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第2章细胞工程第1节植物细胞工程二植物细胞工程的应用
Contents目录一植物繁殖的新途径二作物新品种的培育三细胞产物的工厂化生产四习题巩固
一植物繁殖的新途径20世纪60年代,荷兰科学家成功地利用组织培养技术来培育兰花。目前,荷兰的兰花生产已经发展成为举世闻名的兰花产业。我国组织培养技术已经广泛应用于兰花种苗的规模化繁殖,使得名贵的兰花价格大幅下降。蝴蝶兰铁皮石斛
一植物繁殖的新途径——快速繁殖(1)概念:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。也叫微型繁殖。外植体脱分化愈伤组织再分化根、芽试管苗(2)优点:①高效、快速地实现种苗的大量繁殖。②无性繁殖,保持优良品种的遗传特性。③不受自然生长季节的限制,培养周期短。(3)应用:快速繁殖经济林木、名贵花卉、珍稀濒危植物等自然繁殖速度缓慢,繁殖效率低下或优良性状不易保持的植物。
(4)实例:甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产,已形成一定规模。铁皮石斛的工厂化生产一植物繁殖的新途径——快速繁殖
注意说明①快速繁殖实际上是一种无性繁殖。其细胞分裂方式是有丝分裂,亲、子代细胞DNA相同,所以可以保持亲代优良的遗传特性。②快速繁殖的培养基中需加入细胞生命活动所需的水、矿质元素、小分子有机物以及植物激素等,培养基必须进行灭菌处理,操作过程必须在无菌条件下进行。一植物繁殖的新途径——快速繁殖
一植物繁殖的新途径——快速繁殖【思考】为什么植物组织培养可以进行快速繁殖?植物组织培养到愈伤组织阶段,细胞进行有丝分裂,细胞分裂速度较快,从而获得大量的组织细胞,然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。并且,植物组织培养在实验室进行,受季节、气候等条件限制较小。
一植物繁殖的新途径——快速繁殖实际问题:生姜是药食两用的经济作物,在生产上长期采用无性繁殖,容易感染多种病毒病,使生姜品质变差,叶子皱缩,生长缓慢,一般减产30%-50%。病毒引起的植物病害有500多种。受害植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉等。而且没有有效的防治办法,只能拔除,造成经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中,在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少,在分生区几乎不含病毒。你有什么启发?
一植物繁殖的新途径——作物脱毒(1)培育脱毒苗的原因:无性繁殖的方式进行繁殖的作物,感染的病毒很容易传给后代,并在作物体内逐年积累,会导致作物产量降低、品质变差。(2)选材部位及原因:部位:植物。顶端分生区附近(如茎尖)原因:的病毒极少,甚至。分生区附近无病毒
一植物繁殖的新途径——作物脱毒(4)优点:明显提高农作物的产量和品质与微型繁殖相比较,二者无本质区别,只是取材部位不同。(3)方法:切取茎尖进行组织培养获得脱毒苗。(即:茎尖组织培养技术)茎尖脱分化愈伤组织再分化芽、根试管苗脱毒苗移栽通过组织培养技术获得的脱毒苗是否具有抗病毒能力?脱毒苗≠抗毒苗
一植物繁殖的新途径——作物脱毒(5)实例:在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。脱毒马铃薯田与被病毒感染未脱毒马铃薯叶片脱毒草莓普通草莓
一植物繁殖的新途径
(1)单倍体:由配子(如卵细胞、花粉等)直接发育而成的个体。枝叶茎杆弱小,果实多而小,一般高度不育。特点:(2)单倍体育种原理:植物细胞的全能性、染色体(数目)变异。二作物新品种的培育——单倍体育种
二作物新品种的培育——单倍体育种单倍体育种aaBB×AAbb第一年AaBb第二年ABAbaBab减数分裂花药(花粉)离体培养ABAbaBab人工诱导染色体加倍AABBAAbbaaBBaabb杂交育种aaBBAAbb×AaBb第一年第二年自交A_B_淘汰第三-六年连续自交多代稳定遗传性状分离AABB淘汰
二作物新品种的培育——单倍体育种(3)优点:①极大地缩短育种年限,节约大量人力和无力;②后代大是纯合子,能稳定遗传;③可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。为什么?大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。
二作物新品种的培育——单倍体育种(4)实例:我国科学家在1974年成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草。我国科学家把单倍体育种与常规育种结合起来,育成水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物的新品种。
二作物新品种的培育——突变体的利用(1)原理在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变突变=基因突变+染色体变异外植体愈伤组织试管苗脱分化再分化植株诱变突变体筛选有
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