植物细胞工程的实际应用(上课用).ppt
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1、2024/5/21 周二离体的植物器官、组织或细胞(外植体)离体的植物器官、组织或细胞(外植体)愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化无菌无菌营养:营养:一定的外界条件一定的外界条件植物激素:植物激素:细胞分裂素细胞分裂素 生长素生长素有机物有机物 无机盐无机盐 水分水分遮光遮光一定的光照一定的光照芽发育成叶,叶芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素肉细胞中叶绿素的合成需要光照的合成需要光照排列疏松而无规排列疏松而无规则,高度液泡化的则,高度液泡化的呈无定形状态的薄呈无定形状态的薄壁细胞壁细胞如:胡萝卜的形成层、菊花如:胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药幼茎段、月季的花药植
2、物组织培养技术植物组织培养技术2024/5/21 周二融合的原生质体融合的原生质体原生质体原生质体B B原生质体原生质体A A去壁去壁去壁去壁植物植物A A细胞细胞植物植物B B细胞细胞诱导诱导融合融合再生出细胞壁再生出细胞壁杂种细胞杂种细胞脱分化脱分化 (细胞分裂)(细胞分裂)愈伤组织愈伤组织再分化再分化杂种植株杂种植株植物植物组织组织培养培养植物植物细胞细胞融合融合植物植物体细胞体细胞杂交杂交2024/5/21 周二蝴蝶兰蝴蝶兰2 21 12 2植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用2024/5/21 周二2024/5/21 周二2024/5/21 周二概念:概念:1.1.微型繁殖微
3、型繁殖一、植物繁殖的新途径繁殖率高,可大批量生产繁殖率高,可大批量生产保持亲本的一切优良性状保持亲本的一切优良性状不受自然生长季节的限制不受自然生长季节的限制培养周期短培养周期短取材少取材少应用组织培养技术,应用组织培养技术,快速繁殖快速繁殖优良品种植物优良品种植物(也叫快速繁殖技术)(也叫快速繁殖技术)植物细胞的全能性植物细胞的全能性原理:原理:优点:优点:2024/5/21 周二1.1.微型繁殖微型繁殖2.2.作物脱毒作物脱毒 一、植物繁殖的新途径(1)材料材料:(2)方法方法:无病毒无病毒的茎尖等的茎尖等脱毒苗脱毒苗植物组织培养植物组织培养植物的分生区植物的分生区(茎尖茎尖)-无病毒或极
4、少无病毒或极少2024/5/21 周二1.1.微型繁殖微型繁殖2.2.作物脱毒作物脱毒3.3.神奇的人工种子神奇的人工种子一、植物繁殖的新途径技术:技术:原理:原理:结构:结构:优点:优点:胚状体(不定芽、顶芽、腋芽胚状体(不定芽、顶芽、腋芽)人工薄膜:人工薄膜:加入适量无机盐、有机碳源等养分,加入适量无机盐、有机碳源等养分,农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等组织培养组织培养细胞全能性细胞全能性与天然种子比:与天然种子比:解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题 保持优良品种遗传特性保持优良品种遗传特性 不受气候
5、、季节、地域的限制,时间短,占地少不受气候、季节、地域的限制,时间短,占地少与试管苗比:与试管苗比:有人工薄膜保护,方便地贮藏和运输有人工薄膜保护,方便地贮藏和运输?胚胚(胚胚)2024/5/21 周二二、作物新品种的培育正常正常植物植物花药花药实质是花粉细胞培养实质是花粉细胞培养愈伤愈伤组织组织 单倍体单倍体幼苗幼苗脱分化脱分化再分化再分化染色体加倍染色体加倍秋水仙素处理秋水仙素处理1.单倍体育种单倍体育种 (1)(1)方法方法:(2)优点优点:花药的离体培养获得单倍体植株,花药的离体培养获得单倍体植株,染色体加倍选择优良品种染色体加倍选择优良品种种子种子纯合体纯合体选优选优 自交自交202
6、4/5/21 周二花药离体培养花药离体培养P P高杆高杆高杆高杆抗病抗病抗病抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感矮杆感矮杆感矮杆感病病病病 ddttddttddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTt配子配子DTDTDtDtdTdTdtdtDTDTDtDtdTdTdTdTdtdtDDTTDDTTDDttDDttDDttDDttddTTddTTddTTddTTddttddttddttddtt纯合体纯合体秋水仙素处理秋水仙素处理 需要的矮抗品种需要的矮抗品种第第1年年第第2 2年年举例单倍体育种:举例单倍体育种:举例单倍体育种:举例单倍体育种:利用利用利用利用高杆抗病高杆
7、抗病高杆抗病高杆抗病DDTTDDTTDDTTDDTT和和和和矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病ddttddttddttddtt 品种培育品种培育品种培育品种培育矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病ddTTddTTddTTddTT品种品种品种品种单倍体幼苗单倍体幼苗单倍体幼苗单倍体幼苗2024/5/21 周二举例:举例:举例:举例:利用利用利用利用高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病DDTTDDTTDDTTDDTT和和和和矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病ddttddttddttddtt品种培育品种培育品种培育品种培育 矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病ddTTddTTddTTddTT品种品种品种品种P P高
8、杆高杆高杆高杆抗病抗病抗病抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感矮杆感矮杆感矮杆感病病病病 ddttddttddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtDdTtF F2 2D_T_D_T_D_T_D_T_D_ttD_ttD_ttD_tt ddTddTddTddT_ _ _ _ ddttddttddttddttddTTddTTddTTddTT第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年第第第第3 3 3 3 6 6 6 6年年年年 矮抗品种矮抗品种矮抗品种矮抗品种矮抗矮抗矮抗矮抗花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养P P
9、高杆高杆高杆高杆抗病抗病抗病抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感矮杆感矮杆感矮杆感病病病病 ddttddttddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtDdTt配子配子配子配子DTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDDTTDDTTDDTTDDTT DDttDDttDDttDDttddTTddTTddTTddTT ddttddttddttddtt 纯合体纯合体纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素 矮抗品种矮抗品种矮抗品种矮抗品种第第第第1 1 1 1
10、年年年年第第第第2 2 2 2年年年年单倍体幼苗单倍体幼苗单倍体幼苗单倍体幼苗杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种2024/5/21 周二二、作物新品种的培育明显缩短育种年限明显缩短育种年限.后代稳定遗传后代稳定遗传,都是纯合体都是纯合体;正常正常植物植物花药花药实质是花粉细胞培养实质是花粉细胞培养愈伤愈伤组织组织 单倍体单倍体幼苗幼苗脱分化脱分化再分化再分化染色体加倍染色体加倍秋水仙素处理秋水仙素处理1.单倍体育种单倍体育种 (1)(1)方法方法:(2)优点优点:花药的离体培养获得单倍体植株,花药的离体培养获得单倍体植株,染色体加倍选择优良品种染色体加倍选
11、择优良品种种子种子纯合体纯合体选优选优 自交自交2024/5/21 周二植物的单倍体应用于育种,其最主要的优植物的单倍体应用于育种,其最主要的优势不包括势不包括()。A大大缩短育种年限大大缩短育种年限 B直接显示突变表型而被选择直接显示突变表型而被选择 C通过诱导能产生纯合体通过诱导能产生纯合体 D能产生较高的突变频率能产生较高的突变频率D 2024/5/21 周二二、作物新品种的培育1.单倍体育种单倍体育种2.突变体的利用突变体的利用 对植物组织培养过程中得对植物组织培养过程中得愈伤组织愈伤组织进行进行诱变诱变处理,处理,促其发生突变,诱导分化成植株,促其发生突变,诱导分化成植株,筛选筛选对
12、人们对人们有利突变有利突变体体,进而培育新品种进而培育新品种新新品种品种外植体外植体愈伤组织愈伤组织 多种多种突变体突变体筛选筛选脱分化脱分化再分化再分化诱变处理诱变处理3 3、转基因植物的培育、转基因植物的培育转基因细胞转基因细胞转基因植物转基因植物植物组织培养植物组织培养4 4、植物体细胞杂交、植物体细胞杂交植物细胞融合植物细胞融合杂种细胞杂种细胞杂种植物杂种植物植物组织培养植物组织培养转基因技术转基因技术2024/5/21 周二三三、细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产1.种类种类:2.技术技术:蛋白质蛋白质,脂肪脂肪,糖类糖类,药物药物,香料香料,生物碱等生物碱等.植物的组织培养植
13、物的组织培养-愈伤组织细胞愈伤组织细胞培养培养2024/5/21 周二转基因细胞转基因细胞杂种细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区茎尖、根尖等分生区花药(花粉)花药(花粉)外植体外植体脱分化脱分化 愈伤愈伤组织组织再分化再分化丛芽或丛芽或胚状体胚状体 工厂化工厂化生产药物生产药物人工种子人工种子转基因植物转基因植物杂种植物杂种植物作物脱毒作物脱毒单倍体育种单倍体育种微型繁殖微型繁殖、根、根植物体植物体诱变处理诱变处理突变细胞突变细胞2 21 12 2植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用突变体的利用突变体的利用+人工薄膜人工薄膜培养培养2024/5/21 周二植物组织培养技术在我们生活中的另植
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