影响原生质体培养的因素
- 格式:ppt
- 大小:3.84 MB
- 文档页数:69
1.影响原生质体数量和活力的因素(1)细胞壁降解酶的种类和组合不同植物种类或同一植物种的不同器官以及它们的培养细胞,由于它们的细胞壁结构组成不同,分解细胞壁所需的酶类也不同。
例如,叶片及其培养细胞用纤维素酶和果胶酶,根尖细胞以果胶酶为主附加纤维素酶或粗制纤维素酶(Driselase酶),花粉母细胞和四分体期小孢子用蜗牛酶和胼胝质酶,成熟花粉用果胶酶和纤维素醇。
(2)渗造压稳定剂用酶法降解细胞壁前,为防止原生质体的破坏,一般需先用高渗液处理细胞,使细胞处于微弱的质壁分离状态,有利于完整原生质体的释放。
这种高渗液称为渗透压稳定剂。
常用的滲透压稳定剂有甘露醇、山梨醇、蔗糖、葡萄糖、盐类(KCI、MgSO4.7H2O)等。
在降解细胞壁时,渗透压稳定剂往往和酶制剂混合使用。
滲透压稳定剂中,用得最多的是甘露醇,常用于烟草、胡萝ト、柑橘、蚕豆原生质体制备;蔗糖常用于烟草、月季等;山梨醇常用于油菜原生质体制备。
滲透压稳定剂种类及浓度的选择应根据植物种类而异,例如胡萝ト用0.56mol /L甘露醇,月季用14%蔗糖,柑橘用0.8mol/L甘露醇,蚕豆用0.7mol/L甘露醇,烟草的四分体用7%熊糖,烟草的成熟花粉用13%甘露醇。
(3)质膜稳定剂质膜稳定剂可以增加完整原生质体数量、防止质膜破坏,促进原生质体胞壁再生和细胞分裂形成细胞团。
如在分离烟草原生质体时,在酶液中加人入葡聚糖硫酸钾,一旦洗净确液进行培养,原生质体很快长壁并持续细胞分裂形成细胞团。
而未加葡聚糖硫酸钾的对照,原生质体经一周培养即解体。
常用的原生质膜稳定剂有葡聚糖硫酸钾、MES、氯化钙、磷酸二氢钾等。
(4)pH的影响分离原生质体时,酶液的pH是值得注意的问题。
因为降解酶的活力和细胞活力最适pH是不一致的低pH时(<4.5),酶的活力强,原生质体分离速度快,但细胞活力差,破坏的细胞较多;pH偏高时,酶活力差,原生质体分离速度慢,完整的原生质体数目较多。
文章篇号:1007-2764(2006)03-0263-093微生物原生质体制备及再生的影响因素谭文辉,李燕萍,许杨(南昌大学中德联合研究院 食品科学教育部重点实验室,江西南昌 330047) 摘要:原生质体的制备及再生,是原生质体技术的前提和基础。
本文较全面地介绍了影响微生物原生质体制备及再生的因素,以期在原生质体形成和再生的最佳条件下制备原生质体,为进一步实验打下良好的基础。
关键词:原生质体;制备;再生Factors Affect the Formation and Regeneration of Protoplasts ofMicroorganismTan Wen-hui, Li Y an-ping, Xu Y ang(The Key Laboratory of Food Science of Ministry of Education (Nanchang University); Sino-Germany Joint ResearchInstitute, Nanchang 330047, China)Abstract: Formation and regeneration of protoplasts is the precondition and foundation of protoplasts technology. The factors that affect the formation and regeneration of protoplasts from microorganism were investigated to find the optimum condition of formation and regeneration of protoplasts. It is important to make the good foundation for further research.Keywords: Protoplasts; Formation; Regeneration原生质是有组织的生活物质,是细胞生命活动的物质基础,所有的原生质有相似的基本组成成分和特性。
原生质体培养名词解释原生质体培养是一种常用的植物组织培养技术,用于繁殖植物和研究植物基因转化等问题。
本文将介绍原生质体培养的定义、原理和应用等方面的名词解释。
下面是本店铺为大家精心编写的4篇《原生质体培养名词解释》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
《原生质体培养名词解释》篇11. 原生质体(Protoplast)原生质体是指从植物细胞中除去细胞壁后剩余的细胞质部分,包括细胞膜、质体、线粒体、质体小体、微管和微丝等细胞器。
原生质体是一个高度液态的细胞质体系,其形态和功能类似于一个微小的细胞。
原生质体可以通过融合实现远缘杂交,从而扩大植物遗传资源的利用范围。
2. 原生质体培养(Protoplast Culture)原生质体培养是指将离体的植物原生质体在适当的培养基上进行培养,以获得再生的植物组织或细胞。
原生质体培养的主要目的是通过原生质体的融合,克服远缘杂交障碍,实现植物遗传资源的利用和改良。
3. 原生质体融合(Protoplast Fusion)原生质体融合是指两个或多个原生质体合并成一个细胞的过程。
原生质体融合可以通过电激、化学处理或生物方法等手段诱导。
融合后的细胞称为杂种细胞,可以用于植物遗传资源的利用和改良。
4. 再生(Regeneration)再生是指通过培养技术,使离体的植物组织或细胞重新分化、再生为新的植株或组织。
再生是原生质体培养的重要应用之一,也是植物组织培养技术的基础。
5. 遗传转化(Genetic Transformation)遗传转化是指将外源基因或基因组导入植物细胞内,并使其表达的过程。
遗传转化是植物基因工程的重要组成部分,也是原生质体培养的应用之一。
通过原生质体培养技术,可以将目的基因导入植物细胞内,并实现植物的遗传转化。
6. 植物组织培养(Plant Tissue Culture)植物组织培养是指将离体的植物组织或细胞在适当的培养基上进行培养,以获得再生的植物组织或细胞。
组培的基本操作1、培养基的主要成分①水分:构成培养基的绝大部分组分为水分。
在研究上,常用蒸馏水来配制培养基,而最为理想的水应该是纯水。
②无机盐类:无机盐类中根据植物的需要量可以分为大量元素和微量元素。
植物从培养基中吸收的大量元素有N、P、K等。
它们是构成植物细胞中核酸、蛋白质以及生物膜系统等必不可少的营养元素。
微量元素包括Fe、Mn、Zn、B等,它们在培养基中的添加量虽然很少,但也是不可缺少的,这些元素是很多酶和辅酶的重要成分,直接影响着蛋白质的活性,铁又是叶绿素的重要成分。
③有机营养成分I、糖类物质:对于植物组织培养中幼小的外植体而言,由于其光合作用的能力较弱,培养基中的糖类物质就成了其生命活动中必不可少的碳源和能源。
除此之外,糖类的添加还有调节培养基渗透压的作用II、维生素类:维生素类物质的添加对愈伤组织和器官形成有促进效果。
维生素C还有防止组织褐变的作用III、氨基酸类:在培养基中常用的氨基酸有甘氨酸、酪氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺、天门冬胺等。
这些氨基酸类物质不仅为培养物提供有机氮源,同时也对外植体的生长以及不定芽、不定胚的分化促进作用。
④植物生长调节物质:植物生长调节剂在培养基中的用量虽然微小,但是其作用很大。
它不仅可以促进植物组织的脱分化和形成愈伤组织,还可以诱导不定芽、不定胚的形成,最常用的有生长素和细胞分裂素,有时也会用到赤霉素和脱落酸。
⑤天然物质;椰子汁、香蕉泥等天然有机物质的添加,有时会有良好的效果,在这些天然有机物质中,通常含有机营养成分或生理活性物质。
⑥PH;pH过高时,培养基会变硬;pH过低时,则影响培养基的凝固⑦凝固剂:在配制固体培养基时,需要使用凝固剂。
最常用的凝固剂是琼脂⑧其他添加物:有时为了减少外植体的褐变,需要向培养基中加入一些防止褐化的物质,如活性碳、维生素C等。
此外,在灭菌比较困难的植物材料时,也可以添加一些抗生素物质,以此来抑制杂菌生长。
2、培养基的基本类型①含盐量较高的培养基:其代表是MS培养基,主要特点是无机盐浓度高,特别是硝酸盐、钾离子和铵离子含量丰富,元素平衡较好,缓冲性能好,微量元素和有机成分含量齐全且丰富,是目前使用最广泛的培养基。
原生质体制备和再生的影响因素【摘要】以酿酒酵母YS5为出发菌株,经蜗牛酶酶解获得原生质体后,用紫外线进行诱变处理,通过一级筛选得到了61株诱变菌株,将这些诱变株直接进行发酵,利用气相色谱对发酵液酒精产量进行分析。
结果表明,经过紫外线照射30s后,通过筛选获得了一株酒精发酵较高产菌株,酒精产率达到了10.36%(v/v),比出发菌株提高了3.6%。
【关键词】酿酒酵母;原生质体;紫外诱变;甘蔗汁发酵酵母细胞的融合及酵母原生质体的诱变的一个重要前提就是如何制备大量的原生质体,原生质体制备率受到各种条件的影响,如菌龄、酶浓度、温度、预处理等的影响,因此确定不同因素对酵母原生质体的影响及优化不同因素,可以大大提高产率。
1.菌体菌龄对原生质体制备的影响微生物的生理状态是决定原生质体产量的主要因素之一,特别是菌龄,明显影响原生质体释放的频率。
不同时期的菌体,对各种溶壁酶的敏感性不同,原生质体的形成率与再生率也有很大差异。
较年轻的菌体细胞制备原生质体较为容易,而且此阶段的原生质体再生率也较高。
处于对数生长期的菌体代谢活性高而稳定、细胞壁对酶的作用较为敏感,且大小比较一致,生长适应能力强,故通常取处于对数生长期的菌体制备原生质体。
有研究表明对数生长早期形成率最高,对数生长中期时再生率最高,对数生长晚期的再生率也比对数生长中期的低。
这是由于细胞壁越稚嫩,越易被酶破坏,对数生长早期菌体幼小,代谢活性高而稳定、细胞壁对酶的作用较为敏感,且大小比较一致,故生活适应能力强;对数生长中期幼小菌体对不利因素抵抗能力差,一旦失去细胞壁,较难恢复;对数生长晚期的原生质体存在着很大比例的非活性个体。
菌体如果进入稳定期,细胞壁结构趋于稳定和老化,不易去壁形成原生质体,原生质体形成率显著降低,而且再生率也有所下降。
微生物的菌龄是随着菌种和培养条件而异,酵母菌菌液中加入β-巯基乙醇可以破坏细胞壁组分中的二巯基,处于对数生长期的酵母菌菌体代谢极为旺盛,细胞壁易被瓦解,其细胞壁对蜗牛酶较为敏感,易于酶解脱壁,且酵母菌制备原生质体时,要使菌体同步化才能大幅度的提高制备率。
原生质体制备和再生的影响因素【摘要】以酿酒酵母YS5为出发菌株,经蜗牛酶酶解获得原生质体后,用紫外线进行诱变处理,通过一级筛选得到了61株诱变菌株,将这些诱变株直接进行发酵,利用气相色谱对发酵液酒精产量进行分析。
结果表明,经过紫外线照射30s后,通过筛选获得了一株酒精发酵较高产菌株,酒精产率达到了10.36%(v/v),比出发菌株提高了3.6%。
【关键词】酿酒酵母;原生质体;紫外诱变;甘蔗汁发酵酵母细胞的融合及酵母原生质体的诱变的一个重要前提就是如何制备大量的原生质体,原生质体制备率受到各种条件的影响,如菌龄、酶浓度、温度、预处理等的影响,因此确定不同因素对酵母原生质体的影响及优化不同因素,可以大大提高产率。
1.菌体菌龄对原生质体制备的影响微生物的生理状态是决定原生质体产量的主要因素之一,特别是菌龄,明显影响原生质体释放的频率。
不同时期的菌体,对各种溶壁酶的敏感性不同,原生质体的形成率与再生率也有很大差异。
较年轻的菌体细胞制备原生质体较为容易,而且此阶段的原生质体再生率也较高。
处于对数生长期的菌体代谢活性高而稳定、细胞壁对酶的作用较为敏感,且大小比较一致,生长适应能力强,故通常取处于对数生长期的菌体制备原生质体。
有研究表明对数生长早期形成率最高,对数生长中期时再生率最高,对数生长晚期的再生率也比对数生长中期的低。
这是由于细胞壁越稚嫩,越易被酶破坏,对数生长早期菌体幼小,代谢活性高而稳定、细胞壁对酶的作用较为敏感,且大小比较一致,故生活适应能力强;对数生长中期幼小菌体对不利因素抵抗能力差,一旦失去细胞壁,较难恢复;对数生长晚期的原生质体存在着很大比例的非活性个体。
菌体如果进入稳定期,细胞壁结构趋于稳定和老化,不易去壁形成原生质体,原生质体形成率显著降低,而且再生率也有所下降。
微生物的菌龄是随着菌种和培养条件而异,酵母菌菌液中加入β-巯基乙醇可以破坏细胞壁组分中的二巯基,处于对数生长期的酵母菌菌体代谢极为旺盛,细胞壁易被瓦解,其细胞壁对蜗牛酶较为敏感,易于酶解脱壁,且酵母菌制备原生质体时,要使菌体同步化才能大幅度的提高制备率。
文章篇号:1007-2764(2006)03-0263-093微生物原生质体制备及再生的影响因素谭文辉,李燕萍,许杨(南昌大学中德联合研究院 食品科学教育部重点实验室,江西南昌 330047) 摘要:原生质体的制备及再生,是原生质体技术的前提和基础。
本文较全面地介绍了影响微生物原生质体制备及再生的因素,以期在原生质体形成和再生的最佳条件下制备原生质体,为进一步实验打下良好的基础。
关键词:原生质体;制备;再生Factors Affect the Formation and Regeneration of Protoplasts ofMicroorganismTan Wen-hui, Li Y an-ping, Xu Y ang(The Key Laboratory of Food Science of Ministry of Education (Nanchang University); Sino-Germany Joint ResearchInstitute, Nanchang 330047, China)Abstract: Formation and regeneration of protoplasts is the precondition and foundation of protoplasts technology. The factors that affect the formation and regeneration of protoplasts from microorganism were investigated to find the optimum condition of formation and regeneration of protoplasts. It is important to make the good foundation for further research.Keywords: Protoplasts; Formation; Regeneration原生质是有组织的生活物质,是细胞生命活动的物质基础,所有的原生质有相似的基本组成成分和特性。
原生质体的培养原生质体(Protoplast):指采用机械或酶解法去掉细胞壁的裸露细胞。
一、原生质体的应用由于没有细胞壁,原生质体为作物遗传改良和植物学研究提供了极为有利的试验材料。
原生质体可以用于下面几种研究。
用作细胞杂交服务于作物改良用作遗传转化的对象研究细胞壁的发生过程筛选突变体膜的结构、运输、激素接受位点等的研究用于分离细胞器和大分子种质资源保存二、原生质体分离、纯化原生质体分离的最基本原则是保证原生质体不受伤害及不损害它的再生能力。
(一)分离方法机械法分离缺点:产量极低;应用的材料受限制;操作极费力酶法分离Cocking最早开展这方面研究,克服了机械法分离的缺陷,可分为直接法和顺序法两种。
酶法可在短时间内获得大量原生质体,缺点是:不纯的酶制剂所含杂质对原生质体可能有不同程度的毒害作用。
(二)影响原生质体分离的因素(酶法)从理论上讲,只要用适当的酶处理,就能从任何活组织中分离得到原生质体。
但是对于原生质体培养来说,要得到活性高、能进行分裂、形成愈伤组织、最后再生完整植株的原生质体则受许多因素的影响。
原生质体分离时主要应考虑取材、酶的种类、纯度、酶液的渗透压、酶解时间、温度等。
1. 外植体来源:生长旺盛、生命力强的组织和细胞是获得高活力原生质体的关键,并影响着原生质体的复壁、分裂、愈伤组织形成乃至植株再生。
用于原生质体分离的植物外植体有叶片、叶柄、茎尖、根、子叶、茎段、胚、愈伤组织、悬浮培养物(Suspensioncultures)、原球茎、花瓣和叶表皮等。
叶肉细胞是常用的材料,因为叶片很易获得而且能充分供应。
取材时,一般用刚展开的幼嫩叶片。
另一个分离原生质体的常用材料是愈伤组织或悬浮细胞,采用其作材料可以避免植株生长环境的不良影响,可以常年供应,易于控制新生细胞的年龄,处理时操作方便,无需消毒. 选用悬浮细胞作材料时,需每隔3-5天继代一次,培养一段时间使细胞处于旺盛生长状态。
一般在继代后的第三天游离原生质体。
原生质体再生的影响因素发酵简答题
原生质体再生是指某些原生生物在受到适当刺激后,由部分或全部体积发生分离、胞间的某些物质流动和核分裂等过程,以新生的形态和结构来实现再生和生长的能力。
影响原生质体再生的因素包括:
1. 刺激条件:原生质体再生需要一定的刺激条件,如适当的营养物质、温度、pH值等因素。
2. 社会环境:原生生物在群体中的环境对原生质体再生也有影响。
例如,群体中某些细胞或生物的分泌物可以作为刺激物,促进原生质体再生。
3. 基因因素:各种原生生物的遗传物质不同,对于原生质体再生的敏感度也存在差异。
有些基因可以促进原生质体再生,而另一些则会抑制其再生。
4. 细胞状态:原生质体再生的效率与细胞状态有关,例如细胞的份裂活性、代谢水平等。
同时,细胞状态也受到外界环境的影响。
5. 化学物质:一些化学物质可以促进原生质体再生,而另一些则会抑制。
综上所述,影响原生质体再生的因素包括刺激条件、社会环境、基因因素、细胞状态以及化学物质。
这些因素中相互作用,最终影响原生质体再生的效率。
FDA染色法:是测定原生质体活性的一种方法,即荧光素双醋酸酯染色,FDA本身无荧光,进入原生质体后便产生荧光素,它不能自由进入原生质体膜,因此有活力的细胞便产生荧光。
原生质分离:酶(纤维素酶,离析酶)步骤:叶片表面消毒→去除表皮→叶碎片漂浮在含有酶和渗透压稳定剂的溶液中→培育→原生质体沉到培养皿底部→除去酶溶液→将原生质体移入CPW清洗→离心→清洗基质两次→重悬浮于培养基→除去小的个体,用血球计计数→调整到合适的密度重悬浮于培养基。
原生质体的培养:培养基:MS+NAA 2.0ppm+BA 0.5ppm+3%蔗糖+9%甘露醇注意:1、原生质体分离后,非常脆弱,需要渗透压保护剂的保护直到细胞壁形成。
2、针对不同的研究对象,培养基中生长素和细胞分裂素的水平要做适当调整。
影响原生质体培养的因素:营养需求(NH4+不能过多),渗压剂,培养密度(105/mL),贮藏条件(通常在黑暗处)。
培养方法:液体基质培养法,半液体基质培养法,固体基质培养法,看护培养。
固体培养的步骤:原生质体移入培养基→1体积含原生质体的培养基与1体积含琼脂糖(40℃)的培养基混和→倒转培养皿在25℃下培养→原生质体重新产生细胞壁并分裂成细胞团→细胞团于琼脂糖基质中传代培养,培养基中应减少渗压剂以利于愈伤组织的形成→诱导分化成植物的根,茎。
原生质体分离培养的意义:1、除去了细胞壁为植物细胞之间的融合扫平了障碍,同时叶为制造新杂种开辟了道路。
2、原生质体可摄入外源DNA,细胞器、细菌或病毒颗粒,这些特性与植物全能性相结合为高等植物的遗传饰变打下基础。
3、获得细胞无性系和选育突变体的优良起始材料。
取洗涤过的原生质体悬浮液 0.5ml,置于10×100mm的小试管中,加入 FDA溶液使其最终浓度为 0.01%,混匀、置于室温5min后用荧光显微镜观察。
激发光滤光片用QB24,压制滤光片用JB8。
发绿色荧光的原生质体为有活力的,不产生荣光的为无活力的。