绪论
一、植物生物技术的概念
广义植物生物技术：提高和改良植物产量和品质的所有技术。它主要包括植物组织培养（植物细胞工程）、植物基因工程和分子标记及其辅助育种三大部分。
狭义的植物生物技术：利用植物器官、组织、细胞以及分子水平上的操作，促进植物繁殖、有用物质生产和品种遗传改良的技术。
3、基因工程改良的目标
投入特征
主要是指帮助植物降低成本、提高产量或减少使用防治病虫害以及杂草的各种费用。
研究内容：抗各种虫害的危害；抗各种除草剂；抗病毒、细菌、真菌等各种病害；
忍耐高温、低温、涝害以及高盐胁迫等各种环境胁迫。
产出特征主要是指帮助植物提高品质和增加产量。
附加特征
五、细胞工程的应用
细胞工程的应用（1）——快速繁殖
细胞工程的应用(2) ——脱毒苗的生产
细胞工程的应用（3）——胚培养
细胞工程的应用（4）——单倍体和多倍体的培养
细胞工程在育种上的应用（5）——原生质体培养与体细胞杂交
细胞工程的应用（6）——种质资源的离体保存
细胞工程的应用（7）——次生代谢物的生产
细胞工程的应用（8）——人工种子的生产
第一章植物组织培养实验室的建设和离体操作技术
一．植物组织培养的概述
（一）植物组织培养的几个基本概念
植物组织培养（Plant tissue culture）
通过无菌操作，把植物体的器官、组织、细胞甚至原生质体，接种于人工配制的培养基上，在人工控制的环境条件下进行培养，使之生长、繁殖或长出完整植株的技术和方法。用来培养的材料即外植体通常是离体的，所以又叫植物离体培养(plant in vitro culture)。
外植体 ( Explant )
从活体上切取下来用于培养的那部分组织、器官或细胞。
植物细胞全能性(totipotency)：一个生活细胞具有的产生完整生物个体的潜在能力称之为细胞的全能性（植物组织培养的理论基础）
脱分化(dedifferentiation) ：一个成熟细胞转变为分生状态的过程。
去分化(redifferentiation) ：离体培养的植物组织和细胞形成的处于脱分化状态的细胞（愈伤组织），再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至最终再生成完整植株的过程。
（二）植物组织培养的分类
培养方式
1 . 根据培养方式
固体培养（Solid culture ）
液体培养（Liquid culture ）
液体培养又有液体悬浮培养与静置培养之分。
固液培养（Solid- liquid culture ）
看护培养（ Nurse culture ）
饲喂层培养 (Feeder layer culture)
微室培养 (Microchamber culture)
最常用的是固体培养和液体培养，它们相比，各自的优缺点表现为：
固体培养
优点：通气性较好，若有污染，只污染局部
缺点：使培养材料与培养基接触不充分，有毒物质易积累。
液体培养
优点：有利于培养材料与培养基充分接触且有毒物质不易积累。
缺点：一旦污染，则材料全部污染，且通气性不好。
2 根据培养过程
初代培养(Primary culture)
从活体植株上切取下来进行的第一次培养。
继代培养（Subculture）
经过初代培养的材料，转移到新鲜培养基上进行培养的过程。
3. 根据培养材料(外植体)
组织培养
器官培养
胚胎培养
细胞培养
原生质体培养
二、植物组织培养的培养基
1. 无机营养(Inorganic element)
根据国际植物生理协会的建议：将植物所需元素的浓度以 mmol/L为标准分为大量元素与微量元素。
2.有机化合物
糖是组培材料必不可少的碳源和能源，此外糖类的添加还有调节培养基的渗透压的功能。最常用的碳源是蔗糖，葡萄糖、果糖也是较好的碳源。
3。植物生长调节剂
生长素与细胞分裂素的比例决定着形态分化的方向。
4. 凝固剂、pH和其他成分
第二章植物细胞形态建成
一、愈伤组织的诱导
1、概念
愈伤组织:原指植物组织受到伤害后表面形成的保护组织。
愈伤组织:在组织培养中,是指在培养基上由外植体长出来的一团活跃生长的薄壁细胞。
用途：愈伤组织可以通过液体悬浮培养产生单细胞，也可以在适当的培养条件下再生出完整的植株。
2、诱导
1）. 外植体的选择
①大小要适宜,不宜太小。外植体的组织块要达到2万个细胞（5-10mg）以上才容易成活；
②同一植物不同部位的外植体，其细胞的分化能力、分化条件及分化类型有相当大的差别；通常植物胚与幼龄组织器官比老化组织、器官更容易去分化，产生大量的愈伤组织；
③不同物种相同部位的外植体其分化能力可能大不一样。
理论上讲用于培养的外植体包括根、茎、叶、果实、子房、花粉、花瓣等各种器官或组织。但外植体的选择一般以幼嫩的组织或器官为宜。
2）. 外植体的消毒
3）. 愈伤组织诱导过程
起动期又称为诱导期，是愈伤组织形成的起点。这时在外观上虽然未见明显变化，但实际上细胞内一些大分子代谢动态已发生明显的改变，细胞正积极为下一步分裂进行准备。
分裂期外植体切口边缘开始膨大，外层细胞通过一分为二的方式进行分裂，从而形成一团具有分生组织状态细胞的过程。这时组织细胞代谢十分活跃，发生了一系列生理生化及形态的变化。
形成期是指外植体的细胞经过诱导、分裂形成了具有无序结构的愈伤组织时期。
这个时期特征是细胞大小不再发生变化，愈伤组织表层的分裂逐渐减慢和停止，接着内部组织细胞开始分裂，细胞数目进一步增加。
4）. 愈伤组织的形态特征
质地不同的愈伤组织之间有时是可以互换的，有时则是不可逆的。
不同类型之间的愈伤组织互换主要通过改变激素浓度的方法来实现。培养基中加入高浓度的生长物质，可使坚实的愈伤组织变为松脆；反之，减少或去除生长物质，则使松脆的愈
伤组织转变为坚实的愈伤组织。
二、继代培养
愈伤组织培养一段时间后必须转移到新鲜培养基上以保持培养物的继续正常生长，更换一次培养基称为一代继代培养(subculture) 。
为什么要进行继代培养
培养基中的养分大量消耗；
培养基中的水分散失；
琼脂培养基褐化或发黑(因为植物组织在培养前几周有时会产生毒素物质，这些物质会扩散进入培养基);
由于植物材料的原因使培养基pH降低，导致培养基液化；
生长物已充满培养瓶，培养物扩繁的需要；
三、器官建成
形态建成，又叫形态发生，指有机体生长发育中组织结构和生理功能发生一系列变化，形成或再生成特定结构和器官的过程。
器官建成：又叫器官发生，指培养细胞在适宜的诱导培养条件下产生不定芽和不定根等器官的过程。
1. 器官发生
在适合的激素浓度和配比以及温光条件下，愈伤组织细胞会发生生理代谢上的改变，促使细胞分裂部位和方向改变，首先出现分生细胞，经细胞分裂逐渐形成分生细胞团和分生组织，进一步再分化形成维管结节直至分化成芽和根等器官。
2. 植株再生的方式
先芽后根
根芽同生
先根后芽
3. 影响器官建成的因素
影响器官建成的因素1——外植体
物种、种、甚至品种间再生能力是不同的
同一植株不同器官或同一器官不同部位的外植体，其再生能力不同；
外植体在原植物体上所达到的发育程度和结构与功能对器官离体再生也有较大差异；
取材时间（季节）不同再生能力不同；
外植体的大小对再生也有较大影响。
影响器官建成的因素2——培养基成分
植物激素的浓度、比例
乙烯
碳源的种类和浓度
影响器官建成的因素3——培养环境条件
培养基的物理状态——液固状态、渗透压
培养基的化学性质——pH
光照——光照时间、光照强度、光照周期
（连续/间隔）、光质
温度
四、体细胞胚胎建成
体细胞胚胎建成：又叫体细胞胚胎发生，指诱导体细胞形成体细胞胚，并进一步再生出完整植株的过程。
体细胞胚又叫胚状体，是组织培养中起源于一个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育过程形成的具有双极性的胚状结构。
从胚状体的这个概念可以看出：
①胚状体不同于合子胚，因为它不是两性细胞融合的产物；
②胚状体不同于孤雌胚或孤雄胚，因为它不是无融合生殖的产物；
③胚状体不同于组织培养中通过器官发生途径形成的茎芽和根，因为它的形成须经
历与合子胚相似的发育过程，而且成熟的胚状体是一个双极性结构。
1.体细胞胚胎的产生方式
胚状体一般来源于单细胞，可以从愈伤组织表面产生，也可以从外植体表面或内部已分化的细胞或悬浮培养的单个细胞产生。
2. 体细胞胚的发育
一个正常胚的发育一般要经过球形、心形、鱼雷形和子叶形的胚胎发育时期，最后发育成完整的小植株。但有些植物如柑橘胚培养胚状体的发育可能缺乏某一形态时期，这种胚状体有时称为畸形胚。
五、人工种子
人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的类似种子的单位。
胚（胚状体）：胚状体、不定芽、顶芽和腋
人工胚乳的成分：培养基+植物激素+有益微生物+杀虫剂+除草剂+。。。。
人工种皮：要求不但能控制种子内水分和营养物质的流失, 而且能通气和具有机械保护作用。如，藻酸钠。
2. 人工种子的特点
不受季节限制，可周年生产；
短期内可以获得大量材料，可对一些“珍、稀、奇、特”以及基因工程植物进行大量繁殖；
不会造成性状改变，方便运输和储藏；
目前，生产成本较高尚不能进行商业化生产。
第三章、植物离体快繁技术
一、概念
植物离体快繁又叫微繁，是指利用植物组织培养技术对外植体进行离体培养，使其短期内获得遗传性一致的大量再生植株的方法。
二、离体快繁的一般方法
无菌培养物的建立
1、采样
外植体的选择原则：
①外植体类型的选择，一定程度上是由所要采用的茎芽繁殖方式决定的。
②外植体的生理状态对茎芽的反应能力有明显的影响
选取相对较为幼嫩、生长能力较强的部位的材料
2、消毒
根据外植体的特点选择适宜的消毒剂种类、浓度和消毒时间进行外植体的表面消毒。参考第一章外植体的消毒技术。
3、接种
4、培养
茎芽的增殖
1、原球茎途径
?原球茎：是兰花的种子发芽过程中特有的一种形态学结构，是缩短的、成珠状、由胚性细胞组织的类似嫩茎的器官。
?在组培中常从茎尖或侧芽的培养中产生。
2、胚状体途径
利用体细胞胚状体来进行无性系的大量繁殖具有极大的潜力。其特点是：繁殖系数高、成苗快、结构完整不存在嵌合现象
3、不定芽途径
叶腋和茎尖以外的任何其他地方所形成的芽，由愈伤组织分化出的茎芽也称为不定芽。4、顶芽和腋芽萌发途径
无根苗的生根
1、试管内生根
方法：把大于1cm的芽苗，接入生根培养基诱导生根。
诱导条件：
（1）较低的无机盐浓度
常采用1/2或1/4强度的MS培养基或低无机盐的White培养基。
（2）生长素
加入适量的生长素（较常用的是NAA和IBA），可促进根的诱导。
（3）较低的糖浓度降低糖浓度也有利于根的诱导。
（4）一定的光照强度
有研究表明，较强的光照能促进根的发育，并使植株变得坚忍。
?绝大多数植物在2-4周内即可生根 .
2、试管外生根
离体条件下形成的枝条作为微插条进行扦插生根。
壮苗、炼苗和移栽
移栽注意事项:第一，移栽前必须把附着于小苗根部的培养基清洗干净，以免由于污染而导致小苗死亡；同时注意避免根颈部损伤引起小苗感染。
第二,移栽时介质要疏松通气，保水但滤水性能好。常用的介质以粗粒状的蛭石、珍珠岩、草炭、粗沙或将它们以一定的比例混合应用较好。
第三，移栽后保持小苗的水分供需平衡。常采用加覆塑料薄膜或烧杯等措施尽量使植株周围空气湿度接近100％，使叶面蒸腾减少，同时注意使植株的生活环境保持与周围空
四、离体无性繁殖存在的一些问题
☆一、物种的局限性
☆二、无性系变异
☆三、培养物污染
☆四、玻璃化
玻璃化是植物组织培养中特有的一种生理失调或生理病变。
玻璃化苗与正常苗相比，其特点有：
☆生长速度下降，甚至最后死亡；
☆植株矮小肿胀，节间很短或几乎没有，叶片水渍化，半透明，厚而狭长，皱缩或纵向卷曲，脆弱易碎，叶片缺少角质层，没有功能性气孔。
☆显微观察表明，玻璃化苗叶片没有栅栏组织，仅有海绵组织。
☆生理生化研究表明，玻璃化苗细胞中含水量高、叶绿素、蛋白质、纤维素和木质素
等含量低；此外，一些酶的活性也发生了变化。
五、褐化
褐化是指培养材料向培养基中释放褐色物质，致使培养基和培养材料逐渐变褐而死亡的现象。是离体繁殖中发生比较普遍的一种现象。
?褐化的发生与植物种类和品种、外植体年龄、大小和取材时间等都有一定关系。
?培养基的物理状态及成分、继代时间及培养环境对褐化的发生也有重要的影响。六、黄化
黄化是试管苗整株失绿，全部或部分叶片黄化、斑驳的现象。
五、离体无性繁殖的商业化生产
植物离体快繁的理论增殖值的计算
Y=mX n
Y：代表年理论增殖总数
m：代表外植体个数
X：代表增殖倍数
n：代表年理论增殖周期数
第四章、无病毒苗培育
五、植物脱毒方法
1. 热处理
原理：病毒和寄主细胞对高温的忍耐程度不同，选择适当的温度和处理时间，可使寄主体内病毒的浓度降低，运行速度减慢或失活，而寄主细胞仍然存活，并加快分裂和生长，从而达到脱毒的目的。
不足：不能排除所有病毒，而且处理效果不一。
§康乃馨花叶病毒在40 ℃下处理，顶部病毒虽有减少，但基部病毒仍很多。
§热处理对部分球状病毒（葡萄扇叶病毒、苹果花叶病毒）或线状病毒（马铃薯X、Y病毒）有效，而对杆状病毒则不起作用。
2. 茎尖培养
原理：病毒在植物体内的分布不均匀，顶端分生组织无病毒或病毒浓度低。
3. 微型嫁接脱毒
4. 胚培养与珠心胚培养
5. 愈伤组织培养
原理：愈伤组织是一系列排列疏松的细胞，带毒植株上取得外植体诱导形成的愈伤组织，并不是每个细胞含病毒。因此，由愈伤组织再生的植株部分不含病毒。
6. 热处理+茎尖培养
六、脱病毒植株的检测和鉴定
?直接观察法
?指示植物鉴定法
植物病毒病都有一定的寄主范围，并在某些寄主植物上表现特定的症状，这种能鉴别某种病毒的植物通常称为指示植物或鉴别寄主。
指示植物是指对某种或某几种病毒及类似病原物或株系有敏感反应，并表现明显症状的植物。
（1）指示植物法的意义
（2）指示植物的要求
指示植物对所指示的病毒类病原物敏感
指示植物对所指示的病毒类病原物专一
表现症状快
易于繁殖
七、脱毒苗植株的保存和繁殖
?保存
脱毒植株并不具有特殊的抗病性，可重新被感染，因此脱毒植株应建防虫纱网温室内保存。
?繁殖
脱毒植株的繁殖可采用任何离体快繁的方法，但由于通过愈伤组织再生时变异频率高、不定芽再生时发生嵌合的几率大，所以多数情况下采用芽生芽的方式。
第五章单倍体和多倍体的培养
一、花药、花粉培养的概念及意义
二、花药培养的方法
1、外植体的选择
外植体的遗传背景、生理状态和花粉发育时期。
选择花粉发育适宜时期（一般是单核中晚期到双核早期）的花蕾。
镜检花粉发育时期，并根据发育时期与花蕾大小、外观形态和颜色等的相关性，选择适宜的花蕾。
2、材料预处理
取花粉发育适宜的花蕾进行预处理，低温处理一般在3-5℃处理3-10d，高温处理一般在35℃处理1-3d。为避免花蕾失水，可将花蕾置于内装有浸湿的滤纸的培养皿中进行处理。
3、材料消毒
消毒方法与其它组织消毒相同。
4、接种
尽可能地避免花药受到损伤；接种速度尽量快；注意接种密度。
5、培养
1）基本培养基
因植物不同所用基本培养基不同，MS、N6、B5等。
2）糖浓度和糖的种类
培养基中蔗糖浓度比其它组织培养高，尤其早期培养，一般5%—10%。原因是花粉母细胞的渗透压比花丝等体细胞高，即高浓度的蔗糖不利于药壁、花丝等体细胞的生长，而利于花粉的生长。
3）激素激素种类和浓度对花药和花粉培养很重要。
大多数植物花药培养的诱导培养用2,4-D 和KT，但有些植物用BA和NAA。一般来说，高浓度2,4-D主要诱导花药形成愈伤组织，不能形成胚状体，增加了二倍体细胞发育的机会，所以2,4-D激素水平要相对较低。
花药壁分化程度高，重新分裂需要较高的激素浓度才能启动。因此，花药培养激素水平要相对较低才能抑制二倍体细胞的分裂。
确定适宜的激素浓度，使花粉细胞分裂的同时又抑制花药二倍体细胞分裂是成功获得单倍体的关键。
4）培养方式和培养条件
培养方式：固体培养液体培养双层培养培养条件：温度光照
6、单倍体植株的诱导
7、单倍体植株的加倍秋水仙素诱导加倍
三、影响花药培养的因素
1、基因型
不同基因型的培养难易及植株再生有很大差别。
2、供体植株的生理状态和环境条件
供体植株的年龄和所经历的环境条件如：光周期、光照强度、温度等对以后的花粉离体培养有很大影响。一般田间比温室，幼龄比老龄植株易于培养。
3、花粉发育时期
只有发育到某一时期的花粉对离体刺激才最敏感。
因此选择合适的花粉发育时期的花药很关键，多数植物单核期（单核后期）的花粉培养容易成功。
4、预处理
花粉或花药从植株上取下来直接培养，往往诱导频率极低，采用低温、高温、离心等预处理方法可以促进花粉启动，提高再生频率。
5、培养基成分
基因型不同，所需培养基种类，蔗糖浓度以及添加激素种类和浓度不同。加入活性炭可提高花粉植株的诱导率。
6、花药壁因子
7、培养方式与培养条件
五、胚乳培养
二、影响胚乳形成愈伤组织的因素：
1）胚乳发育时期
发育早期的胚乳，接种不方便，愈伤组织的诱导频率很低。
处于旺盛生长期的胚乳，离体条件下最易诱导产生愈伤组织。
接近成熟或完全成熟的胚乳，愈伤组织诱导频率很低。
2）培养基（WT、MS、LS＋植物激素）
?对一般植物，生长素＋细胞分裂素合理搭配，效果更好。
?大麦＋2,4-D、猕猴桃＋玉米素
?枣+任何一种生长素（无特别要求）
3）胚在胚乳培养中的作用
?旺盛期的未成熟胚乳，在诱导培养基上无需原位胚的参与，就能形成愈伤组织。
?完全成熟的胚乳，生理活动很弱，在诱导脱分化前，必须借助于原位胚的萌发，使其活化。可能原因是胚在萌发时产生某种物质“ 胚因子”。外源GA3能部分取代胚因子。
4）其他因素
?培养基中的蔗糖浓度、光照、pH等。
三、胚乳愈伤组织再生植株
1、胚状体途径
2、器官发生途径
第六章原生质体培养与融合
一、原生质体概念以及原生质体研究中的几个重要成就
原生质体（protoplast)：指去除细胞壁的裸露的具有活力的植物细胞。
?核质体(nuclearplast) ：由原生质体膜和薄层细胞质形成的小原生质体，也称为微小原生质体（miniprptoplast）。
?胞质体（cytoplast）：不含细胞核而只含部分细胞质的原生质体。
二、原生质体分离
2、影响原生质体分离的因素
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、原球茎、花瓣、叶表皮、愈伤组织和悬浮培养物等。
②前处理
进行表面消毒，除非材料来源于无菌条件。
为了保证酶液充分进入组织，可撕去叶片下表皮，如果叶片的下表皮撕不掉或很难撕掉，可把叶片切成小块，如果是其他组织可直接切成小块。为了促进酶液的渗入也可结合真空抽滤。
此外，高渗处理、激素处理、低温处理、激素处理与低温处理结合等方法。
③分离培养基
分离植物原生质体的酶液主要由分离培养基、酶和渗透压稳定剂组成。
常用的分离培养基主要是CPW盐溶液，也有用钙(CaCl2·2H2O)和磷(KH2PO4)盐组成的溶液或1/2MS盐溶液等。
④酶的种类和浓度
–常用的酶有纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和离析酶，酶解花粉母细胞和四分体小孢子时还要加入蜗牛酶。
–酶的水平应根据不同植物材料而有所变化。常用的纤维素酶浓度是1%～3%，果胶酶为%～%，离析酶为%～1%，半纤维素酶为%～%。
⑤渗透压稳定剂
酶液中渗透压对平衡细胞内的渗透压、维持原生质体的完整性和活力有很重要的作用。
一般来说，酶液、洗涤液和培养液中的渗透压应高于原生质体内的渗透压；较高的渗透压可防止原生质体破裂或出芽，但同时也使原生质体收缩并阻碍原生质体再生细胞分裂。
⑥酶解条件和时间
酶解时间视材料而定，范围为2-8h，一般不超过24h。
酶解的温度一般为23-32℃；
酶解的pH值因使用酶的不同而不一样，一般在～，过高或过低均不适于原生质体分离。
四、原生质体融合
（一）、概念
?原生质体融合(protoplast fusion)，是指不同亲本的原生质体不经过有性阶段，在一定条件下融合创造杂种的过程。
?表示方法：“a(+)b”，其中a和b是两个融合亲本，(+)表示体细胞杂交。
几种表述方式
?细胞融合(cell fusion)
?体细胞杂交(somatic hybridization)
?超性杂交(parasexual hybridization)
?超性融合(parasexual fusion)
（二）、原生质体融合的方法
1、自发融合
2、诱发融合
(三）、原生质体融合的方式
对称融合
非对称融合
配子-体细胞融合
亚原生质体-原生质体融合
(四)、体细胞杂种的筛选与鉴定
3、杂种植株的鉴定
?形态鉴定：根据双亲的形态学性状观察进行鉴定。
?细胞学鉴定：细胞器鉴定、染色体鉴定、染色体原位杂交。
?生化鉴定：同功酶鉴定。
?分子鉴定：RFLP、RAPD、SSR等分子标记鉴定
(五)、体细胞杂种的核质遗传概念
?核遗传：双亲之和，少数有重组和丢失。
?线粒体遗传：往往有重组，柑橘上例外，仅来自愈伤组织亲本。
?叶绿体遗传：随机分离，也有共存现象。
第七章植物遗传转化
一、植物基因工程的研究现状
1.植物基因工程的概念
植物基因工程是以植物为受体的一种基因操作，即以分子生物学为理论基础，采用基因克隆、遗传转化，以及细胞、组织培养技术将外源基因转移并整合到受体植物的基因组中，并使其在后代植株中得以正确表达和稳定遗传，从而使受体获得新性状的技术体系。
5. 植物遗传转化的分类
遗传转化根据是否需要载体分为非载体介导的遗传转化和生物载体介导的遗传转化。二、植物基因工程载体的种类
载体（vector）是将外源基因送入受体细胞的工具。目前所用的载体有细菌的质粒、噬菌体或病毒，但更多使用的是改造过的载体。
1.质粒载体
质粒载体:质粒是细菌染色体外存在的一种能够自我复制的双链闭合环状DNA分子，其
大小从1kb到200kb不等。可以自我复制和传代。各种不同类型的Ti质粒都具有T-DNA 区、毒性区、质粒复制起点、质粒结合转移位点和冠瘿碱分解位点。其中以T-DNA区和毒性区在植物转化中最为重要。
2. 病毒载体
目前，以植物病毒作为植物基因工程的克隆载体有很多，如花椰菜花叶病毒、烟草花叶病毒、马铃薯X病毒等等。
3.整合载体
三、受体材料的选择
?受体是指用于接受外源DNA的转化材料。
?良好的植物基因转化受体系统应满足如下条件：
1、高效稳定的再生能力；
2、受体材料要有较高的遗传稳定性；
3、外植体来源方便，如胚和其它器官等；
4、对筛选剂敏感；
5、转化率高
1.愈伤组织再生系统
外植体材料经过脱分化培养诱导形成愈伤组织，转化（带有目的基因质粒的农杆菌侵染），分化培养获得再生植株。
2.直接分化再生系统
外植体材料细胞不经过脱分化形成愈伤组织阶段，而是直接分化出不定芽形成再生植株。
3、原生质体再生系统
原生质体恢复细胞壁具有分化再生能力，是应用最早的再生受体系统之一。
4.胚状体再生系统
是指具有胚胎性质的个体。
5.生殖细胞受体系统
以生殖细胞如花粉粒、卵细胞等受体细胞进行外源基因转化的系统。
三、植物遗传转化技术和方法
一）、根癌农杆菌介导的植物转基因
3. 影响农杆菌介导的遗传转化效率的因素
A、农杆菌菌株
不同的农杆菌菌株有不同的宿主范围，并有其特异侵染的最适宿主。不同类型的农杆菌菌株的毒力（侵染力）不同。
一般而言，三类农杆菌菌株的侵染力的排列顺序为：农杆碱型（琥珀碱型）菌株（如A281）>胭脂碱型菌株（C58）>章鱼碱型菌株（Ach5，LBA4404）。
B、农杆菌菌株的生长时期
高侵染活力的菌株一般处在对数生长期，也即~ OD600范围。一般用~ OD600农杆菌菌液接种植物材料。 OD≈1x109 cell/ml。
C 、基因活化的诱导物
Vir 区基因的活化是农杆菌Ti质粒转移的先决条件。酚类化合物、单糖或糖酸、氨基酸、磷酸饥饿和低pH都影响Vir区基因的活化。在操作过程中，最常用的诱导物是乙酰丁香酮（AS）和羟基乙酰丁香酮（HO-AS），但AS效果更佳。
D、外植体的类型和生理状态
细胞具有分裂能力是转化的基本条件。一般来说，发育早期（幼年期）的组织细胞转化能力较强。
E、外植体的预培养
外植体的预培养有以下作用：①促进细胞分裂，使受体细胞处于更容易整合外源DNA状态。②田间取材的外植体通过预培养起到驯化作用，使外植体适应于试管离体培养的条件。③有利于外植体与培养基平整接触。因为外植体在开始培养过程中，由于其迅速生长而出现上翘和卷曲，使农杆菌的接种切面离开培养基致使农杆菌生长受抑制而不能实现对受体的转化。
F、外植体的接种及共培养
外植体的接种是指把农杆菌工程菌株接种到外植体的侵染转化部位。
常用的方法：是将外植体浸泡在预先准备好的工程菌株中，浸泡一定时间后，
用无菌吸水纸吸干，然后置于共培养培养基进行共培养。
共培养即指农杆菌与外植体共同培养的过程。
农杆菌附着外植体表面后并不能立刻转化，只有在创伤部位生存8~16h之后的菌株才能诱发肿瘤。因此，共培养时间必须长于8~16h。共培养时间不宜太长，否则，可能会由于农杆菌的过度生长而使植物细胞受到毒害而死亡。一般共培养时间为3d。
四、转基因植株的检测
一）、选择标记基因的检测
1．抗生素基因
2. 报告基因
二）、外源基因整合的分子检测
为了验证外源基因整合到染色体.采用PCR技术、 Southern杂交技术.
为了验证外源基因是否表达，采用RT-PCR技术、Northern杂交技术、Western杂交技术.三）、外源基因表达的检测
1．Northern 杂交
2．RT-PCR
3．Western杂交
第八章分子标记
一、遗传标记的概念及类型
2、类型
形态标记
能明确反映遗传多态性的外观形状，一般用肉眼可识别，或使用物理仪器便可识别的性状。
细胞学标记
染色体的结构和数目是常见的细胞学标记，它能反应染色体的结构和数目的遗传多态（染色体缺失、重复、倒位、易位）。
方法：染色体计数和染色体显带。
生化标记
《植物生物技术》课程教学大纲 一、课程基本情况 课程名称（中文）：植物生物技术 课程名称（英文）：Plant Biotechnology 课程代码： 学分：2 总学时：40 理论学时：32 实验学时；8 课程性质：学科专业课 适用专业：园艺 适用对象：本科 先修课程：植物学、植物生理学、生物化学、花卉学 考核方式：考查、闭卷平时成绩30% ，期终考试70% 教学环境：课堂、多媒体，实验室 开课学院：生态技术与工程学院 二、课程简介（任务与目的）（300字左右） 通过本课程的学习，要求学生掌握植物组织培养植物基因工程的基础知识、基本理论和基本技术。重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 三、课程内容及教学要求1 （一）植物组织培养 1、植物组织培养的基本条件和一般技术 2、植物离体快繁技术 3、植物组织培养苗的工厂化生产技术 4、园林观赏植物的组织培养技术 要求掌握植物组织培养的实验室设置及基本操作；重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 （二）植物细胞工程 1、原生质体培养 2、原生质体融合 3、胚性愈伤组织的获得及植株分化 掌握体细胞杂交的原理及基本操作 1主要描述课程体系结构、知识点、重点难点及学生应掌握的程度等。
（三）植物基因工程 1、植物基因的克隆 2、植物表达载体的构建 3、植物基因转移技术 4、转基因植物的检测 5、转基因植物的遗传 6、转基因植物的安全性评价 掌握基因工程的基本原理及基本操作 四、教学课时安排 五、课内实验 六、教材与参考资料 《植物生物技术》张献龙、唐克轩主编，科学出版社，2004 《植物生物技术》许智宏主编，上海科学出版社， 1997 《植物组织培养教程》李浚明编译，中国农业大学出版社，2002. 《植物细胞组织培养》刘庆昌等主编，中国农业大学出版社，2003 . 《观赏植物组织培养技术》谭文澄等主编，中国林业出版，1991.
《林业生物技术》复习重点 一、概念与名词 1、植物离体快速繁殖 ——又称微快繁，简称微繁， 应用植物细胞的“全能性”理论，在无菌条件下，把离体的植物器官（如根、茎、叶、花、果实、种子等）、组织（如花药、胚珠、形成层、皮层、胚乳等），放在人工控制的环境中，使其分化、繁殖，在短时间内产生大量遗传性一致的完整新植株的技术。是利用植物组织培养技术进行的一种营养繁殖方法，是常规营养繁殖方法的一种扩展与延伸。 2、试管外生根技术 ——试管外生根技术是指将组织培养茎芽的生根诱导与驯化培养结合在一起，直接将茎芽扦插到试管外有菌环境中，边诱导生根边驯化培养。该方法舍弃了组织培养苗在试管内生根这一环节，不仅避开了瓶内生根难的问题，同时也大大缩短了育苗周期和节省了育苗成本。 3、林业生物技术 ——应用自然科学及工程学原理，依靠森林植物、动物、微生物作为反应器将物料加工转化，规模化生产和提供人们所需的生态环境、生物质产品和公益性服务的科学技术。（P8） 4、细胞全能性 ——是指植物细胞具有发育成一个完整植株的全部遗传信息，在适当条件下能够形成完整植株。（P26）5、组织培养 ——组织培养是指将植物的形成层组织、分生组织、表皮组织、薄壁组织和各种器官组织以及愈伤组织进行离体培养的技术。 6、胚珠培养 ——胚珠培养是将授粉的子房在无菌条件下解剖后，取胚珠置于培养基中培养的过程。有时也把胚珠连同胎座一起取下来培养。 7、离体叶的培养 ——在自然界，很多植物的叶具有强大的再生能力，能从叶片产生不定芽的植物，离体叶培养指包括叶原基、叶柄、叶鞘、叶片、子叶在内的叶组织的无菌培养。它大多经脱分化形成愈伤组织，再由愈伤组织分化出茎和根。其中叶片培养是一个典型的代表。 8、植物细胞工程 ——植物细胞工程是植物生物技术的一个重要组成部分，是在离体培养条件下，在细胞水平上对植物材料进行遗传操作的技术，即对植物体的任何一个部分（器官、组织、细胞、原生质体）进行离体诱导使其称为完整植株的技术。 9、外植体 ——外植体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。 10、细胞悬浮培养 ——细胞悬浮培养是将游离的植物细胞按一定的细胞密度，悬浮在液体培养基中进行培养增殖的技术。 11、花粉培养 ——花粉培养也叫小孢子培养，是从花药中分离出花粉粒，使之成为分散的或游离的状态，通过培养使花粉粒脱分化，进而发育成完整植株的过程。 12、原生质体 ——原生质体是指植物细胞中除去细胞壁具有细胞全能性的裸露部分。 13、转基因林木 ——转基因林木是指利用基因工程技术改变基因组构成，用于林业生产或者林产品加工的森林植物。
福建农林大学 研究生课程论文 授课时间2014 -2015学年度第一学期 学号：1141775006 研究生姓名：宋君 课程名称：园林现代科技发展专题 论文题目：生物技术在园林植物上的应用考试时间：2015年1月16日 考生成绩： 授课或主考教师：黄启堂教授
目录 摘要: (1) 关键词： (1) 1.在植物抗性上的应用 (1) 1.1.抗性育种 (1) 1.2.抗性鉴定 (2) 2. 在在育种上的应用 (2) 2.1.单倍体育种 (2) 2.2.多倍体育种 (2) 2.3.原生质体融合 (2) 2.4.植物组织培养育种 (2) 3.种质资源的保存 (2) 4.分子标记技术 (3) 5.品种改良 (3) 6.在生产上的应用 (3) 6.1.大量繁殖 (3) 6.2.快速繁殖 (3) 6.3.生产脱毒苗 (4) 7.总结 (4) 参考文献 (4)
生物技术在园林植物上的应用 摘要:园林植物是园林景观中必不可少的元素，随着园林事业的不断发展，有关园林植物 的研究与管理等各项工作也越来越得到重视，生物技术的发展又为园林植物的生产、繁殖、创新等提供了新的途径。现代生物技术正日益应用于园林植物生产的各个领域，并取得了重大成果，为创造更美更佳的园林植物提供了可能。本文从对优质、高产、抗性和稳定的园林植物优良种的需求，分析了现代园林植物在繁殖、育种、生产、种质资源保护等方面的工作中所应用到的生物技术。提出了以细胞工程和基因工程为主体的生物技术、常规育种和园林植物种质资源保存等方面的工作，是新世纪园林植物育种技术需求的重点内容。对细胞工程和基因工程在林木遗传育种中的应用进行了概述。 关键词：生物技术园林植物育种繁殖品种改良生产 植物种植是营造园林景观的基本五元素之一，其在造园中主要起到划分空间，引导视线的作用。随着时代的变迁和科学技术的发展，人们的物质生活水平有了很大的提高，对园林景观的精神需求也越来越大，对园林植物的要求也有所提高。为了满足人们在园林植物方面日益增长的各种需求，在园林植物上使用各种先进的生物技术成为一种普遍的手段。生物技术是指利用生物体系，应用先进的生物学和工程学技术，通过加工或不加工底物原料，为人类提供所需各种产品或达到某种目的的一门新型跨学科技术，已在许多领域得到了广泛的应用，包括基因工程、细胞工程和组织培养等等。在植物上运用生物育种技术可大幅度提高植物的生产量，提高植物各种抗性，克服植物生理、生长环境的各种局限性，创造出更具观赏价值或经济价值的新品种、新类型。所以生物技术在园林植物上有着广阔的应用前景。以下就简单介绍生物技术在园林植物上的具体应用。 1.在植物抗性上的应用 植物抗性是指植物的抗病、抗虫、抗寒、抗旱和抗盐等性能。所运用到的生物技术主要以细胞工程和基因工程为主[1]。 1.1.抗性育种 抗病育种一直是植物新品种选育的一个重要方面，是指通过人工接种或者自然感染等方式使植物感病，再从感病群体中选择出抗性较强的植株进行扩大繁殖从而获得高抗性的品系，其是植物抗性育种的一种传统方法。该方法选择效率很高但是进展速度缓慢，因此科学家们尝试运用各种方法对其加以改进。比利时科学家Leus Leen[2]等将病原体自身的选育和植株个体的选育相结合，以玫瑰灰霉病作为研究对象，期望获得高抗灰霉病的玫瑰品种。以此他做了大量的工作来进行病原体的筛选，如毒株分离培养、交叉感染等，并将其中毒性较强的类型，也是抗性育种中最有利用价值的类型确认并分离出来，通过对叶片进行接种，对玫瑰的抗性进行检验，从何获得抗性更强的玫瑰新品种。 基因工程技术可以获得新的抗病虫害品种，现已证明其在芸薹属等作物抗TuMV基因育种中取得了成功。抗TuMV基因工程技术包括TuMV自身基因的介导和外源基因的导入。外壳蛋白(CP)基因策略是最早获得成功的[3]，也是目前最为广泛的一种转基因策略。中国的卢爱兰教授曾应用农杆菌介导的转化技术，将TuMV CP 基因导入甘蓝型油菜，获得抗TuMV转基因油菜。而朱常香等和邢德峰[4]则分别将TuMV CP 基因导入大白菜，获得了稳定遗传的转基因抗病毒大白菜。为了得到对芜菁花叶病毒和黄瓜花叶病毒双抗的甘蓝资源[5]，罗静
绪论 问答： 1.什么叫植物生理学？植物生理学的研究内容和任务是什么？ 2.植物生理学是如何产生和发展的？我们从中可以得到哪些启示？ 3.21世纪植物生理学发展的趋势如何？ 4.如何才能学好植物生理学？ 第一章植物的水分生理 名词解释： 自由水；束缚水；扩散；渗透作用；自由能；化学势；水势；渗透势（溶质势）；压力势；衬质势；电化学势；水通道蛋白；水的偏摩尔体积；吸胀作用；蒸腾作用；蒸腾拉力；蒸腾比率；蒸腾速率；根压；小孔律；蒸腾系数（需水量）；蒸腾作用；水分临界期；内聚力；内聚力学说；水分平衡；共质体；质外体 问答： 1.水分在植物生命活动中有哪些作用？ 2.细胞吸水的机理有哪些？ 3.根系吸水机理有哪些？其动力是什么？ 4.根压产生的机理是什么？ 5.气孔开闭的机理有哪些？ 6.进行合理灌溉的指标有哪些？ 7.如何理解“有收无收在于水”这句话？ 8.植物细胞和土壤溶液水势的组成有何异同点？ 9.一个细胞放在纯水中其水势及体积如何变化？ 10.植物体内水分存在的形式与植物代谢强弱、抗逆性有何关系？ 11.质壁分离及复原在植物生理学上有何意义？ 12.试述气孔运动的机制及其影响因素？ 13.哪些因素影响植物吸水和蒸腾作用？ 14.试述水分进出植物体的途径及动力。 15.怎样维持植物的水分平衡？原理如何？ 16.如何区别主动吸水与被动吸水、永久萎蔫与暂时萎蔫？ 17.合理灌溉在节水农业中意义如何？如何才能做到合理灌溉？
第二章植物的矿质营养 名词解释： 矿质营养；溶液培养法；植物必需元素；大量元素；微量元素；水培法；砂培法；杜南平衡；有益元素；稀土元素；选择性吸收；跨膜传递；电化学势梯度；协助扩散；主动吸收；被动吸收；胞饮作用；膜传递蛋白；离子通道；载体蛋白；质子泵；质子动力势；共转运；生理酸性盐；单盐毒害；离子对抗；平衡溶液；交换吸附；共质体；质外体；表观自由空间；根外营养；生物固氮；硝化作用；反硝化作用；诱导酶；营养最大效率期 问答： 1.溶液培养法有哪些类型？用溶液培养植物时应注意哪些事项？ 2.如何确定植物必需的矿质元素？植物必需的矿质元素有哪些生理作用？ 3.植物细胞通过哪几种方式吸收矿质元素？其吸收特点是什么？ 4.简述根系吸收矿质元素的过程。 5.为什么说主动转运与被动转运都有膜传递蛋白的参与？ 6.H+-ATP酶是如何与主动转运相关的？H+-ATP酶还有哪些生理作用？ 7.试解释两种类型的共转运及单向转运。 8.试述根系吸收矿质元素的特点、主要过程及其影响因素。 9.为什么植物缺钙、铁等元素时，缺素症最先表现在幼叶上？ 10.植物的氮素同化包括哪几个方面？ 11.合理施肥为何能够增产？指标有哪些？要充分发挥肥效应采取哪些措施？ 第三章植物的光合作用 名词解释： 碳素同化作用；光合作用；光合色素；反应中心色素；天线色素；吸收光谱；荧光与磷光；光反应；暗反应；希尔反应；同化力；量子效率；红降现象；双光增益效应；原初反应；光合单位；反应中心；光系统；原初电子供体；原初电子受体；光合链；光合磷酸化；C3途径和C3植物；C4途径和C4植物； CAM途径和CAM植物；光呼吸；光合生产率；光饱和点；光补偿点；CO2补偿点；光抑制；光能利用率；压力流动学说；代谢源；代谢库；源－库单位；转移细胞；韧皮部装载与卸出；叶面积系数；光合速率；真正光合速率；净光合速率 问答： 1.试述光合作用的重要意义。 2.如何证明叶绿体是光合作用的细胞器？
第一章绪论 1.什么是生物技术（biotechnology）？P1 答：生物技术（biotechnology）是以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，利用生物（或生物组织、细胞、器官、染色体、基因、核酸片段等）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，加工生产产品或提供服务的综合性技术。 生物技术包括传统生物技术与现代生物技术。传统生物技术是指通过微生物的初级发酵来生产产品，如酱油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶等食品的制作技术。现代生物技术是指以现代生物学理论为基础，以基因工程为核心的一系列技术的总称。 生物技术已广泛应用于农林牧渔、医药食品、轻工业、化学工业和能源等领域，与人民生活息息相关。 2. 什么是园艺植物生物技术（biotechnology in horticultural plants）？P1 答：园艺植物生物技术（biotechnology in horticultural plants）以园艺植物为材料，利用生物技术，创造或改良种质或生物制品的一门技术,它是园艺学和生物技术的交叉技术学科，是在植物组织培养、植物细胞工程、植物染色体工程、植物基因工程、植物分子标记和生物信息学等现代生物技术手段基础上产生和发展起来的。这些先进的现代生物技术在园艺科学上的应用构成了园艺植物生物技术的主要内容。 3.园艺植物生物技术的主要内容有哪些？P1——5 答：①园艺植物组织培养（也称园艺植物离体培养）指无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培育基，对园艺植物的胚胎（成熟和未成熟的胚、胚乳、胚珠、子房等）、器官、（根、茎、叶、花、果实、种子等）、组织（分生组织、形成层、韧皮部、表皮、表层、薄壁组织、髓部等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、原生质体等进行离体培养，使其再生发育成完整植株的过程。植物细胞全能性是植物组织培养的理论基础。 ②园艺植物细胞工程指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程手段，以植物细胞为基本单位，在离体条件下进行培养、增殖，或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良品种和创造新品种，加速植物繁殖或获得某种有用物质的过程。 ③园艺植物染色体工程 培养获得单倍体，通过染色体加倍，迅速获得纯系；诱导多倍体，通过选育直接获得多倍体品种；通过染色体交换、附加或易位，获得染色体代换系、附加系或易位系。 ④园艺植物基因工程是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因（或DNA 分子），按预先设计的蓝图，在体外构建杂交DNA 分子，然后导入园艺植物细胞，以改良园艺植物原有的遗传特性，获得新种质或新品种。 ⑤园艺植物分子标记 广义分子标记是指可遗传的并可检测的DNA 序列或蛋白质。狭义的分子标记是指能反映园艺植物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA片段。 4.你认为园艺植物生物技术发展趋势有哪些？P11——13 答：①产业化步伐加快，②由转移抗性性状向优质、高产等多种优良性状发展，③常规育种与生物技术紧密结合的实用化进程加速（分子标记技术、胚挽救技术和细胞融合技术、单倍体培养技术、体细胞无性系变异与筛选技术），④基因表达与功能研究更加深入 植物组织培养部分（第2—6 章） 一．主要名词概念 1.植物细胞全能性：植物体的每一个细胞都含有一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜能。 2.脱分化：离体培养下，已经分化的细胞，组织或器官茎细胞分裂或不分裂，失去原有的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织。 3.再分化:脱分化的细胞或细胞团在适宜条件下可重新分化，形成另一种或几种细胞，组织，器官，甚至完 整的植株。 4.器官发生途径:培养条件下的组织或细胞团分化形成不定根，不定芽等器官的过程。 5 体细胞胚胎发生途径: 外植体中体细胞诱发并形成胚胎的过程。 6.外植体:用于培养的园艺植物的细胞，组织，器官，胚胎，原生质体通常称为外植体。 7.褐化现象:植物体内酚类物质在外植体被切割后氧化形成醌类物质，使培养基变褐。 8.看护培养:在培养皿中先加入一定体积的固体培养基，在其上放一块几毫米大小的愈伤组织，再在其上放一张
小议植物生物技术的新进展及前景在２０世纪９０年代，我国分子生物学家和育种学家合作，获得了具有自主知识产权的转基因抗虫棉花植株和相关专利，育成的众多品种已在全国各个棉区普遍种植。农业部在上世纪９０年代，分别对转基因抗虫棉、转基因抗病番茄、甜椒等授予了安全证书，但后两者由于无明显商业价值，并未应用于生产。按照我国农业转基因生物安全管理条例，经过５个阶段严格的安全评价后，农业部于２００９年１１月向转ｃｒｙ１Ａｂ／ｃｒｙ１Ａｃ基因抗虫水稻华恢１号、转ｃｒｙ１Ａｂ／ｃｒｙ１Ａｃ基因抗虫水稻Ｂｔ汕优６３在湖北省的生产应用，以及转植酸酶基因玉米ＢＶＬＡ４３０１０１在山东省生产应用发放了安全证书，但这些品种仍须通过品种审定方可进入种子销售市场。 作为植物生物技术发展较早的国家，美国自上世纪９０年代以来，不断有新产品（品种）的研发，并经由美国农业部动植物检疫部门、环保局、食品药品管理局等生物技术产品监管机构根据产品对人类或动物食用、对环境安全影响的全面评价而确定能否进入市场。表２列出了１９９０—２０１２年美国已批准种植的转基因作物及所改造的性状。表中列出的１０种植物中，马铃薯和番茄生物技术产品的研发主要在２０世纪９０年代，但由于应用价值不高，并未得到广泛应用；苜蓿、水稻等为较近期开发的产品。改造的性状已从早期单纯集中于耐除草剂（大豆、油菜）、抗虫（玉米、棉花）发展到通过基因改造与常规杂交等手段结合，同时改造多个性状，包括改良营养性状
（如提高大豆、油菜种子油成分中不饱和脂肪酸含量，以改进油营养成分），提高对非生物胁迫抗性（如抗旱玉米的培育）等。而复合２种或３种性状的生物技术作物的种植面积有明显的增长，已有不少商用品种是既耐除草剂又抗虫的，近年来复合性状的范围更有所扩大，如，应用大豆遗传图谱定位和转基因技术结合，美国孟山都生物技术公司（简称孟山都）２００９年推出了既耐除草剂又可增产７％～１１％的大豆新品种ＲＲｅａｄｙ２Ｙｉｅｌｄ。 植物生物技术的新进展及前景 据联合国粮农组织估计，为保证全球人口增长的需求，在２００５—２０５０年期间，全球食品生产的增加要达到７０％。在增加农业产品的同时，还须面对减少资源耗用、满足消费者对健康食品需求等问题，这些都对植物育种提出了新的要求。作为当代育种重要手段之一的生物技术育种，近年来也把育种目标更多地转向高产、抗逆（非生物胁迫）、高品质等，即所谓第２代转基因育种。能合成类胡萝卜素的金稻米和抗旱玉米ＭＯＮ８７４６０是其中２个成功的例子。 维生素Ａ缺乏可引起夜盲、干眼病、角膜软化，甚至与儿童腹泻等有关，估计全球有过亿儿童处于维生素Ａ缺乏状态。２０００年，瑞士和德国的科学家领导的团队在《Ｓｃｉｅｎｃｅ》上发表了他们通过农杆菌介导转化法，把来自植物黄水仙和细菌的β－胡萝卜素合成途径相关酶基因———八氢番茄红素合成酶基因（ＰＳＹ）、番茄红素脱氢酶基因（ＣＲＴ１）、番茄红素环化酶基因（带转运肽），用３个质粒共转化水稻未成熟胚，潮霉素筛选，获得了种子胚乳为黄色、
第一章绪论 复习与思考 1. 现代生物技术的概念及其涵盖的内容。 2. 植物生物技术主要包括哪几个研究领域。 3. 植物生物技术的发展历程。 第二章植物组织培养的原理与技术基础 复习与思考 1. 植物组织培养实验室一般包括哪些功能区，各自主要用途如何？ 2. 植物组织培养实验室需要哪些主要仪器设备？ 3. 培养基的营养成分包含哪几大类？大量元素和微量元素是如何划分的？ 4. 为什么要配制培养基的母液？ 5. 配制激素母液时应注意那些事项？ 6. 植物培养基的配制流程如何。 7.如何选择外植体？ 8. 外植体的消毒和无菌操作的常规操作方法。 第三章植物离体培养的形态建成 复习与思考 1. 如何理解植物细胞的全能性。 2. 愈伤组织的诱导可分为哪几个过程？培养实验室需要哪些主要仪器设备？ 3. 离体培养再生植株有哪些途径？ 4. 如何选择和调控愈伤组织诱导、芽诱导和根诱导的植物激素组合？ 5. 人工种子的基本结构。 第四章植物离体快速繁殖与脱毒苗培养 复习与思考 1. 植物离体快繁的概念、特点及主要程序。 2. 植物离体快繁中芽增殖的途径有哪些？ 3. 植物离体繁殖的形态发生途径。
4. 外植体褐变的主要原因与防止措施。 5. 植物脱病毒有哪些途径？ 6. 茎尖脱毒培养的原理与基本流程。 7. 脱毒效果的鉴定方法有哪些？ 第五章花药和花粉培养 复习与思考 1. 花药培养的一般程序。 2. 分离花粉的方法有哪些？ 3. 花粉植株的诱导发生途径。 4. 花粉培养的方法有哪些？ 5. 比较花药培养和花粉培养的异同。 6. 如何进行多倍体植株的加倍？ 第六章植物细胞培养技术及其应用 复习与思考 1. 植物单细胞的分离方法和培养方法有哪些？ 2. 如何建立植物细胞悬浮培养体系？ 3. 植物细胞悬浮培养的方法有哪些？ 4. 如何调控植物细胞的同步化？ 5. 什么是次生代谢物质，试列举一些主要类别。 6. 植物细胞大规模培养生产次生代谢物质的优点与存在问题。 第七章植物原生质体培养和体细胞杂交 复习与思考 1. 植物原生质体的分离和纯化方法有哪些？ 2. 植物原生质体的培养方法有哪些？ 3. 原生质体培养再生植株的途径。 4. 什么是体细胞杂交，有何意义。 5. 诱导原生质体融合的方法有哪些？ 6. 简述PEG法和电诱导融合法的技术过程。 7. 杂种细胞的筛选和鉴定方法。 8. 融合原生质体再生植株的技术流程。
绪论 一、植物生物技术的概念 广义植物生物技术：提高和改良植物产量和品质的所有技术。它主要包括植物组织培养（植物细胞工程）、植物基因工程和分子标记及其辅助育种三大部分。 狭义的植物生物技术：利用植物器官、组织、细胞以及分子水平上的操作，促进植物繁殖、有用物质生产和品种遗传改良的技术。 3、基因工程改良的目标 投入特征 主要是指帮助植物降低成本、提高产量或减少使用防治病虫害以及杂草的各种费用。 研究内容：抗各种虫害的危害；抗各种除草剂；抗病毒、细菌、真菌等各种病害； 忍耐高温、低温、涝害以及高盐胁迫等各种环境胁迫。 产出特征主要是指帮助植物提高品质和增加产量。 附加特征 五、细胞工程的应用 细胞工程的应用（1）——快速繁殖 细胞工程的应用(2) ——脱毒苗的生产 细胞工程的应用（3）——胚培养 细胞工程的应用（4）——单倍体和多倍体的培养 细胞工程在育种上的应用（5）——原生质体培养与体细胞杂交 细胞工程的应用（6）——种质资源的离体保存 细胞工程的应用（7）——次生代谢物的生产 细胞工程的应用（8）——人工种子的生产 第一章植物组织培养实验室的建设和离体操作技术 一．植物组织培养的概述 （一）植物组织培养的几个基本概念 植物组织培养（Plant tissue culture）
通过无菌操作，把植物体的器官、组织、细胞甚至原生质体，接种于人工配制的培养基上，在人工控制的环境条件下进行培养，使之生长、繁殖或长出完整植株的技术和方法。用来培养的材料即外植体通常是离体的，所以又叫植物离体培养(plant in vitro culture)。 外植体 ( Explant ) 从活体上切取下来用于培养的那部分组织、器官或细胞。 植物细胞全能性(totipotency)：一个生活细胞具有的产生完整生物个体的潜在能力称之为细胞的全能性（植物组织培养的理论基础） 脱分化(dedifferentiation) ：一个成熟细胞转变为分生状态的过程。 去分化(redifferentiation) ：离体培养的植物组织和细胞形成的处于脱分化状态的细胞（愈伤组织），再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至最终再生成完整植株的过程。 （二）植物组织培养的分类 培养方式 1 . 根据培养方式 固体培养（Solid culture ） 液体培养（Liquid culture ） 液体培养又有液体悬浮培养与静置培养之分。 固液培养（Solid- liquid culture ） 看护培养（ Nurse culture ） 饲喂层培养 (Feeder layer culture) 微室培养 (Microchamber culture) 最常用的是固体培养和液体培养，它们相比，各自的优缺点表现为： 固体培养 优点：通气性较好，若有污染，只污染局部 缺点：使培养材料与培养基接触不充分，有毒物质易积累。 液体培养
植物生物学复习题集（2007年12月） 一、名词概念（说明以下名词的基本概念、基本结构和功能及其生物学意义，一般要求举例说明，每小题3分） 原生质体，原生质，细胞质，微管，微丝，细胞骨架，胞间层，初生壁，次生壁，纹孔，初生纹孔场，单纹孔，具缘纹孔；细胞生长，细胞分化，细胞繁殖，细胞编程性死亡；有丝分裂，减数分裂；胞质分裂，细胞版，成膜体；细线期，偶线期与联会，粗线期，双线期，交叉与染色体片段互换； 原生分生组织，初生分生组织，次生分生组织；顶端分生组织，侧生分生组织，居间分生组织；管胞，导管，导管分子；筛胞，筛管，筛管分子；保卫细胞，副卫细胞，气孔器；薄壁组织，同化组织，厚角组织，厚壁组织；保护组织，机械组织，周皮，石细胞，皮孔； 原核细胞，真核细胞；异形胞，隔离盘，藻殖段； 衣藻型细胞结构，松藻，水綿，石莼，甘紫菜，海带； 同型世代交替，异型世代交替；接合生殖；壳斑藻； 黏菌，发网菌；分生孢子，孢囊孢子，接合孢子；子囊果，子囊孢子，产囊体，受精丝，钩状构成；担子果，担孢子，锁状联合，菌褶，菌环； 颈卵器，精子器，原丝体，蒴苞和假蒴苞，孢蒴，弹丝，蒴齿，环带，蒴盖，蒴轴，蒴台与蒴壶，蒴帽； 原生中柱，管状中柱，真中柱，星散中柱；孢子叶球（穗），厚壁孢子囊或后囊性发育孢子囊，薄壁孢子囊或薄囊性发育孢子囊，大型叶，小型叶，孢子囊群，囊群盖，原叶体； 根冠，根毛，内皮层，凯氏带，原生木质部，后生木质部，内始式发育，内起源，主根与侧根，定根与不定根，主根系与须根系； 顶芽与腋芽，枝芽花芽与混合芽，芽鳞痕，攀援茎，缠绕茎，茎卷须，球茎，鳞茎，单轴分枝，合轴分枝，假二叉分枝，原套与原体，髓射线与维管射线，外始式发育，外起源，维管形成层，纺锤状原始细胞，射线原始细胞，木栓形成层，软树皮或内树皮，硬树皮或外树皮，心材与边材，年轮，初生生长与初生结构，次生生长与次生结构； 栅栏组织，海绵组织，等面叶，异面叶，叶脉，复表皮，气孔窝，C3植物，C4植物，花环式构造，泡状细胞，单叶与复叶，互生对生与轮生，叶卷须； 子房上位，子房下位，心皮，背缝线与腹缝线，边缘台座，侧膜胎座，中轴胎座，湿柱头与干柱头，胚珠，胚囊，绒毡层，双受精，花粉管； 羽状大孢子叶，珠领，珠鳞或种鳞，胞鳞，球果，小孢子叶球（雄球花），大孢子叶球（雌球花）； 托叶环痕，蓇葖果，角果，荚果，瓠果，蒴果，柑果，双悬果，瘦果，单体雄蕊，二体雄蕊，四强雄蕊，杠杆雄蕊，聚药雄蕊，蝶形花冠，唇形花冠，筒状花，舌状花，假舌状花，禾本科植物小穗，禾本科植物小花，颖片，稃片，浆片，合蕊柱，肉穗花序，佛焰苞，总状花序，穗状花序，轮伞花序，复伞形花序，头状花序
生物技术在农业方面的应用 一、生物技术概念介绍 生物技术又称为生物工程，或称为生物工程技术，是指利用生物的特定功能，通过现代工程技术的设计方法和手段来生产人类需要的各种物质，或直接应用于工业、农业、医药卫生等领域改造生物，赋予生物以新的功能和培育出生物新品种等的工艺性综合技术体系。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术两部分，现代生物技术是在传统生物技术的基础上发展起来的，但与传统生物技术又有着质的差别。 二、现代生物技术的发展 现代生物技术的发展是以２０世纪７０年代ＤＮＡ重组技术的建立为标志。１９５３年提出了ＤＮＡ的双螺旋结构模型，阐明了ＤＮＡ的半保留复制模式，从而开辟了分子生物学研究的新纪元。１９６１年破译了遗传密码，揭开了ＤＮＡ编码的遗传信息是如何传递蛋白质这秘密。１９７２年实现了ＤＮＡ体外重组技术，标志着生物技术的核心技术———基因工程技术的开始，它向人们提供了一种全新的技术手段，使人们可以按照意愿在试管内切割ＤＮＡ，分离基因并进行重组后导入其它生物或细胞，以改造农作物或畜牧品种；也可以导入细菌，由细菌产生大量有用的蛋白质或作为药物；也可以直接导入人体进行基因治疗。显然，这是一项技术上的革命。以基因工程为核心，带动了现代发酵工程、现代酶工程、现代细胞工程以及现代蛋白质工程的发展，形成了具有划时代的意义和战略价值的现代生物技术。 农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术‘改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。应用生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、鱼类等新品种；可以进行再生能源的利用解决能源短缺问题；可以扩大食饲料、药品等来源，满足人类日益增长的需要；可以进行无废物的良性循环，减少环境污染，充分利用各种资源等。 三、生物技术在农业中的应用 1.植物生物技术 植物生物技术是一门研究植物遗传规律、探索植物生长发育机理，应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。 （1）植物育种和繁殖 随着生物技术的发展，人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系，以提高植物的价值、产量和质量。在番茄中导入编码ＥＦＥ酶的反义基因，使得ＥＦＥ酶活性降至正常的５％以下，成功限制了乙烯的生成，果实生理成熟后长期保持坚硬，仓贮一个月以上不会软化、不会腐烂，很大程度上提高了番茄的耐贮藏性能和经济效益。将大
42 中国农业科技导报 2002 第 4 卷 ( 1) Review of China Agricultural Science and Technology 【生物技术】 关于植物生物技术的发展与思考 黄大 ( 中国农业科学院生物技术研究所 北京 100081) 摘要 本文综述了转基因植物与 基因组学国内外研 究进展与 发展 趋势, 简 介了有关 转基因生物 安全问 题争论 的概况 与背 景, 并提出了我国生物技术发展战略与对策的建议。 关键词 生物技术 转基因植物 基因组学 转基因生物安全 中图分类号: S 336 文献标识码: A 文章编号: 1008-0864( 2002) 01-0042-04 分子生物学等前沿学科的诞生和以基因工程为 重点的生物技术的兴起是 20 世纪生命科学领域最伟 大的事件。世纪之交基因组学( Genom ics) 研究的一 系列突破又推动生物技术进入了更加迅猛发展的新 阶段。农业生物技术已经成为新的农业科技革命的强 大推动力, 不仅在实现传统农业向现代化农业跨越中 发挥重大作用, 而且将成为 21 世纪解决健康、环境、 资源等重大社会与经济问题的有效手段。现仅以植物 生物技术, 特别是转基因植物为例, 就其研究概况、发 展趋势和存在问题作一介绍和探讨。 1 国外转基因植物研究进展 1. 1 发展进程与规模 1983 年, 首批转基因植物( 烟草、马铃薯) 问世。 1986 年, 首批转基因植物( 抗虫和抗除草剂) 进入田间 实验。1994 年, 首例转基因植物产品( 耐贮存番茄) 进入 市场。1996 年后产业化迅速发展, 1999 年种植面积达 3 990万 hm2, 2000 年种植面积继续扩大, 达 4 420 万 2 目前各国转基因农作物种植面积已占全球耕地 面积的 16% ; 在美国, 转基因玉米面积超过玉米种植 总面积的 1/ 3, 转基因大豆和棉花分别超过 1/ 2。 1. 2 经济效益 植物转基因技术虽发展不久, 但已创造了巨大的 经 济 效益。1995 年, 转 基因 植物 的市 场 销售 额为 7 500万美元, 1996 年就猛增至 2. 35 亿美元, 以后一 路攀升, 到 2000 年已超过 30 亿美元。推测 2005 年可 收稿日期: 2001-10-26 达 80 亿美元, 2010 年将达到 250 亿美元。 1. 3 “第二代”转基因植物呼之欲出 以往开发的转基因作物涉及的性状主要是抗病、 抗虫、抗除草剂, 由于种植转基因作物后节约了大量 农药与用工, 得益的主要是农民。现在正在开发的“第 二代”转基因作物, 重点在于改良品质、增加营养, 而 且具有医疗保健功能, 将会受到广大消费者的欢迎 ( 如“金色稻”、转基因番茄生产乙肝疫苗等) 。针对旱、 涝、盐碱、低温等不良自然因子各类抗逆作物的培育 也是第二代转基因植物研究开发的重点, 这项技术一 旦获得成功将使发展中国家的农业生产取得更大的 收益。 2 国内转基因植物研究进展 2. 1 发展进程与规模 我国转基因植物的研究始于 20 世纪 80 年代初, 1986 年 863 计划实施后发展速度大大加快。据 1996 年中国农业生物技术学会调查统计, 当时正在研究的 转基因植物共 47 种, 涉及各类基因达 103 种。又据 2000 年科技部不完全统计, 我国研究的转基因生物 超过 95 种, 涉及的基因种类超过了 200 种。到今年上 半年为止, 农业部生物安全委员会批准进入田间环境 释放的转基因植物有水稻、玉米、大豆、马铃薯等 22 种, 从安全性角度准予商品化生产的植物有棉花、番 茄、辣椒和矮牵牛等 4 种。迄今转基因粮食作物仍在 进行安全性评估, 尚未获准商品化。 2. 2 抗虫棉的育成带动转基因植物走向产业化 经过将近 10 年的努力, 我国转基因抗虫棉的研 究在激烈的国际竞争中不断发展并开始实现产业化。 我国现已成为世界上拥有自主知识产权、独立开发成 功抗虫棉的第二个国家。目前已审定抗虫、高产、优 质、单基因品种有 GK1、GK12、GK19、GK 22、中棉所 3 8等11个, 田间释放 的抗虫棉优良品系45个。与此
普通生物学科目研究生考试大纲 本门课程总分150分，考试时间180分钟 一、考试内容-中国在职研究生招生网官网 本课程包括三部分内容：普通生物学、植物生物学、动物生物学，第一部分为主体，分值在90分左右（主要考查对生物学一般概念、原理的掌握程度，生态学部分不在本课程考查范围之内），后两部分分值各占30分左右（主要考查考生对动植物结构、功能和主要分类群典型特征的掌握程度）。 第一部分普通生物学 （一）绪论：生物界与生物学 1. 生物的特征 2. 生物界是一个多层次的组构系统 3. 把生物界划分为5个界 4. 生物和它的环境形成相互联结的网络 5. 在生物界巨大的多样性中存在着高度的统一性 6. 研究生物学的方法 7. 生物学与现代社会生活的关系 （二）细胞 1.生命的化学基础 1）原子和分子 2）组成细胞的生物大分子 3）糖类 4）脂质 5）蛋白质 6）核酸 2. 细胞结构与细胞通讯 1）细胞的结构 2）真核细胞的结构 3）生物膜——流动镶嵌模型 4）细胞通讯 3. 细胞代谢 1）能与细胞 2）酶
3）物质的跨膜转运 4）细胞呼吸 5）光合作用 5. 细胞的分裂和分化 1）细胞周期与有丝分裂 2）减数分裂将染色体数由2n减为n 3）个体发育中的细胞 （三）动物的形态与功能（重点参阅动物生物学部分） 1. 高等动物的结构与功能 1）动物是由多层次的结构所组成的 2）动物的结构与功能对生存环境的适应 3）动物的外部环境与内部环境 2. 营养与消化 1）营养 2）动物处理食物的过程 3）人的消化系统及其功能 4）脊椎动物消化系统的结构与功能对食物的适应 3. 血液与循环 1）人和动物体内含有大量的水 2）血液的结构与功能 3）哺乳动物的心脏血管系统 4. 气体交换与呼吸 1）人的呼吸系统的结构与功能 2）人体对高山的适应 3）危害身体健康的呼吸系统疾病 5. 内环境的控制 1）体温调节 2）渗透调节与排泄 6. 免疫系统与免疫功能 1）人体对抗感染的非特异性防卫 2）特异性反应（免疫应答） 3）免疫系统的功能异常 7. 内分泌系统与体液调节 1）体液调节的性质
（生物科技行业）植物生物 学复习考试
第一题： 1、生物种的概念：去问吕静。 2、什么是世代交替：孢子体世代与配子体世代（无性世代与有性世代）交替出现，这就是植 物生活史中的世代交替现象。 3、植物的组织：在植物体中，具有相同来源的细胞(由一个细胞或同一群有分裂能力的细胞) 分裂、生长与分化形成的细胞群称为组织(tissue)。 4、胞间连丝：贯穿细胞壁沟通相邻细胞的细胞质连线。为细胞间物质运输与信息传递的重要 通道，通道中有一连接两细胞内质网的连丝微管。 5、内质网：细胞质内由膜组成的一系列片状的囊腔和管腔,彼此相通形成一个隔离于细胞基 质的管道系统。分为粗糙和光滑两种类型：糙面内质网（或称粗面内质网），膜的表面附有核糖体，其功能是参与蛋白质的合成和运输；光面内质网（或称滑面内质网），膜上没有核糖体，主要功能是参与多种脂质和糖类的合成。 6、植物质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象。 7、植物细胞分化：执行不同功能的细胞在其形态、结构和功能上表现出各种变化和特化的过 程。 8、光合作用：植物捕获和利用太阳能，将无机物（CO2和H2O）合成为有机物，即将太阳 能转化为化学能并贮存在葡萄糖和其他有机分子中，这一过程称为光合作用（photosynthesis）。 9、光系统：由叶绿素分子及其蛋白复合物、天线色素系统和电子受体等组成的单位称为光系 统。 10、同源器官：在变态器官中，一般将器官功能不同而来源相同的，称为同源器官，如枝刺、 根状茎、块茎、茎卷须等 11、有限花序：也称聚伞花序，与无限花序的不同之处是有限花序花轴上小花开放的顺序是
植物生物学重点知识点 植物生物学定义：是一门综合性的植物基础学科，包括各植物分支学科的基本知识、基本内容、基本理论、基本方法。 植物学：研究植物和植物界的生活和发展规律的学科，包括植物的形态结构和发育规律、生长发育的基本特性、类群的进化和分类，以及植物生长、分布与环境的相互关系等内容。 特化：细胞壁生长分化过程中，由于生理上的分工，原生质体合成一些特殊物质渗透到细胞壁内，以改变细胞壁的性质而适应一定功能的现象称为细胞壁的特化。 木化：木质素渗入细胞壁内，增加细胞壁的厚度，使细胞壁坚硬、加固支持作用。纤维细胞、导管分子等。纹孔：是指细胞壁形成次生璧时，初生纹孔场处不沉积璧物质而形成许多凹陷的区域。 原生质：构成细胞的生活物质，是细胞结构和生命活动的物质基础。是具有一定粘度、半透明、不均一的亲水胶体，具有新陈代谢的生命特征。 双层单位膜结构的细胞器：包括质体、线粒体两种细胞器。 液泡的主要生理功能是：调节细胞的水势与膨压（是植物体保持挺立状态的根本因素）；参与细胞内物质的积累与移动（细胞液中的糖类、蛋白质等有机营养物质需要时可以转移出去，可以贮藏细胞中过剩的有机酸和其他有害的代谢产物如草酸钙结晶等使其与细胞代谢区隔离，从而保证细胞内代谢活动正常进行）；参加大分子物质更新中的降解活动（因为液泡常含有水解酶等多种酶类）；与植物的抗性相关（液泡形成的内环境可以缓解外界条件的突然变化）。 染色质：是由核小体组成的串珠状结构，每个核小体中心有8个组蛋白分子，DNA双螺旋盘缠在它的表面，各核小体之间以DNA双螺旋和1个组蛋白分子相连。在细胞分裂间期时呈细丝状、分裂期时呈短棒状特称为染色体。 有丝分裂：是植物体细胞增殖的主要方式，包括以下4个时期，2个阶段（核分裂和胞质分裂）。 1、前期染色体出现，纺锤丝形成、分裂极确定，核仁、核膜解体。 2、中期染色体在纺锤丝牵引下排列在细胞赤道面上，纺锤体形成。 3、后期染色体分离，分别向两极移动，出现中间丝。 4、末期染色单体分别到达两极，回复到染色质形态，子细胞核形成。（核分裂）||在赤道面处先是产生成膜体、继而形成细胞板、最后形成新的细胞壁把母细胞分隔成两个新的细胞。（胞质分裂） 减数分裂：是植物进行有性生殖时的一种特殊的细胞分裂方式，细胞连续分裂两次，而染色体＼染色质只复制1次，1个母细胞产生4个子细胞，每个子细胞的染色体＼染色质数目只有母细胞的一半。 细胞生长：是指细胞体积和重量增加的过程。 细胞死亡：1、坏死性死亡：由于某些外界因素，如物理、化学损伤和生物侵袭造成的非正常死亡。2、程序性死亡：由于基因程序性活动决定的细胞自动结束生命的正常生理性死亡。也称为细胞编程性死亡或者细胞凋亡。 组织分类：按照程度不同分为分生组织和成熟组织两大类。 1、分生组织在植物体内某些特定部位具有持续性或周期性分裂能力的细胞群。保持着胚性特点、细胞相对较小、细胞壁薄、细胞核相对较大、细胞质浓、细胞器丰富。 有两种分类标准：（1）根据在植物体内的位置划分①顶端分生组织：根茎叶等器官的先端部位，使器官伸长。②居间分生组织：是穿插于茎叶、花梗、花丝等器官中的成熟组织之间的分生组织，可使器官进行有限的伸长生长。③侧生分生组织：主要分布于裸子植物和双子叶植物的根茎周侧，与所在器官的长轴平行排列，包括维管形成层和木栓形成层，主要是使器官加粗。 （2）根据来源和性质划分①原分生组织：来源于胚性原始细胞。细胞极小、近于等径、细胞核相对较大占据细胞中央位置、细胞器丰富、细胞质浓、无明显液泡，具有强烈、持久的分裂能力，是产生其他组织的最初来源。②初生分生组织：由原分生组织衍生形成，是原分生组织向成熟组织过渡的部分，逐渐衍生形成原表皮、原形成层、基本分生组织。细胞液泡明显、体积增大（主要是细胞加长）。③次生分生组织：是由某些成熟组织细胞（如薄壁细胞、厚角细胞、表皮细胞等）脱分化形成。细胞明显液泡化、扁长形。
生物技术在药用植物中的应用及研究进展 摘要：参阅大量文献资料对近年来生物技术在我国药用植物研究中的应用进展进行了综述。从组织培养技术在药用植物中的应用、细胞培养的研究概况、基因工程和分子生物学在药用植物中的应用等内容出发，指明了生物技术在我国药用植物中的应用前景。 关键词：中草药；生物技术；组织培养；基因工程 我国野生药用植物种质资源非常丰富，已发现11 000多种药用植物，种类和数量均居世界首位，为我国研制新的天然药物奠定了良好的资源基础。但传统的中草药获取方法是以采集和消耗大量的野生植物资源为代价的，当采集和消耗量超过自然资源的再生能力时，必然会导致物种濒危甚至灭绝。为了解决药用植物的供需矛盾，人们多采用人工栽培的方法扩大药源，但在人工栽培药用植物时又面临着花费时间长、繁殖系数小、耗种量大、种子带病与农药残留等问题，严重影响了产量和品质。近年来，生物技术的兴起，为我国药用植物的研究和发展提供了良机和手段。 1植物组织培养 1.1历史与现状 近40年来，植物组织培养已成为生物学科研究的重要技术手段，并在农业、林业、医药业等行业中被广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。而我国药用植物组织培养的研究，可以追溯到20世纪60年代。1964年。中国科学院上海植物生理研究所罗士韦教授等首先报道了人参组织培养获得成功的研究成果。到目前为止，已有100多种药用植物通过离体培养获得试管植株，其中大多数为珍贵的药用植物。其中有的还利用试管繁殖技术用于生产栽培种植药材，如苦丁茶、芦荟、怀地黄、枸杞、金钱莲等。宁夏农林科学院枸杞研究所利用试管繁殖与嫩枝扦插相结合的方法繁殖新品种宁杞1号和宁杞2号苗木100多万株，加速了该品种的推广。 1.2组织培养技术在药用植物中的应用 1.2.1药用植物种苗的快速繁殖利用植物组织培养技术进行药用植株无性繁殖来解决药用植物天然资源不足这一棘手问题，具有成本低、效率高、生产周