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1、2.1.22.1.2植物细胞工程的应用植物细胞工程的应用一、植物繁殖新途径一、植物繁殖新途径 微型繁殖技术微型繁殖技术快速繁植培育优良品种的快速繁植培育优良品种的植物组织培养技术植物组织培养技术微型繁殖技术的特点微型繁殖技术的特点 选材少、周期短、繁殖速度快；选材少、周期短、繁殖速度快；“高保真高保真”保持了亲本的优良性状；保持了亲本的优良性状；不受自然生长季节的限制，可实现不受自然生长季节的限制，可实现种苗的工厂化生产。种苗的工厂化生产。试管苗培养室试管苗培养室烟草试管苗烟草试管苗作物脱毒作物脱毒原因：原因：进行无性繁殖的作物，感染的病毒很进行无性繁殖的作物，感染的病毒很容易传播给后代。病毒
2、逐年积累会导致作物容易传播给后代。病毒逐年积累会导致作物产量降低，品质变差。产量降低，品质变差。植物植物分生区分生区附近附近的病毒少甚至无的病毒少甚至无病毒。通过获取病毒。通过获取植物分生区部分植物分生区部分组织进行培养获组织进行培养获得的再生植株就得的再生植株就可能不带病毒，可能不带病毒，从而获得从而获得脱毒苗脱毒苗。马铃薯脱毒试管苗马铃薯脱毒试管苗草莓脱毒试管苗草莓脱毒试管苗神奇的人工种子神奇的人工种子常规植物种子的获得受到时间、季节、气候常规植物种子的获得受到时间、季节、气候或地域的限制，并需要耗费大量的土地来实或地域的限制，并需要耗费大量的土地来实现制种。现制种。人工种子人工种子 就是
3、以植就是以植物组织培养得到的胚状物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。薄膜包装得到的种子。人工种子制备的大致过程人工种子制备的大致过程诱导植物愈伤组织诱导植物愈伤组织 体细胞胚的诱导体细胞胚的诱导 体细胞胚的成熟体细胞胚的成熟 体细胞胚的机械化包裹体细胞胚的机械化包裹 贮藏或种植贮藏或种植 人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？（1 1）天然种子由于在遗传上具有因减数分）天然种子由于在遗传上具
4、有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖每年只繁殖1 12 2次，有些甚至十几年才繁殖一次，有些甚至十几年才繁殖一次。而次。而人工种子则可以完全保持优良品种的遗人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制传特性，生产上也不受季节的限制。（2 2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种外层是起
5、保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，皮，因此，可以很方便地贮藏和运输可以很方便地贮藏和运输。二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育 单倍体育种单倍体育种正常植株正常植株花药花药花粉细胞培养花粉细胞培养 愈伤组织愈伤组织分化出小植物分化出小植物单倍体植株单倍体植株接种接种脱分化脱分化再分化再分化移栽移栽染色体加倍染色体加倍（秋水仙素）（秋水仙素）单倍体花粉单倍体花粉（花药离体培养）（花药离体培养）突变体的利用突变体的利用植物组织培养过程中培养的细胞一直处于植物组织培养过程中培养的细胞一直处于不断的分生状态（细胞分裂活动频繁），容不断的分生状态（细胞分裂活动频繁），容易受到外界因素的影响而
6、发生突变，可以根易受到外界因素的影响而发生突变，可以根据生产的需要从中筛选出有利的突变体培育据生产的需要从中筛选出有利的突变体培育成新品种。成新品种。此外，结合细胞工程与基因工程技术还可此外，结合细胞工程与基因工程技术还可将外源基因导入培养细胞或原生质体，获得将外源基因导入培养细胞或原生质体，获得抗逆、高产、优质的转基因植株。抗逆、高产、优质的转基因植株。细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产红豆衫红豆衫注射用紫杉醇脂质体注射用紫杉醇脂质体工厂化生产人参皂甙的基本过程工厂化生产人参皂甙的基本过程 第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中一部分作为保存用，以备下一次生产用，一部分一部分作为保存用，以备下一次生产用，一部分进行发酵生产。进行发酵生产。第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。提取人参皂甙。