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细胞工程 Chapter3、植物组织与细胞培养 3.1 植物细胞工程概述 3.2 植物组织培养 3.3 植物细胞培养 3.1 植物细胞工程概述 3.1.1 植物细胞工程是细胞工程的一个重要分支学科。 3.1.2 植物细胞工程(plant cell engineering) 植物细胞工程(plant cell engineering):是 在植物细胞全能性的基础上,以植物细胞为 基本单位,在体外条件下进行培养、繁殖或 人为的精细操作,使细胞的某些生物学特性 按照人们的意愿发生改变,从而改良品种或 创制新种,或加速繁殖植物个体,或获得有 用产物的过程。 3.1.3 植物细胞工程内容: A、植物细胞工程(对象或内容) 植物细胞与组织培养技术 植物细胞融合技术 植物细胞质工程技术 植物染色体工程技术 转基因植物技术 B、植物细胞工程(目的或应用) 植物细胞工程与育种 植物细胞工程与体外快速繁殖 植物细胞工程与优质种质体外保存 植物细胞工程与药物 食品工业化生产 3.1.4 存在的理论与生产问题 植物细胞全能性的本质 细胞分化机制和代谢途径的调控 理论 培养细胞中的生理、后成杂种 问题 (rpigenetic)和遗传的变异 体细胞杂交和有性杂交的比较 不亲和性机制 细胞和组织培养方法 ? 细胞器的分离和引入 技术 原生质体诱导融合 改进 细胞的培养筛选及鉴定 花粉和花药培养药物生产的中间试验 试管苗的大规模繁殖和生产 3.1.5 植物组织培养与细胞培养的区别: 3.1.6 植物细胞与组织培养技术内容与分类: 试管苗、人工种子、单倍体诱导 植物组织培养技术(植物微繁殖技术) 原生质体培养、体细胞杂交、 micro propagation 体细胞变异、种质保存 植物细胞培养技术(植物细胞大量培养)——植物细胞大量培养技术 根据对象不同,培养方式也可分为: 根据水平不同: 植株培养(plantlet culture) 植物胚胎培养(plant embryo culture) 细胞类型(体、生殖细胞) 植物器官培养(plant organ culture) 单倍体、二倍体和多倍体 植物组织培养(plant tissue culture) 离体、人工无菌环境 愈伤组织培养(callus culture) 原生质体培养(plant protoplast culture) 3.2 植物组织与器官培养 3.2.1 定义: 植物组织与器官培养——是指在无菌条件下, 将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、 未成熟的果实、种子等)、组织(如花药组 织、胚乳、皮层等)、细胞(体细胞、生殖 细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、 原生质体等培养在人工配置的培养基上,给 予适当的培养条件,诱发产生愈伤组织、潜 伏芽,或者长成新的完整植株的一种实验技 术。 3.2.3 发展历程: 3.2.4 几个概念 一、愈伤组织(callus):是指由外植体组织增生的细胞 产生的一团(大小、形状、液泡化程度、胞质含量和细 胞壁特性)不定型的疏散排列的薄壁细胞。(细胞水平 已分化,但没有组织、器官水平分化,无组织结构) 二、外植体(explantation):是指植物组织培养中用来 进行无菌培养的离体材料,可以是器官、组织、细胞和 原生质体等。 三、(去)脱分化(dedifferentiation):是指外植体在 人工培养条件下,经多次细胞分裂后而失去原有分化状 态,形成无结构的愈伤组织或细胞团的过程,使其回复 到胚性细胞的状态。(胚性愈伤组织或类似组细胞、干 细胞) 四、再分化(redifferentiation):是指外植体可以由脱 分化状态再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、 器官,甚至最
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