第十五章生物技術(shù)在植物育種中的應(yīng)用一細(xì)胞和組織培養(yǎng)在植物育種中的應(yīng)用1體細(xì)胞變異體和突變體的篩選無性系變異（somaclonalvariation）：植物體細(xì)胞在離體條件下，以及在離體培養(yǎng)之前，會(huì)發(fā)生各種遺傳和不遺傳的變異，把遺傳的變異稱為無性系變異。變異體（varient）：不加任何選擇壓力而篩選出的變

異個(gè)體。突變體（mutant）：經(jīng)過施加某種選擇壓力所篩選出

的無性系變異。（1）通過組織培養(yǎng)獲得變異體或突變體的方式方法

a組培之前的變異及選擇例：煙草抗除草劑變異體的篩選（滅草松、甲二威靈）

b組培期間的變異及選擇：正向選擇例：玉米抗小斑病T小種未成熟胚愈傷組織

加T小種毒素

抗性愈傷組織

移栽再生植株高粱胚性愈傷組織c組培后的選擇和鑒定

培養(yǎng)基不包含特定的選擇因素，但包含誘變劑。這種選擇多局限于形態(tài)性狀，如株型、葉色以及其他可見的性狀。（2）體細(xì)胞無性系選擇工作中的幾個(gè)問題

a選擇目標(biāo)的確定

b外植體的選擇

c培養(yǎng)系統(tǒng)的選擇包括器官發(fā)生系統(tǒng)和胚胎發(fā)生系統(tǒng)

d無性系變異的選擇2離體培養(yǎng)技術(shù)在植物育種中的應(yīng)用（1）胚珠或子房培養(yǎng)與試管授精（2）離體胚的培養(yǎng)在育種中的應(yīng)用

a使遠(yuǎn)緣雜種的胚發(fā)育成植株

b促進(jìn)核果類植物胚的后熟作用

c打破種子的休眠期3細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)的其他利用途徑（1）快速繁殖

大多數(shù)果樹、觀賞植物是雜合的，若要保持原種特性，需利用莖尖培養(yǎng)快速繁殖。（2）種質(zhì)保存

有些植物種質(zhì)的保存正式采用組培的方法。傳統(tǒng)的種質(zhì)保存方式是種子繁殖和保存，但種子生命力下降，易受病蟲害侵襲。細(xì)胞培養(yǎng)和莖尖培養(yǎng)再生植株技術(shù)為種質(zhì)保存提供了條件。（3）產(chǎn)產(chǎn)生生無無病病毒毒植植物物材材料料通過過組組織織培培養(yǎng)養(yǎng)可可以以淘淘汰汰病病毒毒，，還還可可能能淘淘汰汰某某些些細(xì)細(xì)菌菌，，通通過過此此法法進(jìn)進(jìn)行行脫脫毒毒，，如如馬馬鈴鈴薯薯。。馬鈴鈴薯薯脫脫毒毒種種薯薯快快速速繁繁殖殖二植植物物原原生生質(zhì)質(zhì)體體培培養(yǎng)養(yǎng)和和體體細(xì)細(xì)胞胞雜雜交交1基本本概概念念及及意意義義原生生質(zhì)質(zhì)體體：指指用用特特殊殊方方法法脫脫去去細(xì)細(xì)胞胞壁壁的的、、裸裸露露的的、、有有生生活活力力的的原原生生質(zhì)質(zhì)團(tuán)團(tuán)。。體細(xì)細(xì)胞胞雜雜交交（somatichybridization）：又又稱稱原生生質(zhì)質(zhì)體體融融合合（（protoplastfussion），是是指指兩兩種種原原生生質(zhì)質(zhì)體體間間的的雜雜交交。。2原生生質(zhì)質(zhì)體體的的分分離離和和培培養(yǎng)養(yǎng)（1）先先進(jìn)進(jìn)行行細(xì)細(xì)胞胞或或組組織織培培養(yǎng)養(yǎng)（2）利利用用胚胚性性細(xì)細(xì)胞胞系系游游離離原原生生質(zhì)質(zhì)體體（3）選用合合適的培培養(yǎng)基和和方法（4）選擇合合適的酶酶制劑3原生質(zhì)體體的融合合關(guān)鍵是融融合劑的的選用。。早期用0.25mol/L的NaNO3和高Ca2+;后來用PEG和Ca2+、高PH溶液；最最近用電電融合技技術(shù)。電融合儀儀原生質(zhì)體體電融合合4雜種細(xì)胞胞的鑒定定和選擇擇（1）用選擇擇性培養(yǎng)養(yǎng)基培養(yǎng)養(yǎng)（2）互補(bǔ)選選擇法（3）異核體體機(jī)械分分離和雜雜種細(xì)胞胞的核型型分析（4）體細(xì)胞胞雜種和和胞質(zhì)雜雜種的鑒鑒別三重組組DNA技術(shù)在植植物育種種中的應(yīng)應(yīng)用1目的基因因的獲得得（1）根據(jù)基基因表達(dá)達(dá)的產(chǎn)物物——蛋白進(jìn)行行基因克克隆分離和純純化控制制目的性性狀的蛋蛋白質(zhì)或或多態(tài)，，進(jìn)行氨氨基酸序列分析析根據(jù)所的的氨基酸酸序列推推導(dǎo)相應(yīng)應(yīng)的核苷苷酸序列列;采用化學(xué)學(xué)合成的的方法合合成該基基因;通過相應(yīng)應(yīng)的功能能鑒定來來確定所所推導(dǎo)的的序列是是否為目目的基因。（2）從基因因組DNA或mRNA序列克隆隆基因同源序列列法和表表達(dá)序列列標(biāo)簽法法同源序列列法是根根據(jù)基因因家族成成員所編編碼的蛋蛋白質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)中具具有保守守氨基酸酸序列的的特點(diǎn)發(fā)發(fā)展的一一條快捷捷克隆即即因家族族未知成成員的新新途徑，，即基于于同源序序列的候候選基因因法。表達(dá)序列列標(biāo)簽是是指能夠夠特異性性標(biāo)記某某個(gè)基因因的部分分序列，，通常包包含了該該基因足足夠的信信息區(qū)，，因而可可以和其其他基因因相區(qū)分分。目前前，表達(dá)達(dá)序列標(biāo)標(biāo)簽主要要是通過過cDNA的途徑獲獲得。2目的基因因重組質(zhì)質(zhì)粒的構(gòu)構(gòu)建質(zhì)粒重組組的基本本步驟：：從原核生生物中獲獲取目的的基因的的載體并并進(jìn)行改改造；利用限制制性內(nèi)切切核酸酶酶將載體體切開，，并用連連接酶把把目的基基因連接接到載體體上，獲獲得DNA重組體。。3受體材料料的選擇擇良好的植植物基因因轉(zhuǎn)化系系統(tǒng)應(yīng)具具有的條條件：高效穩(wěn)定定的再生生能力；；受體材料料要有較較高的遺遺傳能力力；具有穩(wěn)定定的外植植體來源源；對(duì)篩選劑劑敏感。。（1）愈傷組組織再生生系統(tǒng)（2）直接分分化再生生系統(tǒng)（3）原生質(zhì)體再再生系統(tǒng)（4）胚狀體再生生系統(tǒng)（5）生殖細(xì)胞受受體系統(tǒng)4轉(zhuǎn)基因方法的的確定和外源源基因的轉(zhuǎn)化化（1）載體介導(dǎo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移系統(tǒng)主要方法有：：葉盤法真空滲入法原生質(zhì)體共培培養(yǎng)法（2）外源基因直直接導(dǎo)入法這是一種不需需要借助載體體介導(dǎo)，直接接利用理化因因素進(jìn)行外源源遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移的方法。。a化學(xué)刺激法b基因槍轟擊法法c電擊法d微注射法5轉(zhuǎn)化體的篩選選和鑒定（1）轉(zhuǎn)化體的篩篩選（2）轉(zhuǎn)化體的鑒鑒定aDNA水平的鑒定——Southern雜交b轉(zhuǎn)錄水平的鑒鑒定Northern雜交和ＲＴ－－ＰＣＲ檢測(cè)測(cè)ｃ翻譯水平平的鑒定四轉(zhuǎn)基因作作物品種的選選育轉(zhuǎn)基因大豆轉(zhuǎn)基因玉米轉(zhuǎn)基因小麥和和棉花（注：上述四四張圖片來自自網(wǎng)絡(luò)）1轉(zhuǎn)基因作物育育種目標(biāo)的制制定依據(jù)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)的需要和生生產(chǎn)發(fā)展前景景依據(jù)不同的自自然環(huán)境、栽栽培條件落實(shí)具體性狀狀目標(biāo)要考慮品種的的搭配要充分考慮轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因作物，，尤其是外援援目的基因?qū)?duì)人類健康和環(huán)境安全的影響2轉(zhuǎn)基因方法的的確定及轉(zhuǎn)基基因植株的獲獲得