1、關(guān)于細(xì)胞工程與作物育種第一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、細(xì)胞工程概述（一）細(xì)胞工程的定義：以細(xì)胞為基本單位，在離體條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖或按照人們的意愿改造細(xì)胞的某些生物學(xué)特性，以改良作物品種和創(chuàng)造新種質(zhì)，或加速繁育植物群體或獲得其它有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物產(chǎn)品的過(guò)程。第五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）主要內(nèi)容：是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分。包括：植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)花藥及花粉培養(yǎng)離體胚培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)細(xì)胞器移植 等等。 每一種都

2、還可以繼續(xù)細(xì)分為不同小類(lèi)。第六張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 以上內(nèi)容可歸為兩部分上游工程：細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞遺傳轉(zhuǎn)化體系建立。下游工程：細(xì)胞工程實(shí)踐應(yīng)用。 （三）理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞全能性（ cell Totipotency ）:每個(gè)植物細(xì)胞具有發(fā)育成為完整植株的潛能。第七張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（四）育種應(yīng)用1、微體快繁植物組織（塊）人工培養(yǎng)再生成苗 大量繁殖。營(yíng)養(yǎng)植物、經(jīng)濟(jì)作物，如花卉、香蕉、咖啡、 中藥材品種快繁。荷蘭、以色列 ：花卉第八張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第九張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于202

3、2年6月2、脫毒染病毒植物中，莖尖分生組織病毒的分布最少或沒(méi)有。草莓 、香蕉、甘薯、馬鈴薯等60多種作物。脫毒草莓第十一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、細(xì)胞融合（體細(xì)胞雜交）克服不同物種有性雜交困難馬鈴薯與番茄的細(xì)胞融合成功獲得植株.2個(gè)抗病毒馬鈴薯野生種（2n=2x=24) ，不能有性雜交，通過(guò)細(xì)胞融合，獲得抗病毒馬鈴薯（2n=4x=48) 。第十二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、體細(xì)胞無(wú)性系變異篩選基礎(chǔ)：生物個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，體細(xì)胞基因突變和 染色體重組產(chǎn)生體細(xì)胞變異方法：有利的體細(xì)胞變異（定向）篩選 培養(yǎng)成苗培

4、育優(yōu)良品種應(yīng)用：日本粳稻品種胚培養(yǎng)早熟、 優(yōu)質(zhì)、高 產(chǎn)的 粳稻品種在東北大積推廣應(yīng)用。 水稻幼胚毒素培養(yǎng)基（含病原菌的粗毒素） 愈傷組織化成苗經(jīng)過(guò)抗性鑒定 抗稻瘟病品系 第十四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5、胚拯救遠(yuǎn)緣雜交早期胚胎發(fā)育到一定時(shí)間就停止發(fā)育、死亡、夭折。遠(yuǎn)緣雜種幼胚離體組織培養(yǎng)發(fā)育正常植株。 第十五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6、花藥（花粉）培養(yǎng)解決了雜交后代分離，遺傳純合穩(wěn)定慢，育種周期長(zhǎng)。花粉（花藥）單倍體（n）二倍體(2n)。 遺傳迅速純合，育種周期極大縮短。 Hs-1、Hs-2、Hs-3系列光敏不育系；花1A。培矮64s花培純化，解決育性轉(zhuǎn)換臨

5、界溫度漂移。十字花科蔬菜的自交不親和系培育?！爸谢?號(hào)”水稻，“京花3號(hào)”小麥，等第十六張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月花椰菜、抱子甘藍(lán)花藥培養(yǎng)，快速培育自交不親和系第十七張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十八張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7、創(chuàng)制人工種子人工種皮+胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽）8、種質(zhì)試管保存9、轉(zhuǎn)基因受體第十九張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)40頁(yè)第二十張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、植物離體培養(yǎng)技術(shù)（一）概念1、植物離體培養(yǎng)（In vitro culture） 植物外植體在無(wú)菌條件下進(jìn)行人工培養(yǎng)，并使之發(fā)育成完整植株

6、的技術(shù)總稱(chēng)，也稱(chēng)植物組織培養(yǎng)（Plant tissue culture）。2、外植體（explant） 從植物體分離下來(lái)進(jìn)行培養(yǎng)的器官、組織或細(xì)胞等。第二十一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、初代培養(yǎng)（Primary culture） 指外植體的最初培養(yǎng)。4、繼代培養(yǎng)（Subculture） 將初代培養(yǎng)得到的培養(yǎng)體移植于新鮮培養(yǎng)基中再培養(yǎng)（一次或多次移植培養(yǎng)）。第二十二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月洗滌室滅菌室配制室無(wú)菌操作室培養(yǎng)室（暗、光）（二）實(shí)驗(yàn)室基本設(shè)施第二十三張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月組培實(shí)驗(yàn)室：要求無(wú)菌條件第二十四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于

7、2022年6月第二十五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(三)培養(yǎng)條件1、培養(yǎng)基（1）種類(lèi)： 固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基（2）基本培養(yǎng)基MS、B5、 White、 N6等 P237 表15-1第二十六張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月MS: Murashige & Skoog第二十七張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（3）培養(yǎng)基的成分無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)：大量元素：N、P、K、S、Ca、Mg 微量元素：Fe、Mn、Cu等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)： 碳源：蔗糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖 氮源：氨基酸類(lèi)、酰胺類(lèi) 活性物質(zhì)：煙酸、肌醇、生物素等植物激素：生長(zhǎng)素類(lèi)：IAA、NAA、IBA等 細(xì)胞分裂素類(lèi)：激動(dòng)素、玉

8、米素等 其它：赤霉素、脫落酸、乙烯 附加物： 瓊脂、椰乳、水解蛋白等第二十八張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月十字花科花藥培養(yǎng)的培養(yǎng)基成分第二十九張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、無(wú)菌操作（1）污染源培養(yǎng)基及玻璃器皿無(wú)菌操作室、器械外植體（2）消毒器皿消毒材料（外植體）消毒第三十張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月外植體消毒外植體常用消毒劑的種類(lèi)、濃度、及效果第三十一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月培養(yǎng)基滅菌高壓蒸汽滅菌過(guò)濾滅菌接種過(guò)程消毒接種室（無(wú)菌操作室）的滅菌接種臺(tái)的滅菌工作人員第三十三張，PPT共五十

9、二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、培養(yǎng)條件光照：白色熒光燈，光強(qiáng)10005000Lx，1216hr，用自動(dòng)定時(shí)器控制光照時(shí)間溫度：多為252濕度：容器內(nèi)濕度：100%環(huán)境濕度：要求70%80%第三十四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、基本過(guò)程 外植體取材（已分化的器官、組織、細(xì)胞等） 外植體消毒滅菌，接種到相應(yīng)的脫分化培養(yǎng)基 （脫分化） 愈傷組織或胚狀體 接種到分化培養(yǎng)基 （再分化） 分化芽、根，完整植株 練苗，移栽大田第三十五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月胚狀體愈傷組織第三十六張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月水稻花藥培養(yǎng)過(guò)程第三十七張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2

10、022年6月第三十八張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月影響花藥及花粉培養(yǎng)的因素供體植株的基因型培養(yǎng)基（基本培養(yǎng)基、附加物，如水稻、小麥用N6）小孢子發(fā)育階段合適發(fā)育期的花藥，離體培養(yǎng)才能啟動(dòng)花粉發(fā)育。實(shí)踐表明，從減數(shù)分裂期至雙核期的花藥，均有可能誘導(dǎo)離體孤雄發(fā)育。 大多數(shù)園藝植物的花藥培養(yǎng)，成功率最高的時(shí)期為單核期，或單核中晚期。供體植株的生理狀態(tài)及培養(yǎng)前預(yù)處理第三十九張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、原生質(zhì)體培養(yǎng)與體細(xì)胞雜交植物原生質(zhì)體：除去細(xì)胞壁的由質(zhì)膜包裹著的具有生活力的裸細(xì)胞。原生質(zhì)體融合：也稱(chēng)體細(xì)胞雜交，使不同原生質(zhì)體相互融合形成雜種細(xì)胞，再經(jīng)過(guò)人工培養(yǎng)誘導(dǎo)雜種細(xì)

11、胞分化形成植株的過(guò)程。第四十張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）基本步驟原生質(zhì)體分離原生質(zhì)體培養(yǎng)原生質(zhì)體融合融合體的發(fā)育及雜種細(xì)胞的篩選體細(xì)胞雜種植株的再生及鑒定P254，圖15-9第四十二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）原生質(zhì)體分離分離原生質(zhì)體的材料 葉肉組織，無(wú)菌苗的子葉，愈傷組織及懸浮細(xì)胞。分離植物原生質(zhì)體所需的酶 果膠酶、纖維素酶原生質(zhì)體分離步驟一步法：果膠酶和纖維素酶混合處理材料二步法：用果膠酶降解細(xì)胞間層使細(xì)胞分離；再用纖維素酶水解細(xì)胞壁釋放原生質(zhì)體。第四十三張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四

12、十四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 酶解后，用200目篩過(guò)濾，濾液再用400目篩過(guò)濾，濾液經(jīng)低速離心，去上清液后，即為純化原生質(zhì)體。純化后的原生質(zhì)體第四十五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）原生質(zhì)體培養(yǎng)液體淺層培養(yǎng)固、液培養(yǎng)固體包埋培養(yǎng)注意幾點(diǎn)：原生質(zhì)體培養(yǎng)之前必須調(diào)到一定的密度（細(xì)胞密度），一般以103105（ 104108）個(gè)細(xì)胞/ml。密度太低原生質(zhì)體不能分裂。在培養(yǎng)過(guò)程中，根據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)情況不斷降低滲透壓，以促進(jìn)分裂。第四十六張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一般在暗條件下培養(yǎng)直到愈傷組織形成。暗條件有利于細(xì)胞壁形成和細(xì)胞再生。愈傷組織形成后，可轉(zhuǎn)移到普

13、通培養(yǎng)基上進(jìn)行細(xì)胞繁殖和分化。培養(yǎng)效果可用植板率來(lái)衡量。植板率：每個(gè)平板接種細(xì)胞總數(shù)中形成愈傷的百分率。 即：每平板愈傷數(shù)/每平板接種的細(xì)胞總數(shù) 100%。每平板接種的細(xì)胞總數(shù)=每ml培養(yǎng)液中細(xì)胞數(shù)該平板細(xì)胞培養(yǎng)液ml數(shù)。第四十七張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（四）原生質(zhì)體融合1、融合過(guò)程 異種原生質(zhì)體發(fā)生膜接觸形成細(xì)胞質(zhì)橋兩種細(xì)胞質(zhì)將兩個(gè)核包圍，完成融合。2、融合體類(lèi)型對(duì)稱(chēng)雜種：綜合雙親全部遺傳物質(zhì)的融合體非對(duì)稱(chēng)雜種：部分遺傳物質(zhì)發(fā)生丟失的融合體胞質(zhì)雜種：雙親胞質(zhì)+單親細(xì)胞核非雜種：?jiǎn)斡H的原生質(zhì)體融合。第四十八張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、融合方法 原生質(zhì)體不帶電荷，它們相互排斥，需通過(guò)誘發(fā)才能發(fā)生融合。（1）NaNO3處理：最早使用的融合誘發(fā)劑。融合頻率低，對(duì)葉肉（高度液胞化）的原生質(zhì)體有害。（2）高Ca2+（0.05MCaCl2）+高pH(10.5)+高溫（37C）處理：融合速度快，但頻率不高。（3）聚乙二醇（PEG）處理：25-50% PEG處理效果好。（4）電融合:微電流，短時(shí)間電激。第四十九張，PPT共五十二