第13章生物技术在园艺植物育种中的应用
生物技术在园艺作物上的应用
生物技术在园艺作物上的应用第一篇：生物技术在园艺作物上的应用生物技术在园艺作物上的应用改革开放以来，中国人民感觉到的最大最实在的变化就是农业的变化，特别是园艺产业的变化对我国人民生活质量的提高起了重要的推动作用。
目睹近十几年来琳琅满目的园艺产品大市场的巨大变化，分析园艺产业发展的动力和科技问题，不难发现，生物技术的应用对园艺产业发展的贡献。
例如，组织培养技术带动了兰花产业的发展，无病毒苗木快繁技术改变了以前香蕉、草莓以及许多花卉的繁殖方式。
生物技术的发展减少了人类对自然的依赖程度。
有人认为，21世纪是生命科学的世纪。
生物技术是目前生命科学中最为活跃的领域。
它侧重在技术，必然与产业联系紧密。
生物技术的种类包括：（1）基因工程（2）细胞工程，包括动、植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术（细胞杂交技术）、细胞器移植技术等。
（3）酶工程，包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术，酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。
（4）发酵工程，也称微生物工程。
（5）蛋白质工程等一，园艺植物组织培养的理论基础与基本技术（一）植物组织培养（Plant Tissue Culture）：指通过无菌操作分离植物体的一部分，接种到培养基上，在人工控制的条件下（包括营养、激素、温度、光照、湿度）进行培养，使其产生完整植株的过程。
也称之为离体培养。
（二）植物组织培养的理论基础1.植物细胞全能性（Cellular totipotency）：定义：任何具有完整细胞核的植物细胞，都拥有形成一个完整植珠所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。
原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
差异：（1）受精卵的全能性最高；（2）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。
全能性体现的两个过程: 一个已分化的细胞要表现它的全能性，必须经历两个过程，即首先要经历脱分化过程，然后再经历再分化过程。
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生物技术在园艺作物上的应用改革开放以来，中国人民感觉到的最大最实在的变化就是农业的变化，特别是园艺产业的变化对我国人民生活质量的提高起了重要的推动作用。
目睹近十几年来琳琅满目的园艺产品大市场的巨大变化，分析园艺产业发展的动力和科技问题，不难发现，生物技术的应用对园艺产业发展的贡献。
例如，组织培养技术带动了兰花产业的发展，无病毒苗木快繁技术改变了以前香蕉、草莓以及许多花卉的繁殖方式。
生物技术的发展减少了人类对自然的依赖程度。
有人认为，21世纪是生命科学的世纪。
生物技术是目前生命科学中最为活跃的领域。
它侧重在技术，必然与产业联系紧密。
生物技术的种类包括：（1）基因工程（2）细胞工程，包括动、植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术（细胞杂交技术）、细胞器移植技术等。
（3）酶工程，包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术，酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。
（4）发酵工程，也称微生物工程。
（5）蛋白质工程等一，园艺植物组织培养的理论基础与基本技术（一）植物组织培养（Plant TissueCulture）：指通过无菌操作分离植物体的一部分，接种到培养基上，在人工控制的条件下（包括营养、激素、温度、光照、湿度）进行培养，使其产生完整植株的过程。
也称之为离体培养。
（二）植物组织培养的理论基础1. 植物细胞全能性（Cellular totipotency）：定义：任何具有完整细胞核的植物细胞，都拥有形成一个完整植珠所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。
原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
差异：（1）受精卵的全能性最高；（2）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。
全能性体现的两个过程:一个已分化的细胞要表现它的全能性，必须经历两个过程，即首先要经历脱分化过程，然后再经历再分化过程。
再分化的过程有两种方式：一是器官发生方式二是胚胎发生方式分化〔differentiation〕：细胞在分裂过程中发生结构和功能上的改变，从而在个体发育中形成各类组织和器官完成整个生活周期。
十三章节生物技术在植物育种中应用
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------------------ FeCl3•6H2O
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-- 1
Fe2(SO4)3
-- -- -- 2.5
细胞工程与作物遗传改良有着密 切关系，利用细胞工程技术已培育出 一些大面积推广的品种。
早期，哈布兰特在前人细胞学说的 影响下，提出高等植物的组织和器官 可以不断分割，并进一步提出了植物 细胞全能性（cell totipotency）理论。
植物细胞全能性是植物细胞工 程的理论基础。细胞全能性是指细 胞所具有的形成各种细胞类型的潜 在能力，也包括植物细胞经脱分化 再形成植株的能力。
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微量元素
KI
0.83 0.75 3.32 0.75 --
1
0.01 0.83 --
5 --
-- 0.5
肌醇
100 100 100 -- 100 1000 -- 100 --
甘氨酸
2 -- --
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2
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脯氨酸
-- -- 1381 --
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叶酸
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0.5 --
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生物素
生物技术在园艺植物育种中的应用
（1）克服远缘杂交不育 （2）促进核果类植物胚的形成
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核果类早熟品种与晚熟品种的 区别是胚发育不健全、生活力不 强，而以早熟品种为母本与晚熟 品种杂交，很难得到杂交后代。 如果用幼胚离体培养就能得到杂 交后代。
（3）．打破种子的休眠期
许多植物的种子存在明显的 休眠期，有些植物的休眠期很 长。由于种子结构而存在的休眠 可以用常规方法消除，而由于胚 乳抑制物质所引起的休眠只能通 过胚的离体培养才能获得理想的 效果。
在植物育种中基因工程的 应用主要是通过对有重要经济 意义的目的基因的分离、改 造、利用，培育出具有改良的 重要经济性状的工程植株，以 及具有生物反应器功能的工程 植株。
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第四节 分子标记的特点
*遗传标记（genetic marker）是指基因 型易于识别的表现形式。 目前把遗传标记区分为四种类型： 形态标记、细胞标记、生化标记 和分子标记。 *分子标记是在DNA水平上对基因型的 标记。
（二）环境条件 1、光 （1）光强：1000----10000Lx （2）光照时数：9---16小时。 （3）光质：日光灯。 2、温度：一般25°C
三、设施
1、准备室 2、培养基配制及消毒室。 3、接种室 4、培养室 5、温室
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ห้องสมุดไป่ตู้
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四、基本设备 1、衡器与量具 2、玻璃器皿 3、显微镜、解剖镜 4、灭菌锅 5、超净工作台 6、培养架 7、空调 8、日光灯
第二节 植物原生质体培养 与体细胞杂交的意义
植物原生质体培养是指将植物细胞 去壁后，放在无菌条件下，使其进一 步生长发育的技术。 • 体细胞杂交（somatic hybridization）是在离体条件下将同 一物种或不同物种的原生质体融合 （protoplast fusion），培养并获得杂 种细胞的再生植株。 •
生物技术在农业育种中的应用
生物技术在农业育种中的应用生物技术是一门利用生物体、生物过程和生物系统的规律，运用现代科技手段进行研究和应用的学科。
在农业育种中，生物技术发挥了重要作用，帮助人类改良农作物的品质、提高农作物的产量，并增强其对病虫害的抵抗力，进而推动农业的可持续发展。
本文将从基因工程、细胞培养以及杂交育种三个方面，详细介绍生物技术在农业育种中的应用。
基因工程是生物技术中最重要的一部分，它通过对生物体的基因进行修饰和重组，实现了农业育种中的一些难题的解决。
基因工程技术可以应用于遗传改良、基因转导和基因编辑等方面。
首先，遗传改良可以通过引入外源基因来增加农作物的抗性。
例如，将源自其他物种的抗虫基因导入农作物中，使其具备抗虫能力，从而减少农药使用，降低环境污染。
其次，利用基因转导技术，可以从一个物种向另一个物种传递特定基因，以增强农作物的耐逆性、耐病性和产量。
例如，通过转导抗病基因，可以使作物抵抗病原体的侵染，提高农作物的产量和质量。
最后，基因编辑技术可以对现有基因进行精确的修改和删除，解决传统育种困难。
例如，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，研究人员可以针对目标基因进行特定的剪接和修改，从而研发出更为优良的农作物品种。
细胞培养是另一个在农业育种中广泛应用的生物技术方法。
通过细胞培养技术，可以从一株植物中提取出细胞，进行离体培养，从而实现无性繁殖和快速繁殖。
细胞培养使得农作物的繁殖周期大大缩短，可以在短时间内获取大量的优良种苗。
此外，细胞培养还可以用于植物的种质资源保存和恢复。
通过将植物细胞冷冻并保存在液氮中，可以有效地防止植物种质资源的丧失，保护珍稀濒危植物物种。
当需要繁殖植物时，只需将冷冻的细胞进行解冻并进行培养即可。
细胞培养技术为农业育种提供了一种快速、可行的方法，从而推动了农作物品种的研发与推广。
杂交育种是一种传统的育种方法，而生物技术为杂交育种提供了更多的手段和技术支持。
通过基因工程技术，育种者可以在杂交育种过程中，引入外源基因、调控目标基因的表达，从而提高杂交植物的抗性和适应性。
生物技术在园艺育种中的应用
（三）原生质体培养与体细胞杂交
• 1.原生质体的分离 • 2.原生质体的培养 • 3.体细胞杂交 ※般程序主要包括三个环节 • （1）原生质体融合 • （2）杂种细胞筛选 • （3）体细胞杂种植株鉴定
（四）细胞工程在园艺植物育种中 的应用
• • • • • • 1.加速育种进程 2.诱发和离体筛选突变体 3.克服远缘杂交困难 4.提供育种中间材料 5.种质资源长期保存 6.克服远缘杂交与种子萌发中的障碍
三 转基因作物的安全性
（1）转基因作物的环境安全性 转基因作物演变为农田杂草的可 能性 基因漂流到近缘野生种的可能性 对自然生物类的影响 （2）转基因作物的食品安全性 有毒物质 过敏源
转基因产品具有一定的危险性，因此必须从 对人类健康、社会安全和生态平衡的角度 出发采取行之有效的措施： 加强转基因产品的安全性研究 建立完善的检测体系与质量审批制度 加强宏观调控 加强对公众的宣传和教育 为公众提供良好的咨询服务 规范转基因产品市场
※突变体的筛选方法 • 直接法：指新的突变表现型在选择条件下 能优先生长，或预期在感官上可测定其它 可见的变异。可分为正选择和负选择2种类 型。 • 间接法：借助与突变表现型有某种相关的 特征作为间接选择指标的选择方法。 • 此外，还可利用RFLP、 RAPD 、AFLP 、 SSR、 SCAR等分子标记进行选择。
第一节 细胞工程与育种
• 基本概念 • 1.外植体：用于培养的离体材料叫外植体。 如：分生组织 、输导组织 、薄壁组织等组 织，根、茎、叶、花、果实等器官，合子 胚、株心胚、子房、胚乳以及成熟未成熟 的胚胎等。 • 2.继代培养:由最初培养新增殖的组织继续 转入新的培养基上培养的过程。
• 3.无性系:由同一外植体反复继代培养后得 到的一系列无性繁殖后代称为无性系。 • 4.愈伤组织：在培养过程中，从植物各种器 官、组织的外植体增殖形成的一种无特定 结构和功能的细胞团。 • 5.胚状体：由外植体或愈伤组织产生的，与 正常受精卵发育方式类似的胚状结构体称 为胚状体。
生物技术在园林植物育种中的应用
生物技术在园林植物育种中的应用园林工程建设是一项公益性、民生性工程，做好植物育种工作至关重要。
新时期，传统育种技术逐渐无法满足育种工作需求。
在园林植物育种中应用生物技术，能够更好地满足新时期园林植物育种及绿化需求。
一、生物技术概述生物技术属于新型综合性技术，该技术涵盖了多项技术，包括:发酵工程技术、基因工程技术，细胞工程技术、酶工程技术等等。
生物技术是在传统技术的基础之上，融合现代技术的所形成的。
传统生物技术的应用，主要体现在种子选育、啤酒发酵等领域，现代生物技术的应用，主要体现在试管核酸技术、细胞生物学技术、细胞融合技术等等。
和传统生物技术相比较而言，现代生物技术的优势更加明显，目前被广泛应用于各个领域当中，为人们的工作及生活带来了极大的便利，极大地促进了社会发展与进步。
二、生物技术在园林植物育种中的具体应用分析(一)细胞工程育种技术。
现代生物技术凭借自身的诸多优势，被广泛应用于各个领域当中。
在园林植物育种中，生物技术发挥着至关重要的作用，被越来越多的人所关注。
细胞工程育种技术作为现代生物技术的重要体现，利用该技术进行园林植物育种，主要以应用原生质体培养技术、体细胞融合及杂交技术等为主。
充分结合园林植物的特点，对不同植物细胞进行融合，并借助细胞分子技术来改变植物原有性质，培养新型的植物品种。
在细胞工程育种技术中，原生质体培养技术的应用最为广泛。
生物学理论下，植物细胞和动物细胞相比较而言，具备了细胞壁，会给不同细胞的融合造成一定的影响。
然而借助原生质体培养技术，则能够将上述阻碍消除掉，融合多种不同植物的细胞，并获得新的植物种类，使得园林植物种类更加丰富。
现阶段，在园林植物育种工作中，细胞工程育种技术发挥着至关重要的作用，并且取得了良好的效果。
以菊花为例，是园林绿化常见植物，具备较高的观赏性，同时也具备一定的商业价值。
借助细胞工程育种技术展开菊花育种，能够实现组织培养、脱毒苗和大规模繁殖，并且能够更加稳定地遗传菊花的优良特性。
生物技术在农业育种中的应用
生物技术在农业育种中的应用生物技术在农业育种领域的应用犹如一场革命，为农业发展带来了前所未有的机遇和改变。
一、基因工程技术的应用基因工程技术是生物技术在农业育种中最为耀眼的部分。
科学家们可以通过精确的基因编辑技术，将特定的优良基因导入到农作物的基因组中。
例如，抗虫基因的导入。
许多农作物在生长过程中饱受害虫的侵袭，传统的农药防治不仅成本高，还可能对环境造成污染。
而通过基因工程，将来自苏云金芽孢杆菌（Bt）的抗虫基因转入到棉花等作物中，使得这些作物能够自身产生对害虫有毒性的蛋白，从而有效地抵御棉铃虫等害虫的侵害。
这种抗虫棉花的种植，大大减少了农药的使用量，既降低了生产成本，又保护了生态环境。
抗除草剂基因的应用也十分广泛。
在农田管理中，杂草是影响农作物产量的一个重要因素。
传统的除草方式主要靠人工或者化学除草剂。
但人工除草效率低下，化学除草剂如果使用不当，容易对农作物造成伤害。
将抗除草剂基因导入农作物后，就可以在田间大面积喷洒特定的除草剂，杂草会被杀死，而农作物却能安然无恙。
在提高作物品质方面，基因工程也发挥着重要作用。
比如在番茄育种中，科学家可以通过调控与果实成熟相关的基因，让番茄的保鲜期延长。
这对于减少农产品在运输和储存过程中的损耗具有重要意义。
而且，还可以通过基因工程改变作物的营养成分，像提高稻米中的维生素A含量等，有助于改善一些地区人群的营养状况。
二、细胞工程技术的助力细胞工程技术在农业育种中也占据着重要的一席之地。
其中，植物组织培养技术是细胞工程的一个重要分支。
植物组织培养可以快速繁殖优良的作物品种。
以兰花为例，兰花的种子非常细小，在自然条件下萌发率极低。
通过组织培养技术，利用兰花的茎尖、叶片等外植体，在含有特定营养物质和植物激素的培养基上，可以诱导形成大量的幼苗。
这种方法不仅繁殖速度快，而且可以保持母本的优良性状。
体细胞杂交技术也是细胞工程在农业育种中的一种创新应用。
不同植物物种之间存在着生殖隔离，难以通过传统的杂交方法获得杂种后代。
生物技术在园艺中的应用
生物技术在园艺设计植物中的应用摘要：用植物组培来培育无毒育苗木、优良品种苗快速繁殖、园艺树木新品种的培育等等。
生物技术使园艺植物在设计中得到更好，更广泛的应用，不仅局限在造型、体态上面，从内在基因、细胞、组织上改变植物；使植物资源多样化，给设计带来了新鲜感。
Abstract: Plant tissue culture , cell engineering , gene engineering and other modern biotechnology to develop non-toxic sterile seedling, seedling rapid propagation of superior varieties, gardening trees breeding and so on. Biological technology make it better in the design of horticultural plants, more widely used, not only in shape, body, and change the plant from the internal genes, cells, tissue; be diversify.关键词：园艺植物、生物技术、组织培养、应用、景观环境、设计生物技术在园艺植物的研究和培育上有着重大的意义。
生物技术在园艺科学上的研究主要内容包括园艺植物组织培养，园艺植物细胞工程，园艺植物染色体工程，园艺植物基因工程和园艺植物分子标记。
本文主要是对植物组培技术的研究。
园艺植物组织培养是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培养基，对园艺植物组织的胚胎、器官、组织、细胞、原生质体等进行立体培养，使其再生发育成完整植株的过程。
[1]组织培养技术给园艺植物带来了很大的变革。
从以前的单一色彩，单一种类，变化到多种色彩，多种形态。
生物技术在植物育种中的应用
生物技术在植物育种中的应用摘要：现代生物技术是近年来迅速发展起来的细胞与组织的培养新技术，以及原生质体的培养与体细胞的杂交技术及重组的DNA新技术。
这些都是相对于原始传统的育种技术水平来讲的新技术。
由于这些新技术在创造新生物基因方向上的特色作用，成为了对传统育种技术的一个重要补充与发展。
关键词：生物技术；植物育种；应用1植物育种中细胞与组织培养的应用问题1.1体细胞的变异体与突变体的筛选工作在离体条件之下的植物体细胞，及在离体培养工作之前，则会产生各种各样的遗传与不遗传的变异情况。
一般情况下，把这种遗传的变异现象称作为无性系的变异。
把不加注任何选择性压力条件而筛选出来的变异个体称作为变异体；把经过了施加某些选择性的压力筛选出来的无性系的变异情况称作突变体。
对于无性系的变异筛选与在个体水平上进行的诱变和筛选有明显区别。
前者变异频率高、稳定快，而且可在实验室内有控制地进行，节省人力、物力和财力，并能大大提高选择效率。
尤其是在纯系中选择，更能在短期内奏效。
因而被认为是一种最可能首先应用于育种实践的手段。
1.2离体培养技术在植物育种工作中的应用用胚珠或子房进行培养和使用试管受精，是可以克服远缘杂交的不亲和性的有效技术手段。
离体胚的培养在育种中的应用，使远缘杂种的胚发育成植株，在植物远缘杂交中，时常形成发育不全、没有生活力的种子；促进核果类植物胚的后熟作用，如果以早熟的作物品种为其母本和晚熟品种进行杂交试验，就很难获得杂交的后代。
如使用幼胚离体来进行培养就能获得品种杂交后代。
一般在核果种类的早熟性育种过程中常常采取这一方法；打破原种子固定的休眠期限，有些植物种子的休眠期很长，有人认为种子休眠期的长短与胚乳有关，在离体培养时如果带上胚乳，胚的生长就会受到抑制。
1.3细胞和组织培养技术的其他利用途径快速繁殖，通过分生组织的培养，可以更快速度的繁育出有经济价值的植物品种，如一些特色花卉和药材等。
一般情况下，某些植物使用此种方法，在一年之中可以产生106～107个植株数量。
园艺植物育种学试题(蔬菜育种学、果树育种学、花卉育种学)
名词解释填空题判断正误并改错简答题综合题园艺植物育种学试题库名词解释问答题综述题一.名词解释：1. 品种2. 良种3. 种质4. 种质资源5. 引种6. 简单引种7. 驯化引种8. 群体品种9. 无性系10. 无性系品种11. 自交系品种12. 杂交种品种13. 实生群体14. 遗传力15. 芽变16. 自花授粉植物17. 异花授粉植物18. 常异花授粉植物19. 无性繁殖20. 有性杂交育种21. 组合育种22. 回交育种23. 近缘杂交24. 远缘杂交25. 多父本混合授粉26. 普通配合力27. 特殊配合力28. 系谱选择法29. 轮回亲本30. 杂交不亲和性31. 杂种不育性32. 杂种不稔性33. 自交34. 复合杂交35. 添加杂交36. 成对杂交37. 自交不亲和性和自交不亲和系38. 雄性不育性与雄性不育系39. 测交种40. 单交种41. 双交种42. 三交种43. 两用系与保持系44. 诱变育种45. 辐射育种46. 化学诱变47. 多倍体育种48. 照射剂量49. 内照射50. 外照射51. 半致死剂量52. 临界剂量53. 多倍体54. 同源多倍体55.异源多倍体56. 植物离体培养57. 外植体58. 原生质体培养59. 体细胞杂交60. 单倍体61. 品种权62. 品种审定63. 原原种64. 原种65. 品种区域化66. 生物学混杂67. 机械混杂68. 机械隔离69. 空间隔离70. 花期隔离二.问答题：1. 简述种质资源的重要性？2. 种质资源有哪些类别？各有何特点和利用价值？3. 简述种质资源的保存方法。
4. 园艺植物育种的主要途径有哪些？5. 简述园艺植物育种的主要目标与特点。
6. 简述引种的意义和引种试验的必要性。
7. 什么是选择?有何特点?其实质是什么?8. 园艺植物实生群体内的个体间变异原因主要有哪些？9. 影响选择效果的因素有哪些?10. 简述单株选择法和混合选择法。
生物技术在园艺作物育种上的应用
中 图 分 类号 ： １ Ｑ８ 文献标 识码 ： Ａ
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文 章 编 号 ： ６ ３ ０ ６ ２ １ ） ２一Ｏ ２ — ０ １ ７ —２ ０ （ ０ ０ ０ ｌ３ ４
倍 体 植 株 ． 中辣 椒 、 其 甜菜 、 白菜 等 的 单倍 体 植 物 为
我 国首 创 。 在果树 方 面 ， 如荔 枝 、 鳄梨 、 番荔 枝 、 、 桃 油 桃 、 橙 和 蟠 桃 等 果 树 上 都 通 过 胚 培 养 得 到 了植 甜 株Ｌ 。 倍体 育种 在花 卉育种 中最为 常用 ， ６ 单 ｊ 因花卉基 因复杂 ， 要培 养 杂交花 卉品种 较 为 困难 ， 多采 用花 很 粉培 养 成单倍 体 ， 再通 过秋水 仙 素进行 加倍 ， 而得 从
遗 传 基 础 和 培 育 新 品 种 上 受 到 重 视 ．而 且 也 是 基 因
功地 将 毛叶曼 陀罗 的成熟 花药 离体 培养 获得 单倍体 植株 以来 ， 物花 药单 倍 体 育 种技 术 得 到 了快 速 发 植 展 。我 国 于 １ ７ ９ ０年 开始 在单 倍 体 育 种 方 面进 行研
到纯 合 的二倍 体 ， 再配制 杂交 组合 ， 上海 园林 所利 如 用此 技术 培育 出杂交三 色堇花 卉新 品种 。 １ ３ 原 生质 体培养 与体 细胞 杂交 育种 ．
ｌ 细胞 工程 、 色体 工 程 与 园 艺 作 物 育 种 染
细 胞工 程 是 以细 胞 为 基本 单 位 ， 离 体条 件 下 在
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（2）突变细胞的筛选方法 （3）突变性状的稳定性鉴定
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13.1.8 植物快繁技术
（1）离体快繁技术体系的建立 （2）植物快繁技术的应用
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13.2 基因工程与育种
植物基因工程是指按照人们的意愿进行严密的设计， 经体外DNA重组和转移等技术，有目的地改造植物种性， 使现有物种在较短时间内趋于完善，创造出新种质的过 程。它是近30年来随着DNA重组技术、遗传转化技术及 离体培养技术的发展而兴起的生物技术。自1983年第一 株转基因烟草获得以来，植物基因工程的研究进展迅速。 迄今为止，国内外已得到60种以上转基因植物，其中玉 米、棉花、马铃薯、烟草和大豆等已大面积种植。
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1）分子标记的分类
第一类为基于DNA-DNA杂交的DNA标记，主要包 括限制性片段长度多态性（RFLP）标记和可变数量串 联重复序列（VNTR）标记。 第二类是基于PCR（聚合酶链式反应）的DNA标记。 第三类为基于PCR技术与限制性内切酶技术相结合 的DNA标记，为两种技术的有机结合，如扩增片段长度 多态性（AFLP）标记和酶切扩增多态性序列（CAPS） 标记等。 第四类为基于单核苷酸多态性的DNA标记，即SNP 标记。
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13.1.4 胚培养
杂种胚由于营养或生理的不协调而导致难以播种成 苗，或在发育早期就败育或退化，把杂种胚在败育或退 化之前直接剥离出来接种于培养基上进行早期离体培养 的方式叫做杂种胚挽救。离体胚培养可以克服种间乃至 属间受精障碍、打破种子休眠、缩短育种周期、克服种 子生活力低下和自然不育等，通过成熟胚和未成熟胚离 体培养已获得了不少的园艺植物。
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（2）原生质体融合的方法 常用的方法有聚乙二醇法（PEG法）、电融合法、高pH-高 浓度钙离子法和NaNO3等。 （3）杂种细胞的选择 杂种细胞选择的方法概括起来有两种，一种是利用物理方法 进行选择，另一种是利用杂种细胞的生长特性或突变体互补进行 选择。 （4）体细胞杂种植株的再生及鉴定 形态学鉴定 细胞学鉴定 生化鉴定 DNA检测鉴定
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2）未授粉子房培养 （1）材料的选择 接种时胚囊所处的发育阶段对子房培养的成败起着 关键性作用。有的可根据开花前的天数、未开放花蕾长 度来选择子房进行培养，但更多的是根据胚囊发育时期 的相关性来选择较准确的培养时期，接近成熟的胚囊较 容易诱导成功。 （2）培养基及培养条件 常用的基本培养基有MS、N6和BN等，蔗糖质量浓 度多为3%～10%之间，激素种类及配比因不同材料而 异。
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13.1.7 体细胞无性系变异
植物细胞、组织、器官在无菌条件下进行离体人工 培养，经过脱分化和再分化的过程，重新形成愈伤组织 和完整植株称为体细胞无性系。在培养阶段发生变异， 进而导致再生植株也发生遗传改变的现象，称为体细胞 无性系变异。无性系变异在园艺植物离体培养中普遍存 在，由于很多园艺植物都是无性繁殖的，发现无性系变 异后，很快就能通过无性繁殖固定下来，所以无性系变 异的研究在园艺植物上更为活跃，在育种上的应用成果 相对也较多。 （1）突变体的产生
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1）成熟胚培养
（1）成熟胚培养的意义 （2）材料的消毒与接种 （3）培养基及培养条件
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2）原胚培养
（1）原胚培养的概念及意义 （2）材料的选择 （3）培养基及培养条件
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13.1.5 胚乳培养
（1）胚乳发育期的选择 （2）胚乳愈伤组织的建立 （3）培养基与培养条件
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（3）接种培养 消毒后的花蕾在无菌条件下，用镊子剥去花瓣，取 花药接种于MS、N6、Nitsch等基本培养基上，并将花 丝、空瘪及受伤花药剔除。培养温度因不同植物而异， 一般在25～28℃之间。
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2）花粉培养
（1）花药预处理和预培养 预处理方法有黑暗处理、光质处理、高渗处理、药 物处理及温度处理等。多采用的是，取花粉处于合适发 育期的花蕾，臵于4～10℃下处理1～15天。花药预培养 也是行之有效的方法，具体是灭菌后的花药臵于甘露醇 溶液中，漂浮预培养2～5天，取出花药后再分离花粉培 养；也可在无菌条件下取出花药，接种于Nitsch等培养 基中预培养数天，然后将花粉分离出来，再进行悬浮培 养，小孢子可启动发育。
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3）转基因植物生物安全性问题的对策
①继续完善转基因技术 ②加强对基因工程生物及其产品的安全性和可能产 生的危害进行研究 ③建立完善的检测体系和质量审批制度 ④有关决策层应对转基因产品的产业化和市场化速 度进行有序调控 ⑤通过多渠道、多层次的科普宣传，培养公众对转 基因产品及其安全性问题的客观公正意识，从而培养对 转基因产品具有一定了解、认识和判断能力的消费群体， 并规范转基因产品市场。
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13.2.1 基因工程的基本原理与技术
转基因技术大致可划分为两类：一类是载体介导法， 即利用另一种生物来实现基因的转入和整合，如农杆菌 介导法和病毒介导法等；另一类是DNA直接摄取法，即 将裸露的DNA 通过物理或化学的方法直接转入植物细 胞，如基因枪法、聚乙二醇（PEG）介导法、花粉管通 道法、电击法、显微注射法、超声波导入法等。目前较 常用的几种植物转基因技术有农杆菌介导法、基因枪法、 聚乙二醇（PEG）介导法及花粉管通道法。
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第13章 生物技术在园艺植物育种中的应用
13.1 细胞工程与育种
植物细胞工程是指以植物细胞全能性为理论基础，以植物组 织及细胞培养为技术支持，在细胞水平上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生物技术。 植物细胞工程主要包括植物组织与器官培养技术、花药及花粉培 养技术、胚胎培养技术、离体受精技术、体细胞突变体筛选技术、 原生质体培养与细胞融合技术等。近年来，随着这些技术的发展 与完善，及其与常规育种技术的有效集成，在快速繁殖、种质保 存、品种选育和遗传改良等许多领域得到广泛运用，显示出了巨 大的潜力。
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13.1.6 原生质体培养与融合
1）原生质体分离 （1）植物材料的灭菌与处理 （2）酶液处理 （3）原生质体的收集与纯化 2）原生质体培养 （1）液体培养 （2）培养方法 固体培养和液体培养均可，应注意原生质体的湿度及培养的 温度和光照。 3）原生质体融合 （1）原生质体融合的概念及意义
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13.3 分子标记辅助育种
13.3.1 分子标记的概述 所谓分子标记有广义和狭义之分，广义的分子标记 是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质；而狭义分 子标记则是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差 异的特异性DNA片段。分子标记的特点如下：①直接以 DNA的形式表现，在植物的各个组织、各个发育时期均 能检测到，不受环境影响，不存在表达与否的问题；② 数量极多，遍及整个基因组；③多态性高，自然存在许 多等位变异，不需要专门创造特殊的遗传材料；④不影 响目标性状的表达，与不良性状无必然连锁；⑤许多分 子标记能够鉴别纯合基因型和杂合基因型，提供完整的 遗传信息。
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（2）材料预处理与灭菌 在大多数情况下，只有经过预处理的花药才能培养 出完整的单倍体植株。预处理的方法有低温、高温、离 心和预培养等，目的是要从形态上改变其极性分布，从 生理生化上改变其细胞生理状态，以改变其分裂方式和 发育途径。 经预处理后的花蕾，用乙醇进行表面灭菌后再用次 氯酸钠或升汞灭菌后即可接种。
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13.1.3 离体受精
所谓离体受精也称离体授粉，就是把未授粉的胚珠或子房从母体上切离下来， 进行无菌培养，并以一定的方式授以无菌的花粉，使之在试管内实现受精。应用这项 技术，可使花粉不经柱头和花柱组织而直接进入子房中的胚珠，有可能克服孢子体不 亲和，从而得到远缘杂种。此外，这项技术也为外源特异基因的有性转移、诱导遗传 转化开辟了广阔的应用前景。 1）离体子房受精 离体子房受精就是将不同发育阶段的子房连同一段花梗，经消毒后，接种在培 养基上，再授以无菌的花粉。花粉可以用不同浓度的硼酸、蔗糖配成花粉悬浮液，在 子房上切一个开口，把花粉悬浮液滴入切口中，也可用注射器直接把花粉悬浮液注入 子房内，最后将子房接种于培养基上进行培养。此技术是一种接近于自然情况的授粉 技术。 2）胚珠试管受精 为了提高胚珠培养的成活率，通常选用带有胎座的胚珠进行培养。胚珠包裹 在子房内，处于无菌状态，只需子房消毒后直接在无菌条件下把胚珠剥离出来接种于 培养基上进行培养。授粉时可以直接把无菌的花粉撒在胚珠上，也可先将花粉撒在培 养基上，然后把带有胎座的胚珠接种在散播花粉的培养基上进行授粉。
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（2）重组体DNA分子的构建 （3）基因扩增 （4）重组体DNA分子导入受体细胞 （5）检测和培养 （6）转基因植物的大规模种植
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13.2.2 基因工程在园艺植物遗传育种中的应用