15 生物技术在植物育种中的应用

安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.1914:23:2814:23Oc t-2019- Oct-20
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。14:23:2814:23:2814:23M onday, October 19, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.1920.10.1914:23:2814:23:28October 19, 2020
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月19日星期 一2时23分28秒 14:23:2819 October 2020
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午2时23分28秒 下午2时23分14:23:2820.10.19
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.1920.10.1914:2314:23:2814:23:28Oc t-20
3 转基因作物品种的选育 纯系育种、回交育种、杂交育种、杂种品种
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1920.10.19Monday, October 19, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。14:23:2814:23:2814:2310/19/2020 2:23:28 PM
再生植株
高粱胚性愈伤组织
c 组培后的选择和鉴定
培养基不包含特定的选择因素，但包含诱 变剂。
这种选择多局限于形态性状，如株型、叶 色以及其他可见的性状。
（2）体细胞无性系选择工作中的几个问题 a 选择目标的确定 b 外植体的选择 c 培养系统的选择 包括器官发生系统和胚胎发生系统 d 无性系变异的选择
2 离体培养技术在植物育种中的应用 （1）胚珠或子房培养与试管授精 （2）离体胚的培养在育种中的应用
a 使远缘杂种的胚发育成植株 b 促进核果类植物胚的后熟作用 c 打破种子的休眠期
3 细胞和组织培养技术的其他利用途径
（1）快速繁殖 大多数果树、观赏植物是杂合的，若要保持
原种特性，需利用茎尖培养快速繁殖。
（2）种质保存
有些植物种质的保存正式采用组培的方法。 传统的种质保存方式是种子繁殖和保存，但种 子生命力下降，易受病虫害侵袭。细胞培养和 茎尖培养再生植株技术为种质保存提供了条件。
（3）产生无病毒植物材料
通过组织培养可以淘汰病毒，还可能淘汰某 些细菌，通过此法进行脱毒，如马铃薯。
马铃薯脱毒种薯快速繁殖
二 植物原生质体培养和体细胞杂 交
1 基本概念及意义
原生质体：指用特殊方法脱去细胞壁的、裸 露的、有生活力的原生质团。
体细胞杂交（somatic hybridization）：又称 原生质体融合（protoplast fussion） ，是指 两种原生质体间的杂交。
2 原生质体的分离和培养 （1）先进行细胞或组织培养 （2）利用胚性细胞系游离原生质体 （3）选用合适的培养基和方法 （4）选择合适的酶制剂
2 目的基因重组质粒的构建
质粒重组的基本步骤：
❖ 从原核生物中获取目的基因的载体并 进行改造；
❖ 利用限制性内切核酸酶将载体切开， 并用连接酶把目的基因来自百度文库接到载体上， 获得DNA重组体。
3 受体材料的选择
良好的植物基因转化系统应具有的条件：
➢ 高效稳定的再生能力； ➢ 受体材料要有较高的遗传能力； ➢ 具有稳定的外植体来源； ➢ 对筛选剂敏感。
三 重组DNA技术在植物育种中的 应用
1 目的基因的获得
（1）根据基因表达的产物——蛋白进行基因克隆 分离和纯化控制目的性状的蛋白质或多态，进行氨基
酸 序列分析 根据所的氨基酸序列推导相应的核苷酸序列; 采用化学合成的方法合成该基因; 通过相应的功能鉴定来确定所推导的序列是否为目的 基因。
突变体（mutant）：经过施加某种选择压力所筛选出 的无性系变异。
（1）通过组织培养获得变异体或突变体的方式 方法 a 组培之前的变异及选择 例：烟草抗除草剂变异体的筛选 （灭草松、甲二威灵）
b 组培期间的变异及选择：正向选择 例：玉米抗小斑病T小种
未成熟胚
愈伤组织
加T小种毒素
抗性愈伤组织
移栽
第十五章
生物技术在植物育种中的应用
一 细胞和组织培养在植物育种中的应用
1 体细胞变异体和突变体的筛选
无性系变异（somaclonal variation）：植物体细胞在 离体条件下，以及在离体培养之前，会发生各种 遗传和不遗传的变异，把遗传的变异称为无性系 变异。
变异体（varient）：不加任何选择压力而筛选出的变 异个体。
3 原生质体的融合 关键是融合剂的选用。
早期用0.25mol/L的NaNO3和高Ca2+;后来 用PEG和Ca2+、高PH溶液；最近用电融合技 术。
电融合仪
原生质体电融合
4 杂种细胞的鉴定和选择 （1）用选择性培养基培养 （2）互补选择法 （3）异核体机械分离和杂种细胞的核型分析 （4）体细胞杂种和胞质杂种的鉴别
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月19日 星期一2时23分 28秒M onday, October 19, 2020
相信相信得力量。20.10.192020年10月 19日星 期一2时23分28秒20.10.19
谢谢大家！
转基因玉米
转基因大豆
转基因小麦和棉花 （注：上述四张图片来自网络）
1 转基因作物育种目标的制定 依据市场经济的需要和生产发展前景 依据不同的自然环境、栽培条件 落实具体性状目标 要考虑品种的搭配 要充分考虑转基因作物，尤其是外援目的基因
对人类健康和环境安全的影响
2 转基因方法的确定及转基因植株的获得
（1）愈伤组织再生系统 （2）直接分化再生系统 （3）原生质体再生系统 （4）胚状体再生系统 （5）生殖细胞受体系统
4 转基因方法的确定和外源基因的转化 （1）载体介导转移系统
主要方法有：
✓ 叶盘法 ✓ 真空渗入法 ✓ 原生质体共培养法
（2）外源基因直接导入法 这是一种不需要借助载体介导，直接利用理
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月19日下午2时23分 20.10.1920.10.19
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月19日星期 一下午2时23分 28秒14:23:2820.10.19
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午2时 23分20.10.1914:23Oc tober 19, 2020
化因素进行外源遗传物质转移的方法。 a 化学刺激法 b 基因枪轰击法 c 电击法 d 微注射法
5 转化体的筛选和鉴定 （1）转化体的筛选 （2）转化体的鉴定
a DNA水平的鉴定——Southern杂交 b 转录水平的鉴定 Northern杂交和ＲＴ－ＰＣＲ检测 ｃ 翻译水平的鉴定
四 转基因作物品种的选育
（2）从基因组DNA或mRNA序列克隆基因
同源序列法和表达序列标签法
同源序列法是根据基因家族成员所编码的蛋白 质结构中具有保守氨基酸序列的特点发展的一 条快捷克隆即因家族未知成员的新途径，即基 于同源序列的候选基因法。
表达序列标签是指能够特异性标记某个基因的 部分序列，通常包含了该基因足够的信息区， 因而可以和其他基因相区分。目前，表达序列 标签主要是通过cDNA的途径获得。