第八章 植物離體培養(yǎng)育種ppt課件

1、第八章第八章 植物離體培養(yǎng)育種植物離體培養(yǎng)育種4植物離體培養(yǎng)的概念與應(yīng)用植物離體培養(yǎng)的概念與應(yīng)用:4組織與器官培養(yǎng)組織與器官培養(yǎng):4花藥和花粉培養(yǎng)與單倍體育種花藥和花粉培養(yǎng)與單倍體育種:4植物細(xì)胞培養(yǎng)及其突變體篩選植物細(xì)胞培養(yǎng)及其突變體篩選:4原生質(zhì)體培養(yǎng)與體細(xì)胞雜交原生質(zhì)體培養(yǎng)與體細(xì)胞雜交:植物離體培養(yǎng)的概念與應(yīng)用H 植物離體培養(yǎng)的概念：植物離體培養(yǎng)的概念：H 植物離體培養(yǎng)的類型：植物離體培養(yǎng)的類型：H 植物離體培養(yǎng)在園藝植物育種中的應(yīng)用：植物離體培養(yǎng)在園藝植物育種中的應(yīng)用：植物離體培養(yǎng)：即廣義的植物組植物離體培養(yǎng)：即廣義的植物組織培養(yǎng)，是指通過無菌操作，將織培養(yǎng)，是指通過無菌操作，將植物的

2、組織、器官、細(xì)胞以及原植物的組織、器官、細(xì)胞以及原生質(zhì)體等接種于人工配制的培養(yǎng)生質(zhì)體等接種于人工配制的培養(yǎng)基上，在人工控制的環(huán)境條件下基上，在人工控制的環(huán)境條件下進(jìn)行培養(yǎng)，以獲得再生的完整植進(jìn)行培養(yǎng)，以獲得再生的完整植株和生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)價值的其他生株和生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)價值的其他生物產(chǎn)品的一種技術(shù)。是現(xiàn)代生物物產(chǎn)品的一種技術(shù)。是現(xiàn)代生物技術(shù)的一個重要組成部分。技術(shù)的一個重要組成部分?；蚬こ袒蚬こ碳?xì)胞工程細(xì)胞工程酶工程酶工程發(fā)酵工程發(fā)酵工程生物化學(xué)工程生物化學(xué)工程蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程基因工程：就是將生物體的遺傳物質(zhì)基因工程：就是將生物體的遺傳物質(zhì)DNA取出進(jìn)行體外操作，包括基因取出進(jìn)行體外操作，包括

3、基因的分離、剪切、拼接、組合，然后將其的分離、剪切、拼接、組合，然后將其轉(zhuǎn)入寄主細(xì)胞，外源基因在寄主細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)入寄主細(xì)胞，外源基因在寄主細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制、表達(dá)，從而使寄主具有新的大量復(fù)制、表達(dá)，從而使寄主具有新的遺傳性?；蚬こ淌前凑杖藗兊念A(yù)想重遺傳性?；蚬こ淌前凑杖藗兊念A(yù)想重新設(shè)計生命。因為是遺傳物質(zhì)的重新組新設(shè)計生命。因為是遺傳物質(zhì)的重新組合，所以也叫重組合，所以也叫重組DNA工程工程細(xì)胞工程：是以細(xì)胞為基本單位在細(xì)胞工程：是以細(xì)胞為基本單位在離體條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖或人為離體條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖或人為地使細(xì)胞某些生物學(xué)特性按照人們地使細(xì)胞某些生物學(xué)特性按照人們的意愿發(fā)生改變，從而改良生物品

4、的意愿發(fā)生改變，從而改良生物品種和創(chuàng)造新種，或加速繁育動植物種和創(chuàng)造新種，或加速繁育動植物個體或獲得有用物質(zhì)的過程。細(xì)胞個體或獲得有用物質(zhì)的過程。細(xì)胞工程包括的內(nèi)容有細(xì)胞融合技術(shù)、工程包括的內(nèi)容有細(xì)胞融合技術(shù)、組織培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞器移植技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞器移植技術(shù)和染色體工程技術(shù)。染色體工程技術(shù)。酶工程：指利用酶、細(xì)胞和細(xì)胞酶工程：指利用酶、細(xì)胞和細(xì)胞器所具有的某些特異催化功能，器所具有的某些特異催化功能，借助生物反應(yīng)器和工藝過程來生借助生物反應(yīng)器和工藝過程來生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品的一種技術(shù)。產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品的一種技術(shù)。發(fā)酵工程：指給微生物提供最適發(fā)酵工程：指給微生物提供最適宜的生長條件，

5、利用微生物的某宜的生長條件，利用微生物的某種特定的功能，通過現(xiàn)代化工程種特定的功能，通過現(xiàn)代化工程技術(shù)手段生產(chǎn)人類需要的產(chǎn)品。技術(shù)手段生產(chǎn)人類需要的產(chǎn)品。又稱微生物工程。又稱微生物工程。生物化學(xué)工程：簡稱生化工程，生物化學(xué)工程：簡稱生化工程，是由生物科學(xué)與化學(xué)工程相結(jié)合是由生物科學(xué)與化學(xué)工程相結(jié)合的交叉學(xué)科，主要研究將生物技的交叉學(xué)科，主要研究將生物技術(shù)的實驗室研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)術(shù)的實驗室研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力過程中的帶有共性的工程技術(shù)力過程中的帶有共性的工程技術(shù)問題。問題。蛋白質(zhì)工程：指利用生物技術(shù)手蛋白質(zhì)工程：指利用生物技術(shù)手段對蛋白質(zhì)的段對蛋白質(zhì)的DNA編碼序列進(jìn)行編碼序列進(jìn)行有目的的改造

6、并分離、純化蛋白有目的的改造并分離、純化蛋白質(zhì)，從而獲取自然界沒有的、具質(zhì)，從而獲取自然界沒有的、具有優(yōu)良性質(zhì)或適用于工業(yè)生產(chǎn)條有優(yōu)良性質(zhì)或適用于工業(yè)生產(chǎn)條件的全新蛋白質(zhì)的技術(shù)。件的全新蛋白質(zhì)的技術(shù)。植物離體培養(yǎng)的類型按外植體的種植物離體培養(yǎng)的類型按外植體的種類和培養(yǎng)目的來分）類和培養(yǎng)目的來分）:c胚胎培養(yǎng)胚胎培養(yǎng)c組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)c器官培養(yǎng)器官培養(yǎng)c花粉培養(yǎng)與花藥培養(yǎng)花粉培養(yǎng)與花藥培養(yǎng)c細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)c原生質(zhì)體培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)外植體：在離體條件下，分外植體：在離體條件下，分離下來進(jìn)行培養(yǎng)的部分稱為離下來進(jìn)行培養(yǎng)的部分稱為外植體。外植體。植物離體培養(yǎng)在園藝植物育種中的應(yīng)用植物離體培養(yǎng)在園藝植

7、物育種中的應(yīng)用_擴(kuò)大變異范圍擴(kuò)大變異范圍_克服遠(yuǎn)緣雜交的一些障礙克服遠(yuǎn)緣雜交的一些障礙_獲得體細(xì)胞雜種獲得體細(xì)胞雜種_倍性控制倍性控制_突變的誘導(dǎo)和離體選擇突變的誘導(dǎo)和離體選擇_加速親本材料的純化加速親本材料的純化_快速無性繁殖快速無性繁殖_獲得脫毒苗獲得脫毒苗_種質(zhì)資源的試管保存種質(zhì)資源的試管保存_可作為外源基因轉(zhuǎn)化的受體系統(tǒng)可作為外源基因轉(zhuǎn)化的受體系統(tǒng)組織與器官培養(yǎng)組織與器官培養(yǎng)實驗室實驗室無菌操作室無菌操作室培養(yǎng)室培養(yǎng)室化學(xué)實驗室、洗滌消毒室和細(xì)胞學(xué)實驗化學(xué)實驗室、洗滌消毒室和細(xì)胞學(xué)實驗室室培養(yǎng)條件培養(yǎng)條件步驟與方法步驟與方法培養(yǎng)基培養(yǎng)基無菌操作無菌操作培養(yǎng)的環(huán)境條件培養(yǎng)的環(huán)境條件培養(yǎng)基

8、培養(yǎng)基4種類種類4固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基4液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基4營養(yǎng)成分營養(yǎng)成分4配方：常用的有配方：常用的有MS、ER、B5、SH、HE等。等。4配制配制4洗滌洗滌4母液的配制母液的配制4配制步驟配制步驟營養(yǎng)成分營養(yǎng)成分4無機(jī)成分無機(jī)成分4大量元素：大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S等。等。4微量元素：微量元素：Fe、Na、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I 等等4有機(jī)成分有機(jī)成分4天然復(fù)合物：常用的有椰乳、酵母提取物、水解天然復(fù)合物：常用的有椰乳、酵母提取物、水解酪蛋白等，還有番茄汁、黃瓜汁、橙汁、馬鈴薯酪蛋白等，還有番茄汁、黃瓜汁、橙汁、馬鈴薯汁等。汁等。4植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑4生長

9、素：常用的有生長素：常用的有2,4 -D、NAA、IAA、IBA等等4細(xì)胞分裂素：常用的有細(xì)胞分裂素：常用的有6-BA、KT、ZT等等4赤霉素：赤霉素：GA3有機(jī)成分有機(jī)成分b能量物質(zhì)：常用能量物質(zhì)：常用2%3%蔗糖蔗糖b氨基酸：常用甘氨酸、半胱氨酸、絲氨酸、精氨氨基酸：常用甘氨酸、半胱氨酸、絲氨酸、精氨酸、酪氨酸、谷氨酸、天冬酰胺等酸、酪氨酸、谷氨酸、天冬酰胺等b維生素：常用維生素：常用Vc、VB1、VB6、生物素、煙酸、生物素、煙酸、葉酸、肌醇等。葉酸、肌醇等。無菌操作無菌操作4污染來源污染來源4培養(yǎng)基及玻璃器皿培養(yǎng)基及玻璃器皿4無菌操作室、所用器械無菌操作室、所用器械4外植體外植體4材料

10、的消毒材料的消毒4消毒劑的種類：消毒劑的種類：Ca(Cl0)2、NaClO、H2O2、AgNO3、HgCl2、酒精等、酒精等4消毒方法：材料修整消毒方法：材料修整流水沖洗流水沖洗藥藥劑消毒常用劑消毒常用75%乙醇浸漬乙醇浸漬30s 0.1%升汞浸泡升汞浸泡210min或或2%10% NaClO浸泡浸泡1030min無菌蒸餾水沖洗無菌蒸餾水沖洗35次）次）培養(yǎng)的環(huán)境條件培養(yǎng)的環(huán)境條件v光照：白色熒光燈，光強(qiáng)光照：白色熒光燈，光強(qiáng)10005000Lx，1216hr，用自動定時器控制光照時間，用自動定時器控制光照時間v溫度：多為溫度：多為252v濕度：濕度：v容器內(nèi)濕度：容器內(nèi)濕度：100%v環(huán)境濕

11、度：要求環(huán)境濕度：要求70%80%組織培養(yǎng)的步驟與方法組織培養(yǎng)的步驟與方法4無菌培養(yǎng)的建立無菌培養(yǎng)的建立4營養(yǎng)繁殖體的增殖營養(yǎng)繁殖體的增殖4誘導(dǎo)腋芽的發(fā)生誘導(dǎo)腋芽的發(fā)生4誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽4體細(xì)胞胚胎發(fā)生體細(xì)胞胚胎發(fā)生4生根生根4試管苗移栽大田試管苗移栽大田花藥和花粉培養(yǎng)與單倍體育種花藥和花粉培養(yǎng)與單倍體育種4單倍體在植物育種上的重要性單倍體在植物育種上的重要性4花藥和花粉培養(yǎng)技術(shù)花藥和花粉培養(yǎng)技術(shù)4單倍體植株的染色體加倍單倍體植株的染色體加倍4自然加倍自然加倍4人工誘導(dǎo)加倍人工誘導(dǎo)加倍4從愈傷組織再生二倍體植株從愈傷組織再生二倍體植株單倍體在植物育種上的重要性單倍體在植物育種上的重

12、要性4單倍體染色體加倍可獲得純合二倍體單倍體染色體加倍可獲得純合二倍體4有利于遠(yuǎn)緣雜交新類型的培育和穩(wěn)定有利于遠(yuǎn)緣雜交新類型的培育和穩(wěn)定4與誘變育種相結(jié)合可加速育種進(jìn)程與誘變育種相結(jié)合可加速育種進(jìn)程4可作為外源基因轉(zhuǎn)化的受體系統(tǒng)可作為外源基因轉(zhuǎn)化的受體系統(tǒng)花藥和花粉培養(yǎng)技術(shù)花藥和花粉培養(yǎng)技術(shù)4花藥培養(yǎng)花藥培養(yǎng)4材料的選取材料的選取4材料滅菌材料滅菌4接種培養(yǎng)接種培養(yǎng)4再生單倍體植株再生單倍體植株4花粉培養(yǎng)花粉培養(yǎng):4影響花藥及花粉培養(yǎng)的因素影響花藥及花粉培養(yǎng)的因素花粉培養(yǎng)花粉培養(yǎng)4花粉的分離花粉的分離4機(jī)械分離法機(jī)械分離法4自然散落法自然散落法4花粉的培養(yǎng)花粉的培養(yǎng)4淺層液體培養(yǎng)法淺層液體培養(yǎng)

13、法4看護(hù)培養(yǎng)法看護(hù)培養(yǎng)法影響花藥及花粉培養(yǎng)的因素影響花藥及花粉培養(yǎng)的因素4供體植株的基因型供體植株的基因型4培養(yǎng)基培養(yǎng)基4小孢子發(fā)育階段小孢子發(fā)育階段4供體植株的生理狀態(tài)及培養(yǎng)前的預(yù)處理供體植株的生理狀態(tài)及培養(yǎng)前的預(yù)處理4培養(yǎng)方式培養(yǎng)方式植物細(xì)胞培養(yǎng)及其突變體篩選植物細(xì)胞培養(yǎng)及其突變體篩選4單細(xì)胞培養(yǎng)單細(xì)胞培養(yǎng)4單離細(xì)胞的方法：單離細(xì)胞的方法：4單細(xì)胞培養(yǎng)方法：單細(xì)胞培養(yǎng)方法：4培養(yǎng)細(xì)胞的密度及活力測定：培養(yǎng)細(xì)胞的密度及活力測定：4細(xì)胞突變體的篩選：細(xì)胞突變體的篩選：單離細(xì)胞的方法單離細(xì)胞的方法 物理方法物理方法 化學(xué)方法化學(xué)方法 酶法酶法單細(xì)胞培養(yǎng)方法單細(xì)胞培養(yǎng)方法4液體淺層培養(yǎng)液體淺層培養(yǎng)

14、4微滴培養(yǎng)微滴培養(yǎng)4平板培養(yǎng)平板培養(yǎng)4看護(hù)培養(yǎng)看護(hù)培養(yǎng)4飼喂層培養(yǎng)飼喂層培養(yǎng)4條件培養(yǎng)條件培養(yǎng)培養(yǎng)細(xì)胞的密度及活力測定培養(yǎng)細(xì)胞的密度及活力測定4起始培養(yǎng)的細(xì)胞密度：每毫升培養(yǎng)液起始培養(yǎng)的細(xì)胞密度：每毫升培養(yǎng)液104108個細(xì)胞個細(xì)胞4細(xì)胞活力測定：染色法細(xì)胞活力測定：染色法4熒光素雙醋酸鹽熒光素雙醋酸鹽FDA）4酚藏花紅酚藏花紅4Evans blue(Evans 藍(lán)）藍(lán)）4植板率的測定：植板率的測定：植板率：每個平板接種細(xì)胞總植板率：每個平板接種細(xì)胞總數(shù)中形成細(xì)胞團(tuán)的百分率數(shù)中形成細(xì)胞團(tuán)的百分率4植板率植板率=每平板形成的細(xì)胞團(tuán)數(shù)每平板形成的細(xì)胞團(tuán)數(shù)/每平板每平板接種的細(xì)胞總數(shù)接種的細(xì)胞總數(shù)

15、100%4每平板接種的細(xì)胞總數(shù)每平板接種的細(xì)胞總數(shù)=每毫升培養(yǎng)液中每毫升培養(yǎng)液中的細(xì)胞數(shù)目的細(xì)胞數(shù)目X該平板細(xì)胞培養(yǎng)液的毫升數(shù)該平板細(xì)胞培養(yǎng)液的毫升數(shù)4每平板形成的細(xì)胞團(tuán)數(shù)計數(shù)方法每平板形成的細(xì)胞團(tuán)數(shù)計數(shù)方法4低倍顯微鏡下直接計算低倍顯微鏡下直接計算4細(xì)胞團(tuán)顯影法細(xì)胞團(tuán)顯影法細(xì)胞突變體的篩選細(xì)胞突變體的篩選4細(xì)胞突變體篩選的一般技術(shù)細(xì)胞突變體篩選的一般技術(shù)4細(xì)胞材料的選擇細(xì)胞材料的選擇4誘發(fā)突變的方法誘發(fā)突變的方法4突變細(xì)胞的選擇方法突變細(xì)胞的選擇方法4突變性狀的遺傳基礎(chǔ)及其穩(wěn)定性鑒定突變性狀的遺傳基礎(chǔ)及其穩(wěn)定性鑒定4農(nóng)業(yè)上有用性狀的突變體離體篩選農(nóng)業(yè)上有用性狀的突變體離體篩選4對病害的抗性對

16、病害的抗性4對土壤障礙的抗耐性對土壤障礙的抗耐性4對除草劑的抗性對除草劑的抗性4對溫度的抗耐性對溫度的抗耐性 植物原生質(zhì)體：是指除去細(xì)胞壁的由質(zhì)植物原生質(zhì)體：是指除去細(xì)胞壁的由質(zhì)膜包裹著的具有生活力的裸細(xì)胞。膜包裹著的具有生活力的裸細(xì)胞。 原生質(zhì)體融合：也稱體細(xì)胞雜交，指使原生質(zhì)體融合：也稱體細(xì)胞雜交，指使不同的原生質(zhì)體相互融合形成雜種細(xì)胞，不同的原生質(zhì)體相互融合形成雜種細(xì)胞，再經(jīng)過人工培養(yǎng)誘導(dǎo)雜種細(xì)胞分化形成再經(jīng)過人工培養(yǎng)誘導(dǎo)雜種細(xì)胞分化形成植株的過程。植株的過程。原生質(zhì)體培養(yǎng)與體細(xì)胞雜交原生質(zhì)體培養(yǎng)與體細(xì)胞雜交4原生質(zhì)體的分離原生質(zhì)體的分離4原生質(zhì)體的培養(yǎng)原生質(zhì)體的培養(yǎng)4原生質(zhì)體的融合原生質(zhì)體的融合4原生質(zhì)體融合體的發(fā)育及雜種細(xì)胞的篩原生質(zhì)體融合體的發(fā)育及雜種細(xì)胞的篩選選4體細(xì)胞雜種植株的再生及其鑒定體細(xì)胞雜種植株的再生及其鑒定原生質(zhì)體的分離原