植物细胞工程复习

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文案大全 植物细胞工程复习

第二章

名词解释

植物细胞工程：植物体的细胞中，含有该植物所有的遗传信息。在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。这就是人们常说的植物细胞工程。

细胞全能性(totipotency）：植物细胞具有该植物有机体的全部遗传信息，并具有形成植物有机体所有细胞类型，直至发育成完整植株的能力。

脱分化（dedifferentiation）：在离体培养的条件下，已分化的细胞，失去原有的形态和机能，从而形成没有分化的无组织的细胞团或愈伤组织的过程。

再分化（redifferentiation）： 由脱分化状态的细胞再度分化形成一种或几种类型细胞的过程。包括细胞分化、组织分化和器官分化等。再分化通过胚胎发生途径或器官发生途径实现。

外植体(explant) ：指切离植物体后用以离体培养的各种接种材料，包括胚胎材料、各种器官、组织、细胞和原生质体等。

愈伤组织（Callus）：在人工诱导或自然条件下，植物细胞脱分化，不断增殖产生的主要有薄壁细胞构成的不定形的组织。

思考题 实用文档

文案大全 1、影响脱分化有关的因子及其作用

（１）创伤刺激 （除种子外）离体培养均产生创伤，创伤反应与组织培养时脱分化和再分化的时间基本一致，创伤影响细胞分裂和分化作用，创伤是引起细胞脱分化的第一个因子。

（2）生长物质的影响 培养基中添加外源植物生长物质对细胞的脱分化起着决定性的作用 。２，４－Ｄ等生长物质，能使细胞脱分化并分裂；生长素＋细胞分裂素

（3）培养细胞的异质性 异质性细胞对培养条件刺激有不同敏感度。异质性细胞：不同染色体倍数。如豌豆2x、3x和4x细胞的外植体（根）培养在含2，4—D培养基中，只二倍体细胞脱分化分裂。培养在2，4—D+酵母汁培养基中， 2x、3x和4x细胞均脱分化，一周后4x的脱分化占优势。

异质性细胞：不同生理状态

菊苣块茎储存时间 脱分化所需时间

５个月 ２０－２４小时

１２个月 ６０小时

发现脱分化所需时间的长短与细胞内RNA变化有关。贮藏7个月，外植体中的RNA含量从8ug→5ug直线下降。

4）光线的影响

光下切菊苣外植体→暗培养→ 35～40％周缘细胞进入第一次细胞分裂。

绿光（低强度）取外植体→暗培养→ 60％～75％的细胞进入第一实用文档

文案大全 次分裂。暗培养最初9～l0小时内(DNA开始复制之前)，光照10～15秒，分裂细胞的百分率减少一半。

外植体在DNA复制开始后，对光线就不敏感。

2、愈伤组织的特点、类型，及走愈伤组织的优缺点：

（1） 细胞大而不规则、生长旺盛、高度液泡化、

异质性（形状大小各异）、无明显极性，没有次生

壁和胞间联丝的薄壁细胞和许多小的分生细胞群。

（2） 愈伤组织按其形态结构可分为

致密愈伤：细胞小而致密，质地坚实，生长较慢

松散愈伤：细胞较大，结构较松散，浅色，质地松散，生长迅速

（3）诱导培养愈伤组织途径的优缺点

优 点

a、为细胞培养提供单细胞或小细胞团

b、似乎是大规模繁殖无菌苗的途径之一

C、是植物脱毒培养的一条有效途径

D、继代培养中可能建立良好的变异系

缺 点

A、继代次数增加，染色体倍性变化，愈伤分化再生苗能力渐衰减至丧失。

B、愈伤组织长期培养细胞常发生变异，分化再生苗不同于亲本，丧失应有价值。无性系快繁工厂化育苗一般不采用此途径。 实用文档

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3、外植体经哪些途径可再分化为完整植株。

4、影响体细胞胚形成的因素及调控。（影响体细胞胚发生和发育的因素）

1）生长物质：主要是生长素

2,4-D→58%双子叶植物，100%单子叶植物体细胞胚发生的诱导阶段。双子叶用量是单子叶植物的1/10~1/20，诱导脱分化后需及时降低或去掉2,4-D，胚性细胞才能正常发育。

如:双子叶植物枸杞： MS+0.2mg/L2,4-D → callus → 继代4-5次→胚性callus → MS →体细胞胚

2）氮源：

NH4+-N（还原态氮）有利体细胞胚发生。

如野生胡萝卜培养基中只含55mMKNO3，无体细胞胚发生，加入5mMNH4Cl，体细胞胚形成。

有机氮促进体细胞胚形成。 实用文档

文案大全 水解酪蛋白（500-1000mg/L）、酵母提取物（500-1000mg/L）、氨基酸等，均还原态氮。

3）其他因子

K+：20mM是野生胡萝卜胚胎发生所必需的。

溶氧：低于一个临界值（1.5mg/L）。

活性碳：能提高胡萝卜体胚发生的频率。

糖：诱导体细胞胚发生不可缺的组成分。

（4）外植体供体植物的基因型，外植体的来源和生理状况（发育阶段），双子叶植物用下胚轴、子叶和胚等，单子叶植物用茎尖、叶基部和胚等

第三章

名词解释

植物组织培养（tissue culture）

指在含有营养物质和植物生长物质的培养基中，培养离体植物组织（器官或细胞）并诱导使其长成完整植株的技术。

基本培养基：大量元素、微量元素、维生素和氨基酸，碳源和水。常见MS、White、Nitsch、B5和N6等。

完全培养基：根据不同试验要求，在基本培养基中附加一些物质，如各种植物生长物质以及其它有机附加物（如椰乳、香蕉汁、番

茄汁、酵母提取物、麦芽等）。

植物脱毒培养：

脱病毒方法： 实用文档

文案大全 1、物理方法:

Ｘ射线、紫外线和高温处理等→病毒钝化。

常用热处理法。

方式：热水处理（约50 ℃ ）适用于休眠组织；

热空气处理（35-40℃）对活跃生长茎尖等。

2 、 化学方法:农药，少用

3 、 生物学方法：

无病毒种子繁殖：较长的童期，且不能保持亲本

优良性状；

嫁接：<0.5mm茎尖才无病毒，组织小成活率低；

茎尖分生组织培养：最有效。

人工种子（artificial seeds） 植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织（芽、枝尖等）包裹在含有营养物质和具有保护功能的外壳形成的在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。

人工种子组成：胚性组织、人工胚乳、人工种皮 实用文档

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思考题

1、什么是植物快繁技术（微型繁殖）？总结其主要操作步骤。

无性快繁技术：应用植物组织培养方法，以无性系为材料大量快速繁殖植物的技术。

微型繁殖一般涉及４个步骤：

无菌培养物的建立；

茎芽的增殖；

根的诱导；

试管苗的移栽

2、工厂化育苗中，要考虑那些因素？

试管育苗需估计的 参数：

市场因素：

技术因素：1）增殖率：经1次继代培养获得增殖 实用文档

文案大全 体与原转移增殖体的个数比值。

（2）代期：每次继代培养所用的时间。

（3）代次高限：如香蕉不超过８代等。

（4）变异率：试管苗变异率较常规繁殖高。

（5）培养基配方：降低生产成本。如液培代

固培；化学纯代分析纯；食用糖代蔗

糖；自来水代蒸馏水等。

（6）环境条件的优化控制：调光、温等。

组织培养的实验程序和技术要点

一、无菌培养物的建立

二、茎芽的增殖

三、根的诱导培养

四、试管苗的移栽

3、茎芽的增殖方式

1、通过愈伤组织诱导不定芽的形成

不定芽（adventitious buds ）指从非正常（叶腋和茎尖）出芽的位置上诱导而形成的芽，如从根、叶和愈伤组织

中诱导的芽 。不足：遗传上不稳定性，苗为二倍体、多倍体和非整倍体等；愈伤组织再生能力随着时间推移而下降。

2、直接从外植体诱导不定芽的产生

优点：诱导的不定芽形成一致的二倍体。 实用文档

文案大全 缺点：具遗传嵌合性的品种，在不定芽形成时

招致嵌合体裂解，出现纯型植株情况。

如花斑叶天竺葵某个嵌合体品种，由叶

柄节段直接形成的不定芽长成植株后，

叶片或绿色或白色，无绿色与白色嵌合体。

3、增强腋芽生枝能力

腋芽去顶→代顶芽发育成主干→过程多次重复→外植体成一丛新枝→新枝→相同培养基→重复枝条增殖。

把枝条培养在含CTK、GA和生长素等的培养基，可增强枝条腋芽生枝能力。

优点：开始速度慢，一时期后，枝条数目以对数增加；

茎尖培养，不发生基因型的变化。

4、配制培养基：

100ml大量元素 + 10ml微量元素 + 10ml铁盐

+ 10ml有机物 + 生长物质 + 30g蔗糖 + 7g琼脂，

煮沸溶解, 调pH，定容1L，灭菌备用。

灭菌后的培养基一般隔天再用，pH偏酸0.1-0.3 。

培养基在低温暗中可保存一段时间（<1个月）。

1、母液的配制和保存：

培养基母液指按培养基配方配制浓度高

１０－１００倍的高浓度溶液。

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文案大全 大量元素 １０ 倍

微量元素 １００倍

Fe盐（FeSO4-7H2O；Na2-EDTA） １００倍

有机物 １００倍

植物生长物质 0.1～1.0 mg/L

5、茎尖脱毒培养的原理：

根据病毒在植物体输导组织传播，造成分布不均一性。老叶及成熟的组织或器官中病毒含量较高，幼嫩及未成熟的组织和器官中病毒含量较低，生长点（0.1-1mm区域）由于输导组织尚未形成，几乎不含病毒

6、抽滤灭菌法

对象：高温高压易被破坏的成分（GA、IAA、

ZT、ABA、尿素和某些维生素等）

或液体培养基。

操作：滤膜（孔径0.45微米） 、过滤器和

抽滤瓶等高压灭菌，无菌条件下

溶液经滤膜流入抽滤瓶中或已冷却（＜