第九章 原生质体育种

原生质体育种名词解释
嘿，朋友们！今天咱来聊聊原生质体育种。

啥是原生质体育种呢？这就好比是给生物界来了一场奇妙的大改造！
想象一下，原生质体就像是一个小小的魔法盒子，里面装着生物的各种遗传秘密和潜力。

我们通过一些特别的手段，把不同生物的原生质体凑到一块儿，让它们发生奇妙的反应和融合。

这可不是随随便便就能做到的哦！得像个细心的工匠一样，精心地操作。

把不同的原生质体放在一起，就好像让不同的颜料混合，会产生出全新的色彩和效果。

比如说，我们可以把一种植物的原生质体和另一种植物的原生质体融合在一起，说不定就能培育出一种具有特殊性状的新植物呢！这多神奇呀！它能让植物变得更强壮、更能抵抗病虫害，或者长出更漂亮的花朵、结出更美味的果实。

这就好像搭积木一样，我们可以用不同的原生质体搭出各种各样我们想要的形状。

而且这个过程充满了惊喜和未知，你永远不知道会得到什么样的奇妙产物。

再想想，要是能把动物的原生质体也这么搞一搞，那会出现什么好玩的事情呢？会不会有能飞的鱼，或者会游泳的鸟呢？哈哈，虽然现在可能还做不到，但谁知道未来会怎样呢！
原生质体育种可不只是好玩哦，它对我们的生活有着实实在在的影
响。

通过它，我们可以培育出更好的农作物，让我们有更多更健康的食物吃。

还能让一些濒临灭绝的物种有机会重新焕发生机，这不是很棒吗？
总之，原生质体育种就像是打开了生物世界的一扇神奇大门，让我们有机会去探索和创造更多的可能。

它让我们看到了生物的无限潜力，也让我们对未来充满了期待。

难道不是吗？。

原生质体融合育种摘要原生质体融合育种克服了远缘杂交不亲和的障碍，可以提高重组频率，使得遗传物质的交换、传递更完整，成为微生物育种的一种重要方式。

其过程包括原生质体制备和再生、原生质体融合以及融合体检出等步骤。

在每个步骤中均要考虑到其应注意的因素，从而提高原生质体育种的效率，达到快速育种的目的。

因原生质体融合育种的优势，其在多功能菌种选育、工程菌选育和工业生产育种等方面应用广泛。

关键词原生质体制备融合育种原生质体再生融合体检出引言传统的杂交育种具有一定的局限性，需要受到亲和力的影响，并且要求亲本有性的分化，而原生质体育种则克服了这些缺点。

当细菌细胞壁被剥离，剩下由原生质膜包围的原生质部分称为原生质体。

原生质体融合是指通过人为的方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合，借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。

[1]原生质体融合不受种属限制，能够完整的传递遗传物质，使得重组几率提高进而提高育种速度。

[1-2]育种步骤可分为五大步骤：直接亲本及其遗传标记的选择、双亲本原生质体制备和再生、亲本原生质体诱导融合、融合重组体分离、遗传标记分析和测定。

1.亲本遗传标记的选择进行原生质体融合的双亲本一般要携带遗传标记，以顺利地筛选到融合子。

常用营养缺陷型、抗性、荧光染色、温度敏感性、孢子颜色、菌落形态等作为标记。

其中营养缺陷型是常用而有效的选择手段。

[3]2.原生质体制备制备原生质体是融合育种的前提，为了制备原生质体，需要将包围细胞的细胞壁去除掉。

去壁的方法很多，主要有机械法、酶法和非酶法，现在使用较多的是酶法。

[4]2.1酶法制备原生质体的条件（1）菌体年龄微生物的生理状态决定了原生质体的形成，而菌龄明显影响了原生质体的形成率，菌龄过长不利于释放原生质体，过短则菌丝体容易破裂。

丝状真菌一般选择年轻的尖端生长点的菌丝；细菌与霉菌一般采用对数生长期，而放线菌以对数期到静止期的转换期为好。

[5]（2）稳定剂原生质体由于失去了细胞壁因此对环境十分敏感，渗透压尤为重要。

第九章其它育种途径简介第一节诱变育种一、诱变育种(mutation breeding)概念诱变育种又称引变育种或突变育种，是人为的利用物理和化学因素诱发植物产生遗传变异，根据育种目标要求，对突变体进行选择和鉴定，直接或间接地培育成生产上有利用价值的新品种的方法。

一般以电离辐射、化学诱变为主要手段。

二、诱变育种的种类1、物理因素(1)辐射紫外线：是波长为200-390nm的非电离辐射线。

由于能量较低，穿透力不强，多用于照射花粉、孢子、组织培养中产生的愈伤组织等。

以250~290nm波长范围内的紫外线诱变作用最强，并以低压水银灯发出的紫外线辐照效果较好。

X射线：是一种波长约为10-10~10-5cm的电离辐射线，穿透力较强。

是最早应用于诱变工作的射线。

γ射线：是一种波长更短的电离辐射线，其波长为10-11-10-8cm。

60Co、137Cs 是目前应用最多的γ射线源。

由于γ射线穿透力很强，所以应用时必须严密防护，以确保安全。

β射线：是电子或正电子的射线束。

其质量小速度大，在组织中穿透距离仅几毫米。

在辐射育种中常用具有β射线的放射线性同位素32P、35S等溶液浸种，使这些同位素进入植物组织和细胞后作为内照射而产生诱变作用。

(2)太空育种(航天育种) 指普通种子搭载航天器，利用特有的太空环境引发诱变，产生各种基因变异，返回地面后选育植物新品种、新种质、新材料的方法。

(3)激光育种(是微波育种的一种)(4)高压静电场育种(5)重离子育种H、N、Ar诱变机理有直接、间接作用。

前者指DNA吸收了电离辐射的能量而引起分子损伤。

表现在①引起电离激发使碱基结构变化；②化学键受到破坏；③碱基在复制时无差别的插入键中。

间接作用是引起大分子损伤后的环境发生作用。

2、化学因素能与生物体的遗传物质发生作用，并能改变其结构，使其后代产生变异的化学物质称为化学诱变剂（chemical mutagen）。

归纳起来主要有以下几大类：(1)烷化剂类：以活跃的烷基取代其它分子的氢原子，从而导致遗传密码改变。

利用原生质体育种技术获得优良酵母菌设计实验路线一、引言原生质体是一种独立的细胞结构，能够从细胞中分离出来，其膜结构与细胞膜相似，内含有细胞质、细胞器和液泡等细胞组分。

利用原生质体进行质体育种技术可以快速筛选和培育出优良的酵母菌株，提高酵母菌的发酵能力和产物产量。

本文将结合原生质体育种技术的原理和操作步骤，设计一条实验路线，以获得优良的酵母菌株。

二、实验原理原生质体育种技术是利用细胞外靶酶介导外源DNA进入酵母细胞质的一种技术。

其步骤包括：1）制备原生质体，将酵母细胞经过适当处理（如酶解细胞壁）制备成原生质体；2）选择合适的外源DNA，如含有目标基因的质粒；3）利用凝集素介导质粒与原生质体的结合，使质粒进入原生质提；4）将质粒整合到酵母基因组中，通过筛选培养条件促使原生质体内的外源基因表达。

三、实验步骤1.酵母菌细胞培养选择优良的酵母菌株，进行预培养。

在含有适宜培养基的培养瓶中，加入适量酵母菌液，经过恒温摇床培养，直至菌体生长到对数期（约达到OD600≈1）。

2.细胞壁酶解将酵母菌细胞收取，用含有Zymolyase的酶解缓冲液进行细胞壁酶解。

将酵母菌菌体与酶解缓冲液按照一定比例混合，恒温摇床酶解一定时间，使得酵母菌细胞壁酶解。

3.质体分离酶解后的细胞在低速离心下，使得原生质体分离出来。

去除上清液，保留沉淀中的原生质体。

4.质粒与原生质体结合准备含有目标基因的质粒，并与原生质体进行结合。

可以利用凝集素对质粒进行修饰，使质粒能够与原生质体特异性结合。

5.内化质粒将质粒与凝集素修饰的原生质体进行混合，经过适当条件的处理，使质粒进入原生质体内。

6.利用选择性培养基筛选培养原生质体内的酵母菌，用含有选择性抗生素的培养基进行筛选，筛选出带有外源基因的酵母菌。

7.验证外源基因表达通过PCR或蛋白质表达分析等技术，验证筛选出的酵母菌是否具有外源基因的表达。

8.进一步培养和优选将表达外源基因的酵母菌进行进一步培养，优选出其发酵能力和产物产量更高的菌株。

原生质体融合育种摘要原生质体融合育种克服了远缘杂交不亲和的障碍，可以提高重组频率，使得遗传物质的交换、传递更完整，成为微生物育种的一种重要方式。

其过程包括原生质体制备和再生、原生质体融合以及融合体检出等步骤。

在每个步骤中均要考虑到其应注意的因素，从而提高原生质体育种的效率，达到快速育种的目的。

因原生质体融合育种的优势，其在多功能菌种选育、工程菌选育和工业生产育种等方面应用广泛。

关键词原生质体制备融合育种原生质体再生融合体检出引言传统的杂交育种具有一定的局限性，需要受到亲和力的影响，并且要求亲本有性的分化，而原生质体育种则克服了这些缺点。

当细菌细胞壁被剥离，剩下由原生质膜包围的原生质部分称为原生质体。

原生质体融合是指通过人为的方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合，借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。

[1]原生质体融合不受种属限制，能够完整的传递遗传物质，使得重组几率提高进而提高育种速度。

[1-2]育种步骤可分为五大步骤：直接亲本及其遗传标记的选择、双亲本原生质体制备和再生、亲本原生质体诱导融合、融合重组体分离、遗传标记分析和测定。

1.亲本遗传标记的选择进行原生质体融合的双亲本一般要携带遗传标记，以顺利地筛选到融合子。

常用营养缺陷型、抗性、荧光染色、温度敏感性、孢子颜色、菌落形态等作为标记。

其中营养缺陷型是常用而有效的选择手段。

[3]2.原生质体制备制备原生质体是融合育种的前提，为了制备原生质体，需要将包围细胞的细胞壁去除掉。

去壁的方法很多，主要有机械法、酶法和非酶法，现在使用较多的是酶法。

[4]2.1酶法制备原生质体的条件（1）菌体年龄微生物的生理状态决定了原生质体的形成，而菌龄明显影响了原生质体的形成率，菌龄过长不利于释放原生质体，过短则菌丝体容易破裂。

丝状真菌一般选择年轻的尖端生长点的菌丝；细菌与霉菌一般采用对数生长期，而放线菌以对数期到静止期的转换期为好。

[5]（2）稳定剂原生质体由于失去了细胞壁因此对环境十分敏感，渗透压尤为重要。

给学⽣微⽣物遗传育种学复习思考题1《微⽣物遗传育种》复习思考题01 绪论1、⼯业微⽣物菌种应具有哪些基本特征？⾮致病性；适合⼤规模培养⼯艺要求；利于规模化产品加⼯⼯艺；具有相对稳定的遗传性能和⽣产性状；形成具有商业价值的产品或具有商业应⽤价值。

2、简述⼯业微⽣物遗传育种的分类。

天然菌种（native strain）：通过⾃然筛选和分离获得的⼯业菌种；诱变菌种（mutagenized strain）：通过物理、化学等诱变剂在实验室⼈⼯诱变⾃然筛选与分离的菌株所获得产量或/和性状改善的⼯业菌种；重组菌种（recombinant strain）是通过遗传重组技术对菌种进⾏定向遗传改良获得的⼯业菌种；遗传修饰⽣物体（genetic modification organisms, GMOs）：经外源基因导⼊并因此发⽣遗传整合和性状改变的⽣物体。

3、试从微⽣物遗传学的不同⾓度阐述你对微⽣物多样性的认识。

⼀、微⽣物物种的多样性; ⼆、微⽣物遗传的多样性;三、微⽣物代谢的多样性 ;四、微⽣物的⽣态多样性;五、微⽣物利⽤的⼴泛性02 第四章⼯业微⽣物育种诱变剂1、什么是诱变剂？可分为哪⼏种类型？诱变剂：凡能诱发⽣物基因突变，并且突变频率远远超过⾃发突变率的物理因⼦或化学物质.可以分为三类：物理诱变剂；化学诱变剂：⼀类能对DNA起作⽤，改变DNA结构，并引起遗传变异的化学物质；⽣物诱变剂：采⽤某些噬菌体来筛选抗噬菌体突变菌株时，常常发现伴随着出现抗⽣素产量明显提⾼的抗性突变株。

因此，可以认为这些溶源性噬菌体是⼀种⽣物诱变剂。

2、什么是突变？突变的表现型有哪些？基因突变的特点有哪些？突变，从⼴义上讲，除了转化、转导、接合等遗传物质的传递和重组引起⽣物变异以外，任何表型上可遗传的突变都属突变范围，如染⾊体整倍性和⾮整倍性的变化及染⾊体结构上的畸变等都包括在内。

1、形态突变型，是⼀种可见突变，它包括微⽣物菌落形态变化，如菌落形状⼤⼩、颜⾊、表⾯结构等；2、⽣化突变型，；3、条件致死突变型；4、致死突变型；5、抗性突变型；6、营养缺陷型；普遍性；随机性（基因突变可以发⽣在⽣物个体发育的任何时期和⽣物体的任何细胞。

植物原生质体技术在植物育种中的应用植物原生质体技术是利用植物的胚、组织和细胞作为原材料，通过一系列特殊处理方法得到的一种无细胞壳的裸细胞体系。

原生质体中有许多重要的细胞器和生理代谢过程，可以被用来进行植物育种。

这种技术是目前广泛应用于植物性状改良和基因工程研究的一种非常重要的技术。

植物原生质体技术的核心思想在于选择优良的母本和父本，通过雄性和雌性不育的方法将两者结合在一起，再通过原生质体培养技术进行育种。

通过这种方法，可以有效地提高植物产量、抗病性、耐旱性等优良性状，达到优化植物性状的目的。

植物原生质体技术在植物育种中的应用可以分为以下三个方面：1. 品种改良通过拟南芥、水稻、玉米等多种植物的原生质体培养，可以选择出具有抗旱、抗病、耐寒、高产等多种优秀性状的品种。

例如，在拟南芥中，可利用原生质体技术培育出抗蘑菇病、丰产性等多种优良品种，为植物育种提供了更多有利基础材料。

2. 基因工程通过利用原生质体技术，可以在植物中导入外源基因，实现对植物DNA的改编。

这种技术广泛运用在植物抗虫、抗病、耐旱等优化性状的育种当中。

例如，在小麦中导入抗蚜虫基因，可以显著提高小麦的收成，为农业生产发展提供了强有力的技术支持。

3. 生物制剂植物原生质体技术还可以应用于生物制剂的生产。

利用细胞培养技术，植物细胞中的代谢产物如酶、激素、蛋白质和其他生物活性物质等可以被大量生产。

例如，使用原生质体技术生产逆境胁迫下的植物蛋白质，可以为生命科学提供重要的研究基础材料，有助于深入探究植物逆境适应机理。

总之，植物原生质体技术在植物育种中具有广泛的应用前景，特别是对于具有异质不亲和性、双倍体、难种植种等的植物，原生质体技术可以提供新的选育渠道，为植物育种研究提供了新的思路。

未来，借助先进的技术手段和质量控制水平的提高，植物原生质体技术将进一步发挥作用，促进植物育种技术的创新和进步。