细胞工程育种

主要有高温高压灭菌和过滤灭菌两种方法。
2、选择外植体 外植体是用来诱发产生无性增殖系的植物器官或组织切段， 如芽、节茎等。选择综合考虑以下因素： ①大小适宜 组织块达到5-10mg（2万个细胞以上），才容易 成活。 ②适宜部位 同一外植体，不同部位其分化能力、分化条件及 分化类型都有相当大的差异。 ③新组织 胚和幼龄器官比老器官、老组织更容易脱分化，产 生大量愈伤组织。 ④不同物种相同部位的外植体，其细胞分化能力大不一样。 总之，外植体的选择要以幼嫩的器官或组织为宜。
生长调 节物质
生长素
IAA、NAA、2,4-D、IBA
细胞分裂 天然： 6-BA、KT（激动素，糠基酰嘌呤） 素 人工：ZT（玉米素）、2-iP 赤霉素 GA3
成份不 定物质
琼脂
椰乳、酵母提取物、番茄汁、香蕉泥
从海藻中提取的一种高分子碳水化合物
MS培养基适用范围较广 米勒培养基（Miller）适用于大豆愈伤组织培 养和花药培养 尼许培养基（Nitsch)适用于花药培养 改良White培养基（怀特）适用于壮苗培养 N6培养基适用于单子叶植物花药培养 B5培养基适用于豆科、十字花科植物
第一节
细胞工程的概念和原理
一、细胞工程的概念
以细胞为基本单位，按照人们的需要和设计， 在离体条件下进行培养、繁殖，使细胞的某些生 物学特性按人们的意愿发展或改变，从而改良品 种或创造新种、加速繁育生物个体，获得有用材 料的过程。
细胞工程的主要包括 花药培养、体细胞变异筛选、幼胚培养、原生质体融合、 试管受精等。
消毒时间（min） 消毒效果 5~30 5~30 5~15 很好 很好 好
溴水
硝酸银 氯化汞 抗生素
1~2
1 0.1~1 4~50mg/L
易
较难 较难 中
2~10
5~30 2~10 30~60
很好
好 最好 较好
无菌操作、无菌培养
4、诱导脱分化 外植体是已分化成各种器官的植物组织。 组织培养首先就是让这些组织细胞脱分化， 使细胞重新处于有丝分裂的分生状态，诱 导愈伤组织。因此，培养基中一般都添加 较高浓度的生长素类激素。具体做法是： 外植体消毒后，切成小短插入或平放在培 养基上即可。
（2）雄性不育系突变体 （3）营养缺陷型突变体 缺少某一种物质合成的酶，而不能在基 本培养基上生长。 （4）各种形态特征和生物学特性突变体 如马铃薯早熟、高产变异，小麦、水稻 株型、穗型变异等。
2、植物体细胞突变体的诱发和筛选技术 （1）材料的选择 A、较易再生植株 B、染色体数目稳定 C、生长速度相对较快
二、细胞变异体和突变体选择
（一）体细胞变异的机制： 1、细胞内DNA重复复制 2、三极或多极纺锤体的形成与非整倍体产生 3、染色体断裂与重组 4、类减数分裂现象
（二）体细胞突变体的筛选与利用 1、植物细胞突变体的类型 （1）抗性突变体 A、抗病突变体 B、抗除草剂突变体 C、抗抗生素突变体 D、抗氨基酸及类似物突变体 E、抗盐突变体 F、抗旱突变体
培养基的配制
(1)水和药品 水必须采用蒸馏水或无离子水，药品最好采用分析纯，至少是化学纯药品。 (2)母液的配置 为方便培养基的制备，现将培养基的各种成份分类配成浓缩的母液，正式配 制时按规定用量稀释混合。 (3)制备培养基 混合各成分母液
熔化琼脂
(4)培养基的消毒
搅拌混匀
调pH值
分装
灭菌
放置备用
3、对外植体进行消毒处理 一般程序 外植体 自来水多次漂洗 消毒剂处理 无菌水反复冲洗 无菌滤纸百度文库干 注意： ①消毒剂种类 不同外植体对试剂的敏感程 度不同 ②消毒试剂 幼嫩组织比老组织时间要短些 ③在超净工作台上进行。
消毒剂 次氯酸钠 次氯酸钙 过氧化氢
使用浓度（%） 消除难易 2 9~10 10~12 易 易 最易
第十三章 细胞工程育种
第一节 第二节 细胞工程的概念与原理 细胞工程技术
生物技术 又称生物工程 是以生命科学为基础，利用生 物体的特性和功能，设计、构建具有预 期性状的新物种、新品种、新品系，以 及与工程原理相结合，进行加工生产， 为社会提供商品和服务的综合技术体系。
通常所说的细胞工程、基因工程、酶 工程、发酵工程、生化工程和蛋白质工 程等均属此范畴。 预测在2025年到2030年期间，生物技 术将取代信息技术成为世界经济社会发 展的引擎与火车头。 本章简要介绍细胞和组织培养在植物 育种的应用。 细胞工程是现代生物技术的基本技术
培养基的成分
无机盐 大量元素 C.H.O.N.P.K.Ca.Mg.S.Cl 和水 微量元素 Fe.Cu.Mo.Zn.Mn.Co.B.Na
水
蒸馏水、双蒸水或使用去离子水
有机化 糖 碳源和能源 合物 氨基酸类 有机氮源 维生素类 维生素b1(盐酸硫胺素)、维生素b6(盐酸砒 哆醇)、生物素、烟酸、叶酸等
二、细胞工程在植物育种上的意义 1、种质资源保护 2、优良品种快速繁殖 3、诱发和离体筛选突变 4、克服远缘杂交困难 5、克服种子发育中的障碍 6、单倍体育种的技术环节 7、生产次生代谢产物（发酵工程、酶工程） 8、基因工程的基础技术
三、细胞工程的基本原理
植物细胞全能性是细胞和组织培养的理论基础。 细胞是生物体结构和生命活动的基本单位，是 细胞工程操作的主要对象。 细胞核内有保持物种遗传性所需要的全套遗传 物质所以高度分化的体细胞具有发育成一个生物 体的能力。 植物离体的体细胞或性细胞，在离体培养条件 下能被诱导发生器官分化和再生植株，而且再生 植株具有一套与母体植株基本相同的遗传信息。 同样，如果已经突变的细胞组织，其再生植株则 具有与已变细胞组织相同的遗传信息。
第二节 细胞工程技术
一、体细胞变异与突变体的筛选 （一）体细胞变异及其机制 植物组织细胞培养中DNA复制和细胞 分裂增生染色体行为脱离常规是导致 细胞及其再生株特征、特性变异的根 本原因。
第二节 细胞工程技术
一、植物组织培养 植物组织培养就是在无菌条件下利用人工培养基 对植物组织、器官及原生质体等进行培养。 1、选择培养基 不同物种，外植体有差异，组织培养基多种多样。 但它们都包含三大类组分：无机成分、有机成分、 生物调节物质。不同培养基区别主要是无机盐的 含量与种类，变化幅度最大的是生长调节物质， 使用时根据培养物的差异，精心选择。