收稿日期:2009-12-11基金项目:国家自然科学基金项目(10505018);农业部核技术农业应用项目(200803034)作者简介:张子栋(1986-),男,河南淮阳人,在读硕士研究生,研究方向:离子束生物工程。E-mail:zhangzidong1986@*通讯作者:常胜合(1974-),男,河南唐河人,副教授,博士,主要从事微生物基因功能方面的研究。原生质体融合技术在遗传育种中的应用
张子栋,常胜合*,董湘熔,杨飞飞,李宗伟,王雁萍,秦广雍
(郑州大学河南省离子束生物工程重点实验室,河南郑州450052)
摘要:综述了原生质体的制备与再生因素、原生质体融合的促融方法、选择性遗传标记方法以及原
生质体融合技术在遗传育种中的应用,并且展望了原生质体融合育种的发展前景。
关键词:原生质体;原生质体融合;遗传育种
中图分类号:Q813.2文献标识码:A文章编号:1004-3268(2010)06-0156-04
原生质体融合育种(protoplastfusion)是20世
纪60年代发展起来的基因重组技术。通过2个遗
传性状不同的亲株原生质体融合从而达到杂交的目
的。1960年,法国的Barsi研究小组在进行2种不
同动物细胞混合时发现了自发融合现象,同时日本
的Dkada发现仙台病毒可诱发内艾氏腹水病细胞
彼此融合,从而开始了细胞融合的探索。1974年,
匈牙利的Fereczy等[1]采用离心力诱导的方法实现
了白地霉(Creotrichumcandidum)营养缺陷型突变
株原生质体的融合;随后人们相继用NaCl、KCl和
Ca(NO3)2等作为诱变剂进行融合,但融合率比较
低。1978年,国际工业微生物遗传学讨论会提出了
原生质体的融合问题,使这一技术迅速扩展到了育
种领域。1979年,匈牙利的Pesti等[2]首先提出了
运用融合育种技术提高青霉素产量的报告,从而开
创了原生质体融合技术在遗传育种中的应用,综述
第1篇
实验名称：植物细胞原生质体融合实验
实验目的：
1. 了解植物细胞原生质体融合的基本原理和实验方法。
2. 掌握植物原生质体融合实验的操作步骤。
3. 学习观察和分析原生质体融合实验的结果。
实验时间：2023年3月15日
实验地点：生物实验室
实验材料：
1. 植物细胞：番茄、胡萝卜
2. 生理盐水
3. 2.5%的纤维素酶和果胶酶混合液
4. 融合诱导剂：聚乙二醇（PEG）
5. 生理盐水
6. 酶母菌培养基
7. 显微镜
8. 其他实验器材
实验步骤：
1. 细胞分离：取新鲜的番茄和胡萝卜组织，用生理盐水冲洗干净，切成小块，放入含有纤维素酶和果胶酶的混合液中，在37℃的水浴中酶解2小时，使细胞壁被分解，得到原生质体。
2. 原生质体洗涤：将酶解后的细胞混合液用离心机离心，弃去上清液，然后用生理盐水洗涤两次，去除未分解的细胞壁和杂质。 3. 原生质体融合：将洗涤后的原生质体用聚乙二醇（PEG）诱导融合，具体操作为：将原生质体悬浮于含有PEG的溶液中，混合均匀，室温下静置30分钟，然后用生理盐水洗涤两次，去除未融合的原生质体。
4. 再生培养：将融合后的原生质体接种于酶母菌培养基上，在适宜的条件下培养，使其再生出新的细胞壁。
5. 观察与鉴定：用显微镜观察再生细胞的形态和结构，鉴定融合是否成功。
实验结果：
经过实验操作，成功得到了再生细胞，并在显微镜下观察到融合细胞的形态和结构。实验结果显示，番茄和胡萝卜的原生质体成功融合，形成了新的细胞。
实验分析：
1. 本实验采用植物细胞原生质体融合技术，成功实现了番茄和胡萝卜细胞的融合。
2. 在原生质体融合过程中，聚乙二醇（PEG）起到了诱导融合的作用。
3. 通过再生培养，融合细胞成功再生出新的细胞壁，表明融合过程是成功的。
实验结论：
1. 植物细胞原生质体融合实验是一种有效的细胞工程技术，可以用于植物遗传育种和基因工程等领域。
2. 本实验成功实现了番茄和胡萝卜细胞的融合，为后续的研究和应用奠定了基础。
植物原生质体的分离及融合
生93沈睿2009012372同组：古梦婷
实验日期：2011年11月2日
一．实验原理
1.原生质体分离
原生质体指包被在植物细胞壁内的生活物质。细胞壁的主要成分是纤维素和果胶质，它
们分别经纤维素酶和果胶酶处理即可分解，从而脱去细胞壁，得到原生质体。
2.原生质体融和
诱导原生质体融合的方法有多种，譬如物理法（电场刺激，激光，显微操作等）、化学
法（聚乙二醇结合高钙高pH法）和生物法（仙台病毒法等）。本实验用PEG诱导原生质体
融和。
PEG是聚乙二醇的英文缩写，相对分子质量在200-6000之间的均可用作细胞融合剂，
20-50%的浓度能对原生质体产生瞬间冲击效应，原生质体很快发生收缩与粘连。PEG诱导
融合的机理可能是由于其含有醚键而具负极性，与水、蛋白质、碳水化合物等一些正极化基
团能形成氢键。当PEG分子足够长时，可作为相邻原生质体表面之间的分子桥而使之粘连。
PEG也能连接Ca2+等阳离子。Ca2+可在一些负极化基团和PEG之间形成桥，因而促进粘连。
在洗涤过程中，连接在原生质体膜上的PEG分子可被洗脱，这将引起电荷的紊乱和再分布，
从而引起原生质体融合。高钙、高pH洗液清洗则增加了质膜的流动性，因而大大提高了融
合频率，洗涤时的渗透冲击对融合也可能起作用。普遍认为PEG分子能改变各类细胞细胞
膜的结构，由于两细胞相接处质膜的相互亲和以及彼此的表面张力作用，两细胞接触点处细
胞膜的脂类分子发生疏散和重组。
PEG法诱导的优点是取材方便、操作简易、效率高且效果稳定，缺点是对细胞有毒性。二．实验步骤
1.原生质体的制备
（1）将新鲜的剑兰（唐菖蒲）花瓣洗干净，用吸水纸吸干表面水分；将小平皿洗净，用蒸
馏水冲洗后晾干或擦干。
（2）向小平皿中加入适量酶液，用尖头镊剥取剑兰花瓣的上、下表皮，27oC恒温振荡1h
左右。
（3）镜检细胞的酶解情况，若酶解效果不佳，可延长酶解时间，并用吸管吹吸。
（4）将酶解好的原生质体混合液经300目尼龙网过滤到10ml离心管，去除未被酶解的大
原生质体融合和体细胞杂交的关系
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原生质体融合和体细胞杂交是两种常见的生物技术手段，在植物学、生物学和生物技术领域得到广泛应用。本文将就原生质体融合和体细胞杂交的关系展开讨论，探究它们之间的联系及区别。
