提供了新手段。

突变育种则是
利用诱变剂或基因工程技术诱发的突变进行新品种选育,是传统育种
方法的补充和发展。

未来,植物组织培养技术仍将面临许多挑战和机遇。

其中,基因
组学和生物信息学技术的发展将为植物组织培养技术的优化和改进提
供新的方向。

另外,利用细胞工程学技术进行植物细胞器工程也将成
为植物组织培养技术的新发展方向。

同时,环境污染和生物多样性保
护等问题也将对植物组织培养技术的应用提出新的要求和挑战。

总之,植物组织培养技术是植物生物技术领域中最重要的技术之一,在农业生产、资源保护和科学研究等方面都具有广阔的应用前景。

未来,需要通过不断优化和改进技术,克服技术难题,加强应用研究,推动该技术的发展和应用。

组培技术在植物生物学研究中的应用现状与展望

组培技术在植物生物学研究中的应用现状与展望

组培技术在植物生物学研究中的应用现状与展望植物是生命的基础,它们为人类提供着食物、纤维、药物、美化环境等多种资源。

然而,由于环境污染、气候变化等因素的影响,许多植物种类正面临着灭绝的威胁。

为了保护和促进植物生长,植物生物学研究变得尤为重要。

而组培技术作为植物生物学研究的重要手段,为研究植物的生长、发育、生理和遗传等方面提供了重要途径。

一、组培技术在植物生长的应用组培技术是将植物组织、细胞或器官放在含有适当营养物质的营养基质培养、繁殖和再生生长的技术。

通过组培技术,可以实现植物体的无限制繁殖、遗传改良等目的,其中主要包括以下几个方面:1.细胞培养细胞培养是指将植物细胞以单独或集体形式在营养基质上培养和繁殖的技术。

不同细胞的培养方式和要求差异较大,可以通过组织学、细胞学、遗传学等学科,进一步地研究植物的生长、发育、代谢等机制。

2.组织培养在组织培养中,从不同的植物器官提取的外植体被直接培养在营养基质上,可以通过细胞分化、增殖和重建进行整体植株培育。

这项技术在无性繁殖中具有重要价值,可用于快速繁殖植物、制备产业化的克隆培育、地下高价蔬菜繁殖和选择性增殖细胞等方面。

3.器官培养器官培养是指繁殖植物的某些特殊器官,如花、蕾、愈伤组织等。

适当的生理来源可以使培养出植被新的植物器官,能够代替传统繁殖技术种植出标准的良好植株,具有显著的经济效益和社会价值。

二、1.基因克隆与遗传改良通过组培技术,可以实现对植物遗传基因的克隆、修饰和转移,从而改变植物的生长特性、农业生产品种的筛选和市场开发,以及植物对环境的适应性和抗生性等方面的研究。

组织培养和愈伤组织培养等技术还可以实现多倍体植物的选育和繁殖,从而提高植物的产量和品质。

2.生物资源保护对于濒临灭绝的植物,采取传统的育苗和繁殖技术费时费力,而且的成本高昂。

通过组培技术,可以实现从极少数细胞中无限制地繁殖植物;此外,利用体外去除污染物的技术可以消除对育苗过程产生的不良影响。

植物组织培养技术应用研究进展

植物组织培养技术应用研究进展

植物组织培养技术应用研究进展一、概述植物组织培养技术,作为一种在无菌条件下,通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在适当的培养基上,以进行繁殖或生产次生代谢产物的生物技术,自20世纪初诞生以来,已经取得了显著的进展。

该技术的出现不仅极大地推动了植物科学研究的深入,也为农业、林业、园艺、医药等领域的发展带来了革命性的变革。

近年来,随着生物技术的不断发展,植物组织培养技术也得到了不断的优化和创新。

从培养基的改良、外源激素的应用到基因工程的介入,植物组织培养技术已经逐步从传统的形态学观察迈向了分子水平的研究。

同时,该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面也取得了显著的应用成果,为现代农业和生物产业的发展提供了强有力的技术支撑。

尽管植物组织培养技术已经取得了显著的进展,但仍存在许多亟待解决的问题和挑战。

例如,如何提高培养效率、优化培养条件、减少培养过程中的污染和变异等,都是当前植物组织培养技术面临的重要问题。

进一步加强植物组织培养技术的研究和应用,不仅有助于推动植物科学研究的深入,也将为农业、林业、园艺、医药等领域的发展注入新的活力。

本文旨在综述近年来植物组织培养技术应用的研究进展,重点介绍该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面的应用成果,同时探讨当前存在的问题和挑战,以期为植物组织培养技术的进一步发展和应用提供参考和借鉴。

1. 植物组织培养技术的定义与重要性植物组织培养技术,又被称为植物细胞工程或植物离体培养,是一种在无菌条件下,通过人工控制环境,使植物细胞、组织或器官在离体状态下进行再生和分化,最终形成完整植株的现代生物技术。

此技术自20世纪初诞生以来,已逐渐发展成为现代生物技术的重要组成部分,对植物科学研究、农业生产和生物工程等领域产生了深远的影响。

定义上,植物组织培养技术主要涉及到植物细胞的离体培养、脱分化、再分化以及植株再生等多个关键步骤。

离体培养是指将植物组织或细胞从母体中分离出来,在人工控制的环境中进行培养脱分化是指离体细胞失去原有的结构特性和生理功能,转变为具有分生能力的细胞再分化则是指这些分生能力强的细胞进一步分化成具有特定形态和功能的细胞或组织通过适宜的培养条件和调控手段,这些细胞或组织能够再生成为完整的植株。

植物组织培养技术研究与应用

植物组织培养技术研究与应用

植物组织培养技术研究与应用随着现代科学技术的不断进步和发展,植物组织培养技术也得到了广泛的应用和发展。

植物组织培养技术主要是指通过培养植物的组织、细胞或器官,使其保持生长和分化能力,进而实现对植物生长过程的控制和调节。

该技术的应用范围较为广泛,主要包括植物繁殖、遗传改良、病毒测试、有害物质筛选和植物生长激素制备等。

一、植物组织培养技术的研究进展植物组织培养技术的研究、发展和应用始于上世纪六十年代。

在此之前,植物杂交育种只能够通过自然的杂交或小麦假体涂抹的方式来实现。

但是,这种方法要求天气条件良好、花期重合和品种特异性较强等条件。

随着植物组织培养技术的出现,解决了这些限制,为植物育种的进一步研究提供了条件。

目前,植物组织培养技术已经形成了一系列的研究方法和应用技术。

其中,最重要的技术包括植物体外微繁殖、植物体外遗传转化、植物体外生产次生代谢产物等。

植物体外微繁殖是指将植物组织或细胞在无菌条件下进行培养,使其快速分裂和增殖。

通过该方法,可以大量的繁殖同一品种的植株,并且不会因环境变化而受到影响,因此被广泛应用于植物育种领域。

植物体外遗传转化是指通过将目标基因导入到植物细胞中,使其在培养过程中发生转化和表达,这种技术成为了植物转基因的关键步骤之一。

在该技术的应用中,主要的挑战是如何精准的把目标基因导入到植物细胞中,以及如何使基因维持在植物体内。

植物体外生产次生代谢产物是指通过基因工程技术和植物细胞培养技术结合,生产一些人类所需的物质,例如药物,提炼纯度更高的化学物质等。

这种技术大大加快了植物次生代谢产物的生产过程,并且可以大幅提高产物的纯度和稳定性。

二、植物组织培养技术在植物育种中的应用植物组织培养技术是一个高效且最先进的育种方法,可用于改良杂交种、育成新品种以及生产素质较高的种质资源。

通过该技术,育种者可以根据需要,选择质量高、抗性强、适应性强等特点的植物细胞,进行有效的遗传改良。

下面列举几个常见的植物育种应用场景:1. 利用无性繁殖去除休眠期:无性繁殖可用于消除植物杂交后的休眠期,使杂交后代在不会发生困难的情况下快速生长。

植物组织培养技术的研究进展

植物组织培养技术的研究进展

植物组织培养技术的研究进展一、本文概述植物组织培养技术,作为一种在无菌条件下,通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在人工配制的培养基上,使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术,自其诞生以来,就在生物学、农业、林业、医药等领域引发了广泛的关注和研究。

本文旨在全面综述植物组织培养技术的研究进展,探讨其在实际应用中的潜力与挑战,以期为推动该领域的发展提供有益的参考。

本文将首先回顾植物组织培养技术的发展历程,梳理其从早期的摸索阶段到现代的精细化、高效化发展的主要历程。

接着,我们将重点关注近年来在植物组织培养技术方面取得的重要突破,包括培养基的优化、外植体选择的新策略、基因编辑技术在组织培养中的应用等。

我们还将探讨植物组织培养技术在植物育种、脱毒、次生代谢产物生产、生物反应器等方面的应用,并分析其在实际应用中的优势和局限性。

我们将对植物组织培养技术的未来发展进行展望,探讨如何通过技术创新和方法优化,进一步提高植物组织培养的效率和质量,以满足日益增长的农业生产需求和社会经济发展要求。

我们也将关注植物组织培养技术在应对全球气候变化、生物多样性保护等重大问题中的潜在作用,以期为推动植物组织培养技术的可持续发展提供新的思路。

二、植物组织培养技术的基本原理和方法植物组织培养技术,又称为植物微繁殖或植物细胞培养,是一种通过控制环境条件,利用植物细胞或组织的再生能力,在无菌条件下进行植物繁殖或遗传改良的技术。

其基本原理主要基于植物细胞的全能性,即植物体的每一个活细胞都含有该物种的全套遗传信息,并有能力发育成完整的植株。

植物组织培养的基本方法主要包括以下几个步骤:从植物体上获取所需的外植体(如叶片、茎尖、花药等)。

然后,通过表面消毒和切割处理,将外植体接入含有适当营养成分和植物生长调节剂的培养基中。

这些调节剂如细胞分裂素和生长素,对细胞的分裂和分化起着重要的调控作用。

接着,将接种后的外植体置于适宜的光照、温度和湿度条件下进行培养。

植物组织培养新技术与应用的研究进展及发展趋势

植物组织培养新技术与应用的研究进展及发展趋势

植物组织培养新技术与应用的研究进展及发展趋势下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、引言植物组织培养是一种常见的植物生物技术手段,通过体细胞培养和再生技术,可以实现植物的无性繁殖、遗传改良以及新品种的培育。

我国植物组织培养的发展现状与前景展望

我国植物组织培养的发展现状与前景展望

我国植物组织培养的发展现状与前景展望一、本文概述植物组织培养技术自20世纪初期诞生以来,已经历了百余年的发展历程。

作为现代生物技术的重要组成部分,植物组织培养技术在全球范围内得到了广泛的应用和研究。

在我国,随着科技的不断进步和政策的持续推动,植物组织培养技术也得到了长足的发展。

本文旨在全面概述我国植物组织培养技术的发展现状,分析当前面临的挑战与机遇,并展望未来的发展前景。

通过梳理相关文献和实地调研,本文将系统介绍我国植物组织培养技术的历史沿革、应用领域、技术进展以及存在的问题,以期为我国植物组织培养技术的进一步发展和优化提供参考和借鉴。

二、我国植物组织培养的发展现状我国植物组织培养技术的发展,自上世纪70年代起步至今,已经取得了显著的成就。

特别是在近年来,随着生物技术的不断突破和科研投入的加大,我国植物组织培养领域的发展速度明显加快,已经在许多方面达到了国际先进水平。

目前,我国已经建立了较为完善的植物组织培养技术体系,涵盖了从基本培养基的配制、外植体的选择与处理、愈伤组织的诱导与分化,到植株的再生与驯化等各个环节。

同时,植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域的应用也日益广泛,不仅为作物育种、遗传改良提供了新的手段,也在植物资源保护、珍稀濒危植物繁育等方面发挥了重要作用。

在科研方面,我国植物组织培养领域的研究队伍不断壮大,科研水平也在不断提升。

许多科研机构和高校都在积极开展植物组织培养的基础研究和应用研究,取得了一系列重要成果。

例如,在植物再生体系的建立、遗传转化体系的优化、组织培养苗的生理生态研究等方面,都取得了显著进展。

然而,与发达国家相比,我国在植物组织培养技术的某些方面仍存在一定的差距。

例如,在新技术、新方法的研发和应用上,以及在高产、优质、抗性强的新品种培育上,还需要进一步加强研究和探索。

植物组织培养技术的产业化程度也相对较低,还需要加大力度推动技术成果的转化和应用。

总体来说,我国植物组织培养技术在过去几十年里取得了长足的进步,但仍需不断努力,以适应现代农业和生物技术的快速发展。

植物组织培养研究现状与应用

植物组织培养研究现状与应用

植物组织培养研究现状与应用植物组织培养是一项涉及生物学、农业、医学等多个领域的研究,是通过体外培养植物细胞、组织和器官,探究植物生长、发育和代谢等过程的一种手段。

该研究可应用于植物育种、疾病防治、药物合成等方面。

当前,植物组织培养方面的研究已经取得了许多重要成果。

首先,研究人员通过体外培养技术,成功地获得了大量的植物细胞、组织和器官。

这些材料可以为研究植物的生长、发育和代谢等方面提供便利,帮助人们更好地理解植物的生命过程。

其次,植物组织培养在植物育种方面具有重要的应用价值。

通过培养体外组织,可以对不同品种的植物进行研究,并且可以针对特定的属性进行改良。

例如,在番茄的育种过程中,通过组织培养技术,研究人员可以获得速生的、抗病的、高产的植株,使其产量和品种的质量大幅提升。

此外,植物组织培养还可以用于植物的再生和繁殖。

利用组织培养技术,可以通过植物的愈伤组织再生整个植株,或者利用植物的芽眼、芽鞘和种子进行繁殖,以实现植物的快速生长和繁殖。

除了以上应用外,植物组织培养还能够被用于药物的合成。

有些植物可以合成出特定的活性成分,这些成分可以作为植物药物使用,对人类的健康具有显著的效果。

例如海南黄花菜就是一种被广泛应用于抗癌治疗领域的中药,通过组织培养技术,可以从黄花菜的愈伤组织中提取出特殊的活性成分,作为药物使用,而不必像传统方法一样需要对大量的植物进行采集。

尽管植物组织培养在实践中取得了很多积极的成果,但是也存在一些问题和难点。

其中一个最常见的问题就是实验中细胞生长不良或死亡率过高的问题。

这是由于在体外条件下,植物细胞面临的环境和条件无法和体内环境相匹配,导致其死亡率过高。

另外,植物的细胞分裂和生长等过程需要受到各种外部因素的影响,包括温度、光照、营养物质等,如何在体外精确模拟这些因素也是植物组织培养研究中面临的难题。

总之,植物组织培养是一个非常有前景的研究领域,其应用涵盖了许多重要领域。

随着技术的不断进步和发展,植物组织培养的研究也会越来越深入。

组培的研究进展及发展趋势

组培的研究进展及发展趋势

组培的研究进展及发展趋势植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。

简要概述了植物组织培养的概念及研究进展,较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状,最后展望了植物组织培养的发展趋势。

关键词:组织培养;新技术;应用现状;发展趋势植物组织培养是20世纪之初,以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术,是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体,在人工配制的环境里培养成完整的植株,也称离体培养或植物克隆。

自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究,已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。

近年来,随着科学技术的不断发展,植物组织培养新方法和新技术不断涌现,研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。

21世纪,生物技术是最有生命力的一门学科,而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段,被认为具有巨大的潜力。

一、植物组织培养新技术的研究随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究,一些新的培养方法和技术不断出现,为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。

1.新型光源的应用光是植物生长发育必不可少的重要因素之一,光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。

传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。

LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。

研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。

蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。

植物组织培养技术及其应用前景

植物组织培养技术及其应用前景

植物组织培养技术及其应用前景植物组织培养技术是现代生物技术领域的一项重要技术,其应用范围非常广泛。

本文将从植物组织培养技术的基本原理、应用前景和可能存在的问题三个方面进行阐述。

一、植物组织培养技术基本原理植物组织培养技术是指在无菌条件下,将植物体的一小部分组织取出并在营养物质丰富的培养基上生长、分化、发育形成一定的组织和器官。

植物组织培养技术的基本原理是组织培养发生在细胞分化、激素和营养成分控制下的一系列生命过程中,通过人工控制培养基的组成和营养物质的提供等手段,可以使组织和器官的形态、生理和生化特性得到调控和重建。

植物组织培养技术包括愈伤组织培养、悬浮细胞培养、愈伤组织快速繁殖和体细胞胚胎发生等不同形式,其中以愈伤组织培养和体细胞胚胎发生最为常见。

二、植物组织培养技术应用前景植物组织培养技术的应用前景非常广泛,主要涵盖以下几个方面:1. 植物育种植物组织培养技术可以用于杂交育种、基因编辑和基因转化等领域,通过人工转化和调控植物基因,可以培育出病虫害抗性、逆境适应性强、产量高、品质好的新品种。

2. 中药材生产中药材是中国重要的特色经济作物之一,但由于采取传统的野生收获方式,中药材的产量和质量受到了很大的限制。

植物组织培养技术可以使中药材得到快速繁殖和高效生产,同时也可以将传统采摘与组织培养相结合,不仅提高了中药材的产量和质量,还保护了植物的增殖及其遗传多样性。

3. 果蔬育种在果蔬育种方面,植物组织培养技术可以用于繁育抗性、保持果菜种质资源、优化果菜品种和提高果菜生产效益等方面,可以大幅度地提高果菜的产量、品质与增值。

4. 生物制剂和生物燃料植物组织培养技术也可以被运用于生物制剂的生产过程中,包括细胞培养和发酵,并且可获得大量的微生物菌种,充分解决了传统菌种分离与选育难度大和工业规模小的问题,同时也可以通过植物组织培养技术获得第二代能源生物木质纤维和生物燃料。

三、植物组织培养技术可能存在的问题植物组织培养技术肯定存在一系列问题,但是与其他技术相比,它的问题比较少,主要包括四个方面:1. 培养基的成分和PH值对培养效果的影响较大。

我国植物组培技术的发展及展望

我国植物组培技术的发展及展望

发展历程
自20世纪初植物组织培养技术诞生以来,我国在该领域的发展迅速。下面将 从实验室建设、科研机构参与、资金支持、政策鼓励等方面介绍我国植物组培技 术的发展历程。
1、实验室建设:随着科技的不断进步,我国植物组培实验室的数量和规模 逐渐扩大。近年来,各级政府和企业纷纷加大了对实验室的投资力度,建立了众 多具备国际先进水平的植物组培实验室,为我国的植物组培技术研发提供了坚实 的硬件基础。
3、细胞工程:通过组织培养技术,可以诱导园艺植物细胞产生突变,筛选 出具有优良性状的突变体,为新品种的培育提供基础。
4、基因工程:基因工程是现代生物技术的核心之一。通过组织培养技术, 可以将外源基因导入园艺植物细胞中,并获得转基因植株,为新品种的培育提供 新的途径。
目前,虽然组培技术在园艺植物中的应用已经取得了一定的成果,但仍存在 一些不足之处。例如,组织培养过程中可能会出现变异和基因型丢失等问题,影 响植株的遗传稳定性和品质。此外,外源基因的导入和表达也可能受到多种因素 的影响,难以获得理想的转基因植株。
通过研究,我们成功优化了铁皮石斛的组培快繁和栽培技术。组培快繁技术 的结果显示,采用半木质化茎段作为外植体,以MS培养基为基础,添加6-BA 1.0 mg/L和NAA 0.5 mg/L的激素组合可以实现最佳的增殖和生根效果。栽培技术的实 验结果表明,选择适宜的山区环境,使用树皮、苔藓和珍珠岩的混合基质进行栽 培,合理的施肥、水分管理和病虫害防治能够有效提高铁皮石斛的产量和品质。
植物组培污染是指在植物组织培养过程中,培养基和培养环境受到各种有害 微生物和其它杂质的污染。这些污染源可能包括细菌、真菌、病毒、支原体等微 生物,以及培养基中的杂质和污染物。植物组培污染对植物生长和发育产生严重 影响,可能导致实验失败、研究受阻和经济损失。

植物组织培养技术在育种中的应用及前景展望

植物组织培养技术在育种中的应用及前景展望

植物组织培养技术在育种中的应用及前景展望植物组织培养技术是目前植物育种领域中一种极受推崇的技术,它可以通过人工方法创造出新的植物材料,以实现高产、高效和高质的生产目的。

植物组织培养技术在育种中已经得到广泛的应用,并为现代植物育种技术带来了重大的贡献。

本文将简要介绍植物组织培养技术的基本原理、应用场景以及未来发展前景。

一、植物组织培养技术的基本原理植物组织培养技术是一种在无菌环境下,以体外方式利用细胞、组织和器官的自然增殖能力进行生长和维持,以达到培育良种、增产等目的的技术。

该技术的基本原理是,利用植物的细胞和组织在无菌环境下分生、分化、再生为新植株的生长和繁殖能力。

植物组织培养技术是利用植物体内的一些生理、化学反应,如细胞分裂、分化、调节、发育、合成蛋白质等实现植物的变异和选育。

该技术提供了一个快速简便的工具,可以实现从一个细胞或组织中快速繁殖大量的植物材料。

同时,该技术具有操作简单、繁殖快速等优点,能够大量生产出一类良种材料,为现代育种研究提供了一种全新的思路和方法。

二、植物组织培养技术在育种中的应用场景植物组织培养技术在植物育种领域中有着广泛的应用场景,包括但不限于以下几个方面:1、种子无性培育植物组织培养技术可以实现对优良品种种子进行无性繁殖,使得植株的农业性状在遗传和表现上得到更广泛的变化和发展。

该技术可以避免物种的自然交配,获取更高的育种效率和成果。

2、基因多样性保护通过植物组织培养技术的无菌培养,可以保护某些珍稀、濒危物种的基因多样性,为生态环境保护提供了重要的科学依据和技术手段。

3、栽培品种选育、改良植物组织培养技术可以为栽培品种的选育、优良特性改良提供多种途径和工具,如对作物优良形态品质、对环境适应力、耐受性、生物学矮化等的变异和选择。

4、药材高效繁殖植物组织培养技术可以在无土、无阳光的成熟条件下,实现药材的高效繁殖与培育,为大规模药材生产提供保障和前景。

三、植物组织培养技术的发展前景随着科技的不断发展和技术的不断改进,植物组织培养技术在植物育种领域中将会有越来越广泛的应用,同时也将随着市场需求变化和科学研究进展的情况而发生变化。

我国植物组织培养研究进展

我国植物组织培养研究进展

我国植物组织培养研究进展一、概述植物组织培养,作为一种在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体培养在人工配制的培养基上,使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术,自20世纪初诞生以来,已在全球范围内得到了广泛的应用和研究。

我国作为农业大国,植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域具有极其重要的意义。

近年来,随着生物技术的飞速发展,我国的植物组织培养研究也取得了长足的进步。

在基础理论方面,我国的科研工作者深入探讨了植物细胞全能性、细胞分化与再分化、遗传物质稳定性等关键问题,为植物组织培养技术的优化和应用提供了理论支持。

在应用研究方面,我国已成功将植物组织培养技术应用于作物脱毒、种质资源保存、遗传转化、次生代谢产物生产等多个领域,取得了一系列具有自主知识产权的重要成果。

与发达国家相比,我国在植物组织培养技术方面仍存在一些差距,如技术普及程度不高、创新能力不足、产业链不完善等。

进一步加强植物组织培养技术的研究与应用,提高我国在这一领域的国际竞争力,具有重要的现实意义和深远的社会影响。

本文旨在综述我国植物组织培养技术的研究进展,分析当前存在的问题与挑战,并展望未来的发展趋势,以期为推动我国植物组织培养技术的持续发展和应用提供参考和借鉴。

1. 植物组织培养的定义与重要性植物组织培养,也被称为植物细胞培养,是一种在无菌条件下,将离体的植物组织、器官、细胞或原生质体在人工控制的环境中,通过提供适当的营养物质和激素,使其在人工培养基上进行繁殖或产生次生代谢产物的技术。

这种技术自20世纪初诞生以来,已成为现代生物技术的重要组成部分,并在农业、林业、园艺、医药等多个领域展现出巨大的应用潜力。

植物组织培养的重要性主要体现在以下几个方面:它是植物繁殖的一种高效手段,通过微繁殖技术可以快速繁殖稀有和优良品种,提高繁殖系数,满足大规模生产的需求。

组织培养技术为植物遗传转化提供了受体系统,为植物基因工程和分子育种提供了可能。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

植物组织培养的研究进展和发展趋势(甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术,甘肃兰州730070)摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。

本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展,较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状,最后展望了植物组织培养的发展趋势。

关键词:组织培养;研究进展;发展趋势Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070)Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture.Key words: organizational culture; research status; trends引言植物组织培养是20世纪之初,以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术,是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体,在人工配制的环境里培养成完整的植株,也称离体培养或植物克隆。

自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究,已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。

近年来,随着科学技术的不断发展,植物组织培养新方法和新技术不断涌现,研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。

21世纪,生物技术是最有生命力的一门学科,而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段,被认为具有巨大的潜力,现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。

1在植物育种上的应用植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。

目前,国内外已在植物组织培养普遍应用于作物育种[2],并在单倍体育种,胚胎育种,细胞融合育种,细胞突变育种,基因工程育种等方面取得了较大的进展。

1.1单倍体培养育种单倍体育种(haploid breeding)是植物育种手段之一。

即利用植物组织培养技术(如花药离体培养等)诱导产生单倍体植株,再通过某种手段使染色体组加倍(如用秋水仙素处理),从而使植物恢复正常染色体数[3]。

单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体,在国际上引起了很大的重视,各国纷纷开展单倍体育种方面的研究工作自 1964 年 Guha 等获得世界上第一株曼陀罗的花药单倍体植株以来, 已有农作物如水稻、小麦、玉米高粱等; 经济作物如大豆、橡胶、烟草、油菜等; 园艺作物如苹果、葡萄、辣椒、黄瓜、油菜以及许多药用植物如枸杞、人参、地黄、平贝母等获得单倍体植株, 目前已有 300 多种植物花药培养获得成功。

1974 年, 我国科学家利用单倍体培育出世界上第一个作物新品种烟草单育1号, 随后又育成水稻中华8号、小麦京华1 号等作物新品种。

现在已经培育出水稻新品种 15 个、小麦新品种 6 个。

在林业育种方面我国学者在单倍体培养方面也做了大量研究, 已有 20~ 30 种树木获得了花粉植株, 并初选出了一些优良的杨树, 橡胶等花粉植株品系。

我国在花药培养及单倍体育种方面总体上处于世界前列, 由朱至清等研制的 N6 培养基广泛应用于禾本科植物的花药和花粉培养, 已成为国内外花培的通用培养基。

1.2 胚胎培养育种植物的胚( 包括成熟胚和幼胚) 、胚珠、子房和胚乳的离体培养技术统称胚胎培养, 其应用领域主要包括胚胎发育机理、克服杂交不亲合、胚胎拯救、克服自交不亲和、克服珠心胚的干扰、打破种子休眠、获得体细胞胚和人工种子等方面, 因此在农作物、园艺作物、林木和药用植物上有着广泛应用。

在克服杂交不亲合、克服自交不亲和方面主要通过植物离体受精来实现, 在广义上通过离体柱头授粉、离体子房授粉、离体胚珠授粉、离体精细胞和卵细胞融合等均称做植物离体受精( in v itro Fertilizat ion, IV F) 。

但严格意义上的离体受精或试管受精是 20 世纪 90 年代精、卵离体融合成功。

该技术不仅可以克服植物授粉不亲和问题, 还可以进行胚胎、种子和果实发育机理等基础研究。

人工分离的精细胞和卵细胞融合后进行合子胚培养, 已在玉米、药用牡丹、罂粟、烟草等植物上获得成功。

植物离体受精技术是植物细胞工程中的重要实验技术, 为研究植物胚胎发育机理提供了新的实验系统, 为开发新的植物转基因途径提供了可能。

胚培养在打破种子休眠应用较为广泛, 种子休眠的原因很多, 利用组织培养方式打破种子休眠一般有种胚发育不全或种子含抑制物抑制种胚发芽 2 种情况, 如胚乳发育尚不完全的兰科种子可以通过组织培养的方式获得再生植株, 而鸢尾属、蔷薇科、野麦等植物可以通过组织培养的方式打破抑制物对种子发芽的影响。

另外, 胚培养还可以应用于胚胎拯救。

胚乳培养的主要目的是获得具有利用价值的三倍体植株, 再经过染色体加倍获得六倍体, 从而育出多倍体新品种。

目前有 40 多种植物的胚乳培养达到了不同程度的细胞分化或器官分化, 不少植物已获得了再生植株。

我国在马铃薯、小麦、水稻、苹果、桃、猕猴桃等 10 多种植物上得到了胚乳再生植株。

同时,胚乳培养产生的混倍体,可用于染色体工程方面的研究。

1.3 植物细胞融合细胞融合所使用的材料一般是指利用除去植物细胞壁的裸露细胞即原生质体, 通过原生质体融合, 可克服种、属以上植物有性杂交不亲和性障碍, 为广泛重组遗传物质开辟了新途径。

同时, 因去壁后的原生质体消除了核酶等对外源DNA 的破坏, 为携带外源遗传物质的大分子渗入细胞创造条件。

另外, 在有些没有有性生殖能力或其有性生殖能力很低( 如香蕉、木薯、马铃薯、甘蔗等) 的植物作物改良中, 体细胞杂交具有不可取代的重要性。

从 1960 年Cocking 采用酶解法分离原生质体获得成功后, 科学家们在细胞融合方面做了大量的研究工作, 1972 年, Carlson 采用聚乙二醇的方法促使两种原生质体融合, 培育出第一株烟草体细胞种间杂种, 使细胞融合技术产生了一个崭新的飞跃。

在我国,1972 年开始原生质体培养和体细胞杂交的研究, 迄今为止, 我国科学家首先获得原认为叶肉组织分离的原生质体较好, 遗传性较为一致。

在原生质体融合方面主要有物理( 如电融合) 、化学( 如高 PH 高钙、聚乙二醇) 、生物 ( 如仙台病毒 ) 等融合方式。

1. 4 细胞突变体育种在研究中发现, 通过愈伤组织获得的再生植株中常常出现基因型变异。

这是因为无论是愈伤组织还是细胞培养, 培养细胞均处在不断分生状态, 容易受培养条件和外界环境( 如物理因素、化学物质等) 的影响而产生诱变。

起初人们认为这种变异是有害的, 直到 1996 年 H einz 在甘蔗的再生植株中观察到许多有益的突变体, 特别是抗病性方面有明显提高, 此后人们才逐步认识到变异体在品种改良上有利用价值。

朱至清等研究认为应用在细胞水平上进行突变体选择的技术, 可以在一定程度上使高等植物的育种程序微生物化, 从而大大提高选择效率, 节省时间和土地面积, 并且不受季节的限制。

利用这一特点结合人工诱变方法包括物理诱变 ( 射线、X 射线、电子束、离子束、激光、紫外线等) 、化学诱变( 甲基磺酸乙酯、秋水仙素、叠氮化钠、平阳霉素、52BU 、EB 等) 和生物诱变( 转座子插入突变、跳跃基因等) 获得了一大批植物新品种和新材料。

目前,这种方法已筛选出抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白、矮秆高产的植物突变体。

1. 5 基因工程育种通过基因枪或农杆菌进行植物基因工程育种的关键环节之一是建立一个高效的组织培养再生体系。

植物遗传转化的理想受体系统应具有高效稳定的再生能力, 研究认为用于基因转化的受体系统, 应具有 80% ~90% 的再生频率, 且每个外植体必须具有能再生的丛生芽, 其芽数量越多越好。

目前, 用于遗传转化的受体主要有二种途径, 一是外植体在激素的诱导下产生愈伤组织后再培养成体细胞胚即体细胞胚发生途径, 二是诱导外植体产生单极性不定芽后再培养生成完整的再生植株即器官发生途径。

目前, 与组培技术结合的转基因的方法主要有农杆菌介导、基因枪 2 种方法。

自从 1983 年首次获得转基因植物以来, 目前已有35 科 120 多种植物转基因获得成功, 用于商业化种植作物的主要有大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯、西葫芦、木瓜等。

3.1在次生代谢物生产方面的应用药用植物次生代谢物种类繁多,化学结构迥异。

现在已知大约有10000种次生代谢物,包括酚类、黄酮类、香豆素、木脂素、生物碱、糖苷、萜类、甾类、皂苷、多炔类、有机物等[4]。

组织培养技术应用在药学方面的工作虽然历史不长,但发展很迅速,它具有如下一些优点:利用组织培养代替原植物的栽培以获得所需的有效成份,达到产量高,成本低的目的,还可节约土地。

3.1.1紫杉醇紫杉醇是用于治疗卵巢癌、乳腺癌、肺癌的高效、低毒、广普而且作用机理独特的抗癌药物。

近年来,临床研究还表明,紫杉醇对其它病症也有一定疗效,如关节炎、先天性多囊肾病、早老性痴呆等。

日本从短叶红豆杉和东北红豆杉中进行组织细胞培养获得较高含量的紫杉醇细胞系植株。

我国的研究人员经过多年研究,利用细胞悬浮培养对多种红豆杉不同外植体进行愈伤组织的诱导、培养、筛选出了紫杉醇高产细胞株,并经生物反应器扩大培养含量,细胞生长和紫杉醇含量都相当理想,通过细胞培养技术规模化商业化生产紫杉醇的研究已取得了重大的进展。

相关文档
最新文档