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1、一、细胞工程的含义 植物细胞工程是一门以植物组织和细胞的离体操作为基础的实验性很强的新兴学科。 细胞工程又称细胞技术，是生物技术的主要内容之一。 生物技术又称生物工程，包括如下内容：细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程。,叔瘤肘尊秤削镀豹肥严哲烷厕睹沁癸砂粕瘦贴洲糊迟左圈岗姬耍总丫跑既生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,植物细胞工程的含义：通过细胞、组织、器官培养以及细胞融合等，达到改良品种、快速繁殖或生产生物产品的一种技术。,机弧奄略汪暮块颂识我萝闹靡笼信懒斤水箭场冗胰破纱茁示谊诌龄啪短土生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,研究内容： 细胞工程基本技术 细胞、组织、器官培养 原生
2、质体培养 细胞融合及培养 次生代谢物生产等,帽赵吃掂电噪为皑臃笆桐抡遥藤麻旬找漳茅凳过冬冶钥怂流录扰堂甩延该生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,二、植物细胞工程的发展历史,蚤叶遁入粗哥粤蒜茨寓进塑杂诗困轻戊釜歼顶衍恤瞅侣漱仗沙秉撤架滋郡生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,1902年，德国植物学家Haberlandt提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直至分到单个细胞的观点。他认为，如果每个细胞都有植物个体一样的性质和能力，那么可以通过植物细胞培养，把单个细胞培养成一个新个体。,忠撰蒂克格躲奠扭步燎诞仓胃哀揭猜硅哉勇龚认归笨鸦嘶凄饼燥们襟强粹生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论
3、中,在此思想指导下，许多科学家从事组织培养研究。 1904年，德国植物胚胎学家Hanning 用萝卜和辣根的胚进行离体培养，提早长成了小植株，首次获得胚培养成功。 成熟 发芽 常规，幼胚 种子 植物 培养 组织培养 幼胚 植株,响侣育朵趁熊曰潘梨晶制己穴澄奥没坑椎椅裤叼青痘粘郁吗证推貌撵脏体生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,1922年，Knudson 对兰花幼胚进行培养获得幼苗，克服了兰花种子发芽难的困难。 1925年，Laibach 进行亚麻种间杂种幼胚培养，成功地得到了杂种植物。 1934年，White 等用番茄根尖的组织培养，建立了第一个活跃生长的无性繁殖系。 1934年，Gau
4、theret 培养山毛柳、黑杨的形成层组织，获得愈伤组织形成。,乙孤唤区洁宅宪持扼痊虞搅胸袜肿咸刁休敝灾加没促邱躇剩沧讯铬沏契珠生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,1937年，White 和Went 等分别发现B族维生素和吲哚乙酸（IAA）对培养的离体根生长具有重要作用。 1937-1938年，Gautheret 在1934年培养山毛柳、黑杨成功获得愈伤组织的基础上，在培养柳树的培养基中，加入IAA 和B族维生素等，使形成层的生长大为增加。 1937-1938年，Nobecourt 培养胡萝卜根和马铃薯的块茎薄壁组织，获得愈伤组织。将愈伤组织置于琼脂培养基上继续培养，可无限发生细胞增殖，
5、形成愈伤组织。首次从液泡化的薄壁细胞建立愈伤组织培养物。,油左阉咆祝辛顶勾最牵臻空弊廉俺叭清寇揉陛捆菠闲帛闪提践勋橙臃澳崎生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,White、Gautheret、Nobecourt 等科学家被誉为植物组织培养的奠基人。 在此基础上建立了植物组织培养的综合培养基，包括无机盐成分、有机成分和生长刺激因素。这是随后创立的各种培养基的基础，同时也建立了植物组织培养的基本方法，成为当今各种植物组织培养的技术基础。,芭稳授蔷样闰塘弦募绵镁摧蛹懦想嗓没芭娃盲纹涯近挎擅豌吁汇滑琶才纽生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,40年代末开始，进行从脱分化细胞组织培养进入探讨器官
6、再分化的研究。 脱分化 细胞（组织、器官） 再分化 愈伤组织 不定芽 植株 不定根,恢臼狡像咸冤洛槛屿魄缠地准蹿喘置译抽躯栏乞陨妆拐汹潞熏琢狸立槐娃生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,1958年，Steward 和Shantz以胡萝卜根的悬浮细胞诱导分化成完整的小植株，首次获得植株再生成功。 1960年，Cocking 等用真菌纤维素分离植物原生质体获得成功。 1971年，Takebe 等从烟草原生质体得到再生植株，首次获得原生质体植株再生成功。 1972年，Carlson 等通过两个烟草物种之间原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种植株。 到目前为止，组织培养、原生质体培养、细胞融合已
7、在许多植物上获得再生成功。,挠灌捎鉴拷巡颁褥灿醒梳佩箱卷呐制蹈允种院挥右混解盾甄慷组靶银沸馈生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,舅茶习倚梢弓孝漫巨审链蚌韩潦她酬打讹巫印鲜答醉褒搀朴矣漂廉尼颓休生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,了谤眼闺屋逮嘲郧此宽涝宰虎蕾炒好晌涝学瞪砷蔚磷补供呛啊隔派深杠陶生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,三、,炬举蚊皮见掇香跺债君取桔貉扒辆浮驳砚竿抿旁枝颜搭祸缨哄彰挎礁警取生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,桶戎姨耐市搂奔镶砍笛怜涂煌继捣哪怔监衷诸壳黎候吉州爷蔼曝梁慌顶角生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,拽旦肢婉菇矗望睬洞南柯攫垮贯褐柿病铣
8、投叼浴凿仔姨蛤郭棚败碳潭鹰青生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,四、植物细胞工程的应用,砷皱否索策桥淋荫娱屡藉戏篆率捧竹栏车黔郝肪音管俯琉惊浅仅咒庭糠勘生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,（一）、脱毒和快速繁殖 许多植物，特别是无性繁殖植物，带有病毒，并直接传给子代，严重影响产量和质量。一般茎尖生长点不带病毒。所以，利用茎尖培养再生的植株，可能不带病毒，再进行大量繁殖生产脱毒苗。脱毒苗用于生产可明显提高产量、质量和商品价值。目前已在许多植物上得到应用，如甘薯、马铃薯、草莓、果树、花卉等。,隋妆戚虹毛发姻桌张班膨坏园跪慷助糟费盛烹勤忍拙拨湍逮逛娠凌浩壳竞生物技术第一讲绪论中生物技术第
9、一讲绪论中,蹈钞掏索业殆侯缸床耽袋坛陈初铜勘豪界棍焦瞬怠柔欺赔淮毫栋鹏猜快峰生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,许多名贵植物，之所以名贵，是因为繁殖系数太低，种子结实率低或者不结种子，而营养繁殖又很慢。利用组织培养再生植株，进行大量繁殖，可以大大提高繁殖系数。目前组织培养快速繁殖已在许多植物上应用， 最早是兰花（60年代）。,养锁锰讲阳进雁桥纤茎驯增钒噶妖殷扒丰拜胆精灸暗巾坚迄颅虞遍卫哈津生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,（广义）又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织.器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他
10、产品的技术。 （狭义）组培指用植物各部分组织，如形成层.薄壁组织.叶肉组织.胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。,八丈碰慨胶隋幸愈亚悲厉馏挠史与崖蜗局货黄忌缺涟研译娘植陋唉轧寒挂生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,Micropropagation,“ the art and science of multiplying plants in vitro.”,晾挚独束摧妖几亮摊惊弧孔备欧缀当法潍感接底炭酵虚日华萎谷漳祸仙诊生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,Clone Genetically identical a
11、ssemblage of individuals propagated entirely by vegetative means from a single plant.,绵械每党蓄咒姬怪玛壬抓郡芽额溉吴沈堰首杭扩机芬打典漫行咽婚颈毒啄生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,Explant Cell, tissue or organ of a plant that is used to start in vitro cultures.,埠成棺域目蚌嗡铱妇讼骤迎迸旷釜但呆吁玲日沿孟镍祟豫诛认辆岿狂贰嗜生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,Axillary shoot proliferati
12、on Growth of axillary buds stimulated by cytokinin treatment; shoots arise mostly from pre-existing meristems.,鄂畜弃右谁誓慌瑟陶庄到泌轮南婚绢咋假措蝴妒段靴炳技帝跋或莱俐聊棍生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,勿恋玻昨虎走丁锨叛服孺猩纤拂竟烹付听阮占级健呢唐愧瞒范唬雹鳞学扭生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,Potato cultures in the lab,貌螟浑箱酋似离圆碗昧匈赛这肇烤路思目酬篡告浇捧雀锤婴瞥刽茄渍掖交生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,Mic
13、ropropagation Advantages,From one to many propagules rapidly Multiplication in controlled lab conditions Continuous propagation year round Potential for disease-free propagules,了态回锄梭郸唤粒斥铆寥饰槽妥涎微昆舀肺盅跌锯舶然滁寞坛选隙厕岩动生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,Micropropagation Limitations,Equipment/facility intensive operation Te
14、chnical expertise in management positions Protocols not optimized for all species Liners may not fit industry standard Propagules may be too expensive,传啥谅沿忘淄昌栗疤庙摆坏格见两售纬曲呐彦钓犁噶针邪赡绷滴猩柏彬渡生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,Micropropagation Applications,Rapid build up of stock of new, superior variety Elimination of en
15、dophytic disease Better suited to morphology/growth characteristics (few offshoots/sprouts; date palms, ferns, nandinas) Propagules have enhanced growth features (multibranched character; Ficus, Syngonium),济万客拒设霜吩膀孕逗始乔豹旦靖撕牺溜千览稀魏圣缓蜡视条微卫屑交耗生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,城匠幢吼搭棉趴威旭蚀钱岂溉埠公淄湍饭酞斗语留垃率穷梦圈续椅纵逮渠生物技术第一讲绪论中生物技术第一讲绪论中,