原生质体的培养与融合
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原生质体融合技术的局限性植物原生质体是指用特殊方法去细胞壁的、裸露的、有生活力的原生团。
这种裸露细胞在适当的外界条件下,还可形成细胞壁,进行有丝分裂,形成愈伤组织和诱发再生植株,因而仍然具有细胞的全能性。
植物原生质体融合技术是借鉴于动物细胞融合的研究成果,在原生质体分离培养的基础上建立起来的,以植物的原生质体为材料,通过物理、化学等因素的诱导,使两个原生质体融合在一起以致形成融合细胞的技术。
它不是雌雄孢子之间的结合,而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合,是2种原生质体间的杂交。
通过原生质体融合可以把带有不同的基因组的两个细胞结合在一起,与有性杂交相比,无疑可以使“杂交”亲本组合的范围扩大,不但可以利用细胞核内基因资源,还可以利用包含在细胞质中的诸如叶绿体和线粒体DNA的遗传资源。
原生质体培养是细胞杂交的基础,但是直到目前为止,也只有360多个种的原生质体培养再生了完整的植株,大多数重要的植物尤其是木本植物如葡萄、棕榈、橡胶、茶、香蕉、椰子和芒果等的原生质体再生仍然很困难,或者还未进行深入研究。
在原生质体再生的物种中,茄科占了将近1/4,并且用于育种目的的大多数体细胞杂种和细胞质杂种也比较集中于茄属、烟草属、苜蓿属、柑橘属、芸薹属和番茄属等6个属中。
因此,为了有效地进行植物遗传改良,不但要使杂种细胞再生成完整植物,而且还必须提高植株再生的频率,以便有足够的群体进行有效的选择。
但目前存在的一个普遍的问题使许多原生质体再生的程序似乎较低,重复性较差,并且还具有基因型的依赖性。
为了将体细胞杂交技术应用于更多的植物中,还需要更加深入地研究植物细胞的分化、脱分化和再分化等发育机制。
1.技术局限性植物细胞杂交的本质是将两种不同来源的原生质体,在人为的条件下进行诱导融合。
由于植物细胞的全能性,因此融合之后的杂种细胞,可以再生出具有双亲性状的杂种植株。
因此,细胞融合也叫原生质体融合或细胞杂交。
其包括三个主要环节:诱导融合;选择融合体或杂种细胞;杂种植株的再生和鉴定。
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。
细菌原生质体融合实验步骤一、实验目的了解原生质体融合技术的原理。
学习并掌握以细菌为材料的原生质体融合技术。
二、实验原理原核微生物基因重组主要可通过转化、转导、接合等途径,但有些微生物不适于采用这些途径,从而使育种工作受到一定的限制。
1978 年第三届国际工业微生物遗传学讨论会上,有人提出微生物细胞原生质体融合这一新的基因重组手段。
由于它具有许多特殊优点,所以,目前已为国内外微生物育种工作所广泛研究和应用。
(一)、原生质体融合的优点(1)、克服种属间杂交的“不育性”,可以进行远缘杂交。
由于用酶解除去细胞壁,因此,即使相同接合型的真菌或不同种属间的微生物,皆可发生原生质体融合,产生重组子。
(2)、基因重组频率高,重组类型多。
原生质体融合时,由于聚乙二醇(PEG)起促融合的作用,使细胞相互聚集,可以提高基因重组率。
原生质体融合后,两个亲株的整套基因组(包括细胞核、细胞质)相互接触,发生多位点的交换,从而产生各种各样的基因组合,获得多种类型的重组子。
(3) 可将由其他育种方法获得的优良性状,经原生质体融合而组合到一个菌株中。
(4) 存在着两个以上亲株同时参与融合,可形成多种性状的融合子。
(二)、原生质体融合步骤(1)、选择亲本选择两个具有育种价值并带有选择性遗传标记的菌株作为亲本。
(2)、制备原生质体经溶菌酶除去细胞壁,释放出原生质体,并置高渗液中维持其稳定。
(3)、促融合聚乙二醇加入到原生质体以促进融合。
聚乙二醇为一种表面活性剂,能强制性的促进原生质体融合。
在有Ca2+ 、Mg2+离子存在时,更能促进融合。
(4)、原生质体再生原生质体已失去细胞壁,虽有生物活性,但在普通培养基上不生长,必须涂布在再生培养基上,使之再生。
(5)、检出融合子利用选择培养基上的遗传标记,确定是否为融合子。
(6)、融合子筛选产生的融合子中可能有杂合双倍体和单倍重组体不同的类型,前者性能不稳定,要选出性能稳定的单倍重组体,反复筛选出生产性能良好的融合子。
原生质体融合操作方法
原生质体融合是将两个或更多的细胞融合在一起,以形成单一的细胞。
在实验室中,原生质体融合可用于合成杂交细胞或研究细胞膜蛋白质交互作用。
以下是一种常用的原生质体融合操作方法:
1. 制备原生质体:收获新鲜的植物细胞并环绕其周围的细胞壁。
用酶类解除细胞壁以获得原生质体。
2. 制备混合物:在离心管中将两种原生质体混合并加入缓冲液。
3. 让细胞融合:通过高渗透压或电脉冲使膜破裂或局部破损,让细胞形成互通。
4. 分离融合物:将融合物分离出来,并放在一个合适的培养基上培养。
5. 检测融合结果:使用显微镜观察细胞是否真正融合,或使用特定的抗体标记来检测融合后的细胞表面分子。
需要注意的是,原生质体融合需要谨慎操作,避免损坏细胞结构或引入杂质。
在实验中,需要仔细选择不同类型的原生质体,以确保它们能够融合。
原生质体培养与体细胞杂交一、概况植物原生质体是被去掉纤维素外壁的具有生活力的裸细胞。
Klercher早在1892年用机械法获得了原生质体。
1960年Cocking用酶法首先从番茄根尖分离出大量有活性的原生质体,并通过培养能再生新细胞壁成为再生细胞,同年arski,G 等发现体细胞能融合在一起形成单核,并能进行分裂的杂种细胞。
1971年建部等人首次成功地获得了烟草原生质体的再生完整植株,1972年Carlson首次获得烟草的种间杂种。
由于原生质体比完整的细胞更容易摄取外来的遗传物质、细胞器以及细菌、病毒等微生物,为研究高等植物的遗传转化问题提供了较好的实验材料。
同时原生质体在一定的条件下可以诱导其融合形成杂种细胞,开辟了一条育种的新途径,而引起了人们的广泛重视。
据不完全统计从七十年代以来,从原生质体培养出完整植株的植物已超过50多种。
园艺植物原生质体的分离培养已进入了一个新的阶段,不仅能够分离出原生质体,而且还从胡萝卜、短牵牛、石刁柏、番茄、曼陀罗、石龙芮、天兰葵、金鱼草等植物的原生质体再生出植株。
另外,还有20多种高等植物(如甜橙、豇豆、牵牛、番茄等)从原生质体培养得到器官分化。
从其它更多的原生质体培养形成了未分化的愈伤组织。
在体细胞杂交上,已得到矮牛种内的体细胞杂种植物,得到胡萝卜原生质体的同源融合而培养成的四倍体和六倍体植物,见表9-5、表9-6。
表9-5 通过原生质体培养获得完整植株的园艺植物表9-6 通过原生质体融合获得再生植株的园艺植物二、 原生质体的分离要进行原生质体培养及体细胞杂交,首先要获得大量有活力的原生质体。
虽然目前几乎能从植物体的每一部分得到原生质体,但一般以叶片及茎尖或愈伤组织(包括悬浮细胞)用得较多。
为了获得大量优质的原生质体,材料在酶解前一般须进行黑暗低温变温、预培养、预质壁分离处理等预处理。
其作用是改变细胞的生理状态,改变细胞壁的化学成分或是减轻酶溶液中杂酶对原生质膜的损伤,使之适应特定的分离培养条件。