m.ksbz0551.cn:设施农业的精彩片段:细胞全能性与环境因子的操控

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/04 07:44:41

原文地址:设施农业的精彩片段:细胞全能性与环境因子的操控作者:物理农业之魂

1.概念
(1).细胞的全能性(totipotency)
是指个体某个器官或组织中已分化细胞再生成完整个体的遗传潜力。自然情况下,高等植物的个体发育分化--雌雄配子经受精作用--产生合子--完成自然的去分化过程(dedifferentiation)--恢复为具有全能性的分生细胞--再次发生分化--产生各种组织、器官和细胞。
体细胞克隆
分化的组织或器官细胞--体外培养或核移植--去分化--全能性分生细胞è再次发生分化--产生新个体。

(2)克隆(Clone)
无性系或无性繁殖系,也就是由一个细胞或个体以无性方式重复分裂或繁殖所形成的一群细胞或一群个体。
克隆概念扩展
基因克隆:从生物体中通过分子生物学技术分离出单个基因的过程。
细胞克隆:单个细胞培养分化成组织、器官或个体的过程。
体细胞克隆:通过对分化的细胞进行脱分化,恢复成全能性的细胞,再培养发育成个体的过程。
2. 证据
(1)许多植物的特化组织,都可诱发出再生株。Steward(1958): 野生胡萝卜离体培养长出幼株;Vasil(1965): 烟草成熟组织细胞培养获得再生株;Guha和Maheshwari(1964和1966): 毛曼陀罗花药培养,并诱发出单倍体植株,证明单倍体染色体数的配子体细胞也具有全能性;


观赏植物的组织培养
养养眼1:兰花组织培养的一个图影片段





养养眼2:兰花组织培养的一个图影片段




养养眼3:兰花试管苗培养的一个图影片段





养养眼4:水稻的小孢子培养,芦荟的快速繁殖的一个图影片段


植物组织培养材料和方法

从低等的藻类到苔藓、蕨类、种子植物等高等植物的各类、各部分都可采用作为组织培养的材料,一般裸子植物多采用幼苗、芽、韧皮部细胞,被子植物采用胚、胚乳、子叶、幼苗、茎尖、根、茎、叶、花药、花粉、子房和胚珠等各个部分。
由于植物在自然条件下,表面常被霉菌和细菌污染,故材料必须进行灭菌处理。一般用漂白粉溶液(1~10%)、次氯酸钠溶液(0.5~10%)、升汞溶液(0.01%)、乙醇(70%)或过氧化氢(3~10%)等处理后,再用无菌水反复冲洗至净,然后在无菌室内,将所取的组织迅速培养在固体培养基上。在适宜的条件下,受伤组织切口表面不久即能长出一种脱分化的组织堆块,称为愈伤组织(Callus),此种愈伤组织在适当的培养基上经一定时间即能诱导生长成整株植物,因此愈伤组织既可是某种植物代谢产物的来源,又是诱导成株的主要途径之一。
在适宜的培养条件下,还可使愈伤组织长期传代生存下去,这种培养称为继代培养。但在继代培养中,不少植物培养的组织或细胞随着再培养代数的增加,分化能力就逐渐降低甚至丧失,其原因可能是由于在培养过程中原有母体中存在的、与器官形成有关的特殊物质被逐渐消耗所致,因此可以用激素或改善营养条件使之恢复,也有认为是组织和细胞在长期培养中遗传往的改变,主要是染色体的变化,出现大量多倍性或非整倍性细胞,这种改变恢复的可能住较小。不同的培养基可以使愈伤组织具有不同的生长速度,结构也可松可紧,利用这些特性可使之分散成为单细胞或很小的细胞团。要形成单细胞培养宜在较高盐分、高生长素及高水解酪蛋白的培养基中进行,然后移入液体并经搅拌而分散成单细胞。也有用加入一些果胶酶的办法,但一般来说要得到纯一的单细胞是很少的。
在培养药用植物选材时,还应考虑到所需要的次生物质在植物体中的合成部位,如果选材和培养方法适当,可使原植物内所产主的代谢物通过细胞或组织培养发生生化转变而获得。
通过组织培养可获得有效成分,但实际上只有大量培养成功才有经济价值。因此在生产上常采用悬浮培养法来代替含有琼脂的固体培养基。愈伤组织悬浮培养的生长通常比静止培养快,这是由于悬浮培养时营养成分可较快地渗入细胞,抑制生长的代谢废物可较快地除去,同时供氧情况也较好,在进行这种培养时要注意通气与定期更新营养液,这是保证生长稳定,次生物质产量高的关键之一。