细胞工程与作物育种.pptxVIP

细胞工程与作物育种;理论基础： 细胞的全能性（cell totipotency）。因为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。;第一节 细胞和组织培养技术;组织培养（tissue culture，in vitro culture）通常用于所有类型的植物无菌培养技术 。 ; 包括：胚胎培养、器官培养、愈伤组织培养、液体培养（悬浮培养） ;第6页/共57页;; 外植体（explant）是指用来进行培养的植物体某一部分组织的统称。选择外植体要考虑： ① 基因型； ② 植物的合适部位； ③ 考虑它的合适年龄 　 步骤：取外植体、消毒、接种于培养基上、置于一定条件下培养 ; 一、培养基及其组成：　　基本培养基： MS，N6等 　　植物生长调节剂：生长素、细胞分裂素、赤霉素等 　　能量物质：蔗糖等其他添加物酵母粉、椰子汁、水解乳蛋白、酪蛋白水解物等 ;无机盐和水;MS大量(10×);二、培养基的配制;（3）制备培养基---特别注意PH值 （4）培养基的消毒 主要有高温高压灭菌和过滤灭菌两种方法。 ;三、无菌操作方法; （二）无菌操作 （三）无菌培养 ;第二节 体细胞无性系变异与作物改良; 无性系变异（somaclonal variation）：将遗传上的变异称为无性系变异； 变异体（variant）：不加任何选择压力而筛选出的变异个体； 突变体（mutant）：经过施加某种选择压力所筛选出的无性系变异。;二：体细胞变异的遗传基础;（三）分子遗传学基础 1.基因突变 2.DNA碱基修饰 3.基因重排 4.DNA总量的变化 5.转座因子的激活;Comparison of the transgenic plants by particle bombardment with pollen-tube pathway ; 三: 体细胞无性系变异的广泛性和多样性 四: 体细胞无性系变异的分子检测 （一）酶谱分析检测变异 （二）RFLP检测变异 （三）RAPD检测变异 （四）其他分子检测 ;五：细胞和组织培养与作物育种;（一）抗性 抗病 抗除草剂 抗寒 耐盐 耐旱;Streptomycin resistance; ; （二）、雄性不育突变体利用体细胞变异产生雄性不育系证明是一条可行的途径。 （三）、各种形态特征(株高)和生物学特性(生育期)突变体体细胞变异在形态特征和生物特征都有广泛的变异。;优良品种;;; 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。就单个细胞而言，除了没有细胞壁外，它具有活细胞的一切特征。 ;一.原生质体培养的利用途径;③ 利用原生质体进行许多基础性研究，如细胞生理、基因调控、分化和发育等。 ④ 细胞融合即体细胞杂交。;　体细胞杂交（somatic hybridizatioin）又称原生质融合（protoplast fussion），是指两种原生质体间的杂交。 胞质杂种（cytohybrid）：是指体细胞杂交过程中有意识地去除（或杀死）某一亲本的细胞核，得到的将是一个亲本细胞核和两个亲本细胞质的杂种细胞。 ; 体细胞杂交的特点 　　最大特点是：有可能使有性杂交不亲和的双亲之间杂交成功，也就是说在体细胞水平上的杂交，其双亲间的亲和性或相容性似乎有所提高，因而有可能扩大杂交亲本和植物资源的利用范围。 ; 体细胞杂交的环节 ① 原生质体的分离和培养； ② 原生质体间的融合； ③ 融合后杂种细胞的选择； ④ 诱导杂种细胞产生愈伤组织和再生植株。 ;Isolation of rice protoplasts from green tissue ;原生质体杂交的过程;1） 选择合适的实验材料 2） 酶的类型和处理条件： 果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等;3）原生质体计数;0.25M NaNO3和高浓度Ca2+, 聚乙二醇（PEG）加高浓度Ca2+和高pH值，电融合技术;融合方式 原生质体融合有两种融合方式即对称融合和非对称融合。这两种融合方式都能产生三种类型的杂种：综合了双亲全部遗传物质的对称杂种；部分遗传物质发生丢失的非对称杂种；只具有融合双亲一方核遗传物质的胞质杂种。; 对称融合即双亲的核质组装在一起的融合。 非对称融合指在融合前对一方亲本原生质体施加一定的处理，钝化其细胞质,再和另一方原生质体融合，从而得到非对称杂种或胞质杂种。 ;3、杂种和胞质杂种的鉴别　　;原生质体培养与作物遗传改良;２．转移有利性状，改善作