2.基本技术:植物组织培养技术,植物体细杂交技术。

(1)植物组织培养技术

① 过程:

发 育
 

或细胞

人工种子
 
胚状体
 

脱分化:高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程

再分化:愈伤组织继续培养,重新分化成根或芽等器官的过程

愈伤组织:排列疏松、无规则,高度液泡化的无定型状态的薄壁细胞

② 培养基的成分:(半)固体培养基,主要是矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等。

③ 特点:

Ⅰ 外植体的选择:花和幼嫩的组织脱分化较为容易,而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分,因为形成层细胞易脱分化。

Ⅱ 严格的无菌条件:培养基上有细菌等微生物存在时,它们比植物细胞生长、繁殖得更快,而且它们会产生毒素,使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌,并且要求无菌操作。

Ⅲ 完全的营养条件:离体的植物细胞失去了植物的自养能力,所以需要为其提供包括水、有机营养、矿质营养、维生素等营养物质。

Ⅳ 光照:离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时,需避光处理;而愈伤组织再分化形成植物幼苗时,需光照处理。

Ⅴ 激素调控:生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成;当细胞分裂素的效应高于生长素时,主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。

④ 地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。

(2) 植物体细胞杂交技术

① 原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性

② 过程

关键环节:

A.用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得有活力的原生质体;

B.原生质体间的融合:

 融合方法:物理法(离心、振动、电激) 

化学法(聚乙二醇PEG)

③  植物细胞杂交与传统细胞杂交比较:

 
传统杂交
细胞杂交
依据
杂种优势
细胞全能性、原生质体融合
过程
自然发生,在母体完成胚发育
人工诱导融合,需组织培养
本质
精、卵两种生殖细胞结合,完成遗传物质的重新组合
不同生物的体细胞融合,完成遗传物质的融合
优点
杂种第一代生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强
克服远源杂交不亲和障碍,实现不同种间的杂交
缺点
存在生殖隔离;杂种第二代会出现生长不齐、产量下降等现象
很多理论、技术问题未解决,距离推广应用有一定差距
目的
获得杂种优势,提高产量
获得优良性状
应用范围
种内
种内、种间均可
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