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1、 1 植物组织培养的类型植物组织培养的类型 根据培养的外植体材料不同,可将植物组织培养分为以下类型:愈伤组织培养愈伤组织培养 愈伤组织培养就是将外植体接种在人工培养基上,由于植物生长调节剂的存在,使其组织脱分化形成愈伤组织,然后通过再分化形成再生植株。愈伤组织培养是普遍的,因为除茎尖和根尖具备分生组织外,其它部位的外植体,都需经过脱分化形成新的分生组织,也就是愈伤组织,细胞才能增殖。愈伤组织培养中,形态发生有器官发生和胚状体发生两种方式。有些物种可以通过这两条途径获得再生植株,而有些物种只能通过一条途径获得再生植株,如甘薯既可获得不定芽,又可获得体细胞胚,而棉花仅能获得体细胞胚。器官培养器官培
2、养 器官培养是通过培养的植物器官的类别来分类的。培养的是什么器官,就称为什么培养,如根、茎、叶、花、果实、种子的培养。胚培养胚培养 胚培养是器官培养的一种。选用的外植体是成熟或未成熟的胚进行离体无菌培养,具体方法是将胚取出放在液体或固体培养基上培养,由于胚包含在胚珠和子房里,因而进行胚胎培养时,常常是将胚珠或子房放在培养基上培养。胚培养的目的有三个:一是拯救胚。我们知道,远缘杂交育种是常用的一种育种方法,但在杂交过程中往往存在着杂种胚败育的现象,通过杂种胚离体培养,则可以有效地解决这一问题。二是研究胚的发育和营养。三是一些特殊领域的研究。如棉纤维是胚珠表皮组织分化的产物,通过棉花胚珠培养诱导获
3、得棉纤维,研究对纤维分化和发育的影响因素。细胞培养细胞培养 细胞培养是指对游离的植物单细胞或小的细胞聚集体进行的离体无菌培养。对于单细胞培养和单细胞无性系繁殖系的研究,在理论和实践上都有重要的意义。它在植物遗传育种工程中为基因的修改和表达提供了可靠的手段。细胞培养在提取大量植物次生代谢物质方面也具有重要的意义,植物细胞培养物已被证明能生产许多有用的次生代谢物,包括生物碱、糖苷、萜类化合物、香精、杀虫剂等。原生质体培养原生质体培养 2 原生质体培养是指将植物细胞的细胞壁通过机械、物理或化学的方法去除,然后再进行培养。原生质体培养的最大用途是进行体细胞杂交。遗传转化遗传转化 细胞吸收外源 DNA
4、的遗传转化具有很重要的现实意义,体现了植物组织和细胞培养技术的优势。遗传转化有 4 个步骤组成,即寄主细胞内外源 DNA 插入、整合、表达和复制。遗传转化以病毒感染的机理为基础,但是转化过程严重干扰了细胞的功能,随后导致寄主细胞死亡。自 1976 年以来,几位研究者将各种真核生物的基因导入细菌后能表达其特异活性,说明也可能获得真核细胞相似的遗传转化。目前,研究在农作物中导入其它有用的基因,如抗虫、抗除草剂和抗病基因,通过遗传修饰来改良农作物品种。通过非载体转化途径,转移 DNA 都可以获得遗传修饰的改良植物。非载体途径的方法有电穿孔、电融合、显微注射和微粒轰击直接转移 DNA 方法,常用于原生质体和细菌细胞的遗传转化。对于载体介导的基因转移来说,需要将目的基因以“正义”或“反义”方向构建双元载体,把构建的载体导入农杆菌,再转化植物细胞,使目的基因插入到植物基因组并表达。