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文檔簡介
potatotomatopomato泡馬豆目前一頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第十一章原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交第一節(jié)原生質(zhì)體培養(yǎng)第二節(jié)原生質(zhì)體融合第三節(jié)以原生質(zhì)體為材料的基礎(chǔ)理論研究目前二頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點(1)了解原生質(zhì)體培養(yǎng)的意義;(2)掌握原生質(zhì)體分離的大致步驟;(3)掌握原生質(zhì)體培養(yǎng)的方法;(4)掌握原生質(zhì)體融合的方湊。本章教學(xué)目的與要求目前三頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第一節(jié)原生質(zhì)體培養(yǎng)
1概念2設(shè)備與用具3化學(xué)試劑4酶類5原生質(zhì)體的分離與純化6原生質(zhì)體培養(yǎng)目前四頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第一節(jié)原生質(zhì)體培養(yǎng)
1概念:1.1原生質(zhì)體(Protoplast)
指用特殊方法脫去植物細(xì)胞壁的、裸露的、有生活力的原生質(zhì)團(tuán)。沒有細(xì)胞壁,但具有活細(xì)胞的一切特征。1.2原生質(zhì)體培養(yǎng)指將植物細(xì)胞游離成原生質(zhì)體,在適宜的培養(yǎng)條件下,依據(jù)細(xì)胞的全能性使其再生細(xì)胞壁,進(jìn)行細(xì)胞的分裂分化,并發(fā)育成完整植株的過程。目前五頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點1.3原生質(zhì)體培養(yǎng)的用途作為一個良好的實驗系統(tǒng),應(yīng)用于植物細(xì)胞骨架、細(xì)胞壁的形成與功能、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞分化與脫分化等重大理論問題的研究。作為植物生物技術(shù)的一個重要分支,應(yīng)用于外源基因轉(zhuǎn)移、體細(xì)胞雜交、無性系變異及突變篩選。目前六頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2設(shè)備與用具除了組織培養(yǎng)的設(shè)備與用具之外,一些專門的儀器和用具:目前七頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2.1倒置顯微鏡、熒光顯微鏡及照相設(shè)備血球計數(shù)板:檢查原生質(zhì)體或細(xì)胞培養(yǎng)密度。倒置顯微鏡:
觀察培養(yǎng)皿、培養(yǎng)瓶或三角瓶中的培養(yǎng)物。熒光顯微鏡:檢查原生質(zhì)體活性及去壁情況時,用熒光染料染色后觀察。顯微照相設(shè)備:記錄原生質(zhì)體和細(xì)胞的生長狀態(tài)。haemocytometer
http://users.ugent.be/~pdebergh/pro/pro2_p2.htm目前八頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點倒置顯微鏡熒光顯微鏡目前九頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2.2細(xì)菌過濾器酶液和植物激素不能高溫高壓滅菌。用孔徑為0.45um的濾膜濾去細(xì)菌和病毒。抽濾瓶接真空泵抽濾滅菌,也可用注射器推壓過濾滅菌。目前十頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點無菌微孔過濾器無菌瓶頂過濾裝置濾膜?0.45um以下目前十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2.3離心機(jī)分離提純原生質(zhì)體用500轉(zhuǎn)/分離心3~5min,制備酶液用2500轉(zhuǎn)/分離心10min以除去殘渣。目前十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第一節(jié)原生質(zhì)體培養(yǎng)
1概念2設(shè)備與用具3化學(xué)試劑4酶類5原生質(zhì)體的分離與純化6原生質(zhì)體培養(yǎng)目前十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點3化學(xué)試劑3.1無機(jī)化學(xué)試劑分析純試劑3.2有機(jī)化學(xué)試劑1)維生素
泛酸鈣(維生素B5)、葉酸、維生素A、維生素C、維生素D、生物素、氯化膽堿、對甲基苯甲酸等。配制母液時先制備各個組分的貯液。目前十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2)激素與組織培養(yǎng)的基本相同3)滲透壓穩(wěn)定劑
用來保持原生質(zhì)體的穩(wěn)定。采用糖醇系統(tǒng),包括甘露醇、山梨醇、蔗糖和葡萄糖等。濃度:-1原生質(zhì)體容易吸收葡萄糖,而蔗糖對于原生質(zhì)體培養(yǎng)不利。目前十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點4)碳源和氮源
最常用的碳源是葡萄糖和蔗糖。有機(jī)氮源:水解酪蛋白、谷氨酰胺、甘氨酸、精氨酸、天冬氨酸等。目前十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點3.3凝膠劑
除使用瓊脂粉外,還有瓊脂糖和一些國外同類產(chǎn)品,如日本的GellanGum。目前十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點4酶類植物細(xì)胞壁由纖維素、半纖維素和果膠三種主要成分構(gòu)成。纖維素酶類(Cellulase)果膠酶類(Pectolyase)半纖維素酶類(Hemicellulase)崩潰酶蝸牛酶目前十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第一節(jié)原生質(zhì)體培養(yǎng)
1概念2設(shè)備與用具3化學(xué)試劑4酶類5原生質(zhì)體的分離與純化6原生質(zhì)體培養(yǎng)目前十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點5原生質(zhì)體的分離與純化5.1外植體的選擇
注意條件:選擇生長旺盛的植物體幼嫩部分。植物的年齡、季節(jié)、光照、肥水條件等都明顯影響原生質(zhì)體的質(zhì)量。多數(shù)植物以葉肉細(xì)胞,根、下胚軸、幼葉、子葉等,溫室植株較好。目前二十頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點禾本科植物:愈傷組織和懸浮細(xì)胞。最適宜的細(xì)胞是處于對數(shù)生長早期的細(xì)胞。對植株進(jìn)行預(yù)處理,可提高原生質(zhì)體培養(yǎng)中的分裂頻率。預(yù)處理的方式:暗處理、低溫處理或預(yù)先在培養(yǎng)基上進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)。目前二十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點5.2外植體滅菌與組織培養(yǎng)中的外植體滅菌相同。5.3酶解處理1)使用濃度和酶解時間
酶液的濃度和酶解時間因不同材料有所不同,一般需要經(jīng)過預(yù)實驗來確定。酶的選擇也因材料而異,愈傷組織和懸浮細(xì)胞可用活性較強(qiáng)的酶如纖維素酶OnozukaRS和果膠酶PectolyaseY23等,酶的濃度也大些。而葉片等材料,酶的濃度可小些。目前二十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點表幾種酶液的組成成分材料酶液成分小麥懸浮細(xì)胞CaCl2·2H2O1470mg·L-1,KH2PO495mg·L-1,MES600mg·L-1甘露醇0.55mol·L-1,pH值5.6OnozukaRS2%,PectolyaseY230.2%水稻懸浮細(xì)胞CaCl2·2H2O1470mg·L-1,KH2PO495mg·L-1,MES600mg·L-1甘露醇0.4mol·L-1,pH值5.6OnozukaR-101%,OnozukaRS0.5%,離析酶R-101%,PectolyaseY230.1%玉米懸浮細(xì)胞CaCl2·2H2O1470mg·L-1,KH2PO495mg·L-1,MES600mg·L-1甘露醇0.5mol·L-1,pH值5.6OnozukaRS3%,離析酶R-100.5%PectolyaseY230.1%,半纖維素酶0.5%哈密瓜子葉CaCl2·2H2O1470mg·L-1,KH2PO495mg·L-1,MES600mg·L-1甘露醇0.4mol·L-1,pH值5.6OnozukaR-102%,離析酶R-101%目前二十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2)酶解條件
黑暗、靜止,振蕩,以促進(jìn)酶解。酶解時間因材料而不同。不要超過24h,時間太長不利于原生質(zhì)體,對以后培養(yǎng)中的細(xì)胞生長和分裂有影響。溫度25~27℃。3)滲透濃度應(yīng)試驗不同滲透壓濃度的細(xì)胞反應(yīng),找出適宜的滲透濃度。廣泛使用的山梨醇和甘露醇濃度為0.4~0.8mol·L-1。目前二十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點5.4原生質(zhì)體的收集和純化過濾和離心的方法進(jìn)行收集和純化。過濾:用40~100目去除雜質(zhì)。離心:75~100g離心3~5min,棄去上清液,純化:
1)再離心:先懸浮在洗液后離心,重復(fù)三次。
2)培養(yǎng)基清洗,離心,提取。調(diào)原生質(zhì)體培養(yǎng)密度:104-106/ml。目前二十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點圖示原生質(zhì)體分離過程(以葉片為例)過濾、離心加果膠酶和纖維素酶目前二十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點葉片愈傷組織目前二十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點1)形態(tài)識別
形態(tài)完整,含飽滿的細(xì)胞質(zhì),有胞質(zhì)環(huán)流,顏色新鮮的即為存活的原生質(zhì)體。5.5活力測定目前二十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2)
染色識別
用0.1%酚番紅或伊凡藍(lán)或熒光素雙醋酸(FDA)染色,有活力而質(zhì)膜完整的原生質(zhì)體對染料有排斥作用而不被染色,死亡的卻被染上顏色。目前二十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第一節(jié)原生質(zhì)體培養(yǎng)
1概念2設(shè)備與用具3化學(xué)試劑4酶類5原生質(zhì)體的分離與純化6原生質(zhì)體培養(yǎng)6.1培養(yǎng)基6.2原生質(zhì)體的培養(yǎng)方法6.3培養(yǎng)條件6.4原生質(zhì)體的發(fā)育和植株再生目前三十頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點6.1培養(yǎng)基⑴培養(yǎng)基成分:KM-P;N6。⑵滲透壓穩(wěn)定劑:葡萄糖最好。隨胞壁再生和細(xì)胞持續(xù)分裂,其濃度須不斷降低,有利生長。⑶無機(jī)鹽:降鐵、增鈣、降銨利于原生質(zhì)體培養(yǎng)。大量元素含量稍低,鈣離子濃度較高,采用有機(jī)氮源而少用銨鹽。6原生質(zhì)體培養(yǎng)目前三十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點⑷有機(jī)成分:KM-P培養(yǎng)基中含豐富有機(jī)物質(zhì)。⑸激素:必需生長素和細(xì)胞分裂素,注意其配比;調(diào)整激素要考慮后效應(yīng)。不同的植物對激素的種類和濃度要求不同。常采用1~2mg/L2,4-D或配以0.2~0.5mg/L的玉米素。⑹添加天然有機(jī)物如椰汁、酵母提取物等。目前三十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點5.3原生質(zhì)體培養(yǎng)6.2原生質(zhì)體的培養(yǎng)方法目前三十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點常用液體淺層培養(yǎng)法和懸滴培養(yǎng)法。1)液體淺層培養(yǎng)法是將原生質(zhì)體懸浮液2~3mL于三角瓶或培養(yǎng)皿中,每天搖動2~3次,防止原生質(zhì)體沉底。優(yōu)點:操作簡便,對原生質(zhì)體傷害?。蝗秉c:不易定位觀察原生質(zhì)體,而且分布不均勻,易造成局部原生質(zhì)體密度過高或粘聚,影響再生細(xì)胞的分裂和進(jìn)一步生長發(fā)育。(1)液體培養(yǎng)法:目前三十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2)懸滴培養(yǎng)法:用滴管以0.1ml小滴接種到培養(yǎng)皿上,由于表面張力,小滴以半球形保持在培養(yǎng)皿表面。底皿加保濕液,將皿蓋蓋于底皿上,封口培養(yǎng)。優(yōu)點:材料少,生長快,不易污染,易加入培養(yǎng)基,有利于低密度培養(yǎng);缺點:原生質(zhì)體分布不均勻,集中在小滴中央,且與空氣接觸面大,液體容易蒸發(fā),使培養(yǎng)基濃度提高。目前三十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點(2)固液雙層培養(yǎng)法
培養(yǎng)皿底部鋪一層0.7%瓊脂糖的固體培養(yǎng)基,在其上進(jìn)行原生質(zhì)體淺層培養(yǎng)。
優(yōu)點:固體培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)緩慢釋放目前三十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點(3)固體培養(yǎng)法
原生質(zhì)體純化、離心、稀釋后,再與1.4%瓊脂或瓊脂糖(37C左右)等體積混合成0.7%,培養(yǎng)于培養(yǎng)皿中。優(yōu)點:便于定位觀察、追蹤單個原生質(zhì)體再生細(xì)胞的發(fā)育進(jìn)程,避免細(xì)胞間有害代謝產(chǎn)物的影響。缺點:操作要求嚴(yán)格,混合的溫度掌握必須合適,溫度偏高則影響原生質(zhì)體的活力,溫度偏低則瓊脂糖凝固太快,原生質(zhì)體不容易混合均勻。目前三十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點(4)念珠培養(yǎng)法/瓊脂糖珠培養(yǎng)法
含有原生質(zhì)體的瓊脂糖培養(yǎng)基切成塊,放在液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)。目前三十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點6.3培養(yǎng)條件濕度:密封溫度:25℃密度:104-106/ml。PH值:一般為。新鮮培養(yǎng)基的添加目前三十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點6.4原生質(zhì)體的發(fā)育和植株再生細(xì)胞壁再生分裂愈傷組織或胚狀體形成植株再生目前四十頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點1)細(xì)胞壁再生原生質(zhì)體失去特有的球形外觀,這種變化被視為再生新壁的象征.一般原生質(zhì)體培養(yǎng)數(shù)小時后開始再生新的細(xì)胞壁,一至數(shù)天便可形成完整的細(xì)胞壁.目前四十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2)細(xì)胞分裂與生長原生質(zhì)體培養(yǎng)2-7天后,開始第一次分裂,第一次分裂的時間隨植物種類、分離原生質(zhì)體的材料、原生質(zhì)體的質(zhì)量、培養(yǎng)基的成分和培養(yǎng)條件而異。目前四十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點原生質(zhì)體的分裂目前四十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點3)愈傷組織形成與分化2周后形成多細(xì)胞的細(xì)胞團(tuán),3周后形成肉眼可見的小細(xì)胞克隆,大約6周后形成直徑為2mm的小愈傷組織。原生質(zhì)體培養(yǎng)7-10天后及時添加新鮮培養(yǎng)基,否則形成的細(xì)胞團(tuán)不繼續(xù)生長。待小愈傷組織長至1mm時及時轉(zhuǎn)移到固體培養(yǎng)基上進(jìn)一步生長。目前四十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點肉眼可見細(xì)胞團(tuán)愈傷組織器官發(fā)生途徑胚胎發(fā)生途徑植株4)植株再生途徑目前四十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點植株再生途徑器官形成途徑:一步成苗,將原生質(zhì)體再生的愈傷組織直接轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上。胚胎發(fā)生途徑:兩步法,先將愈傷組織培養(yǎng)在含細(xì)胞分裂素(0.5~2.0mg/L)和低濃度2,4-D(0.02~0.2mg/L)的分化培養(yǎng)基上,讓其增殖和調(diào)整狀態(tài),形成質(zhì)地較硬的胚性愈傷組織或胚狀體,再將其轉(zhuǎn)到含細(xì)胞分裂素的分化培養(yǎng)基上再生植株。
目前四十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點目前四十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點7a:分離原生質(zhì)體10天后第1次分裂7b,c:2和3周齡小細(xì)胞團(tuán)
7d,e:4和6周齡小愈傷組織7f:轉(zhuǎn)到B5h培養(yǎng)基前8周齡小愈傷組織8a:轉(zhuǎn)到B5H培養(yǎng)基上的小愈傷組織和體細(xì)胞胚誘導(dǎo)8b:轉(zhuǎn)到Boi2y培養(yǎng)基上的球形胚8c:轉(zhuǎn)到MS培養(yǎng)基上的子葉期胚以轉(zhuǎn)化為小植株紫花苜蓿葉片原生質(zhì)體分裂、克隆體的發(fā)育及通過體細(xì)胞胚再生小植株目前四十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第二節(jié)原生質(zhì)體融合1概念2細(xì)胞融合的方法3細(xì)胞融合的程序4應(yīng)用
目前四十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第二節(jié)原生質(zhì)體融合
1定義:原生質(zhì)體融合也叫做體細(xì)胞雜交,是以原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),借用動物細(xì)胞融合方法發(fā)展和完善的一門新型生物技術(shù),是以體細(xì)胞為材料,通過物理、化學(xué)因子的誘導(dǎo)進(jìn)行融合,得到雜種細(xì)胞的過程。目前已從許多種內(nèi)、種間、屬間甚至科間的體細(xì)胞雜交獲得雜種細(xì)胞系或雜種植株,其中有的已用于生產(chǎn)。目前五十頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點顯微鏡下的細(xì)胞融合過程
目前五十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第二節(jié)原生質(zhì)體融合1概念2細(xì)胞融合的方法3細(xì)胞融合的程序4應(yīng)用
目前五十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2細(xì)胞融合的方法自發(fā)融合:去壁的裸細(xì)胞具有彼此融合的能力,在酶解細(xì)胞壁過程中,有些原生質(zhì)體能彼此融合形成同核體,原因:由于不同細(xì)胞的胞間連絲擴(kuò)展和粘連造成的。自發(fā)融合是無意義,誘導(dǎo)融合:不同來源的原生質(zhì)體細(xì)胞用物理和化學(xué)的方法誘導(dǎo)使之融合的過程。目前五十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點(1)物理方法----電融合
70年代末80年代初出現(xiàn)。
電融合原理:指利用改變電場誘導(dǎo)原生質(zhì)體彼此相連成串,再施以瞬間強(qiáng)脈沖電壓促使質(zhì)膜發(fā)生可逆性電擊穿,達(dá)到原生質(zhì)體融合的方法。目前五十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點融合室電融合儀方法:把有一定密度的原生質(zhì)體懸浮液置于融合室,小室兩端裝有電極。在不均勻交變電場的作用下,使原生質(zhì)體彼此靠近、接觸,排成一條鏈,再給予一個點脈沖,使原生質(zhì)膜發(fā)生可逆性電擊穿,從而導(dǎo)致融合。目前五十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點電融合誘導(dǎo)法原理示意圖目前五十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點目前五十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點1)在高頻電流電場下的相互接觸。2)脈沖刺激后30s3)50s后4)1.5min后5)6min后6)15min后,原生質(zhì)體融合完成。甜菜原生質(zhì)體電融合過程目前五十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點目前五十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點(2)化學(xué)方法采用化學(xué)融合劑,促使原生質(zhì)體相互靠近、粘連融合。優(yōu)點:操作方便,不需要價格昂貴的儀器。ANaNO3處理時間:Carlson(1972)獲得了世界上第一個體細(xì)胞雜種——粉藍(lán)煙草和朗氏煙草體細(xì)胞雜種,原理:中和質(zhì)膜的負(fù)電荷,使原生質(zhì)體不再相互排斥,而緊密結(jié)合在一起不足:誘導(dǎo)頻率不高。缺點:異核體形成頻率不高。目前六十頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點B高pH-高鈣處理方法時間:1973年Keller和Melchers用強(qiáng)堿(pH值10.5)和高鈣離子(50mmol·L-1CaCl2·2H2O)溶液在37℃下處理原生質(zhì)體融合。優(yōu)點:雜種產(chǎn)量高,缺點:高pH值對細(xì)胞是有毒。C聚乙二醇(PEG)處理方法時間:
1974年高國楠等。優(yōu)點:異核體形成頻率高,重復(fù)性強(qiáng),對大多數(shù)細(xì)胞低毒。廣泛應(yīng)用。結(jié)合PEG法與高pH-高鈣法,效果就更好。目前六十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點PEG法原理PEG是一種帶負(fù)電性的高分子化合物,在原生質(zhì)體融合中起到一種橋梁作用,可以使原生質(zhì)體凝聚。在洗脫過程中,PEG將被洗掉,導(dǎo)致質(zhì)膜表面電荷重排。粘連的質(zhì)膜大面積緊密相連,電荷的重排隊導(dǎo)致一個原生質(zhì)體的負(fù)性電荷部位與另一原生質(zhì)體的正性電荷部位相連而導(dǎo)致融合。目前六十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點PEG法示意圖-+-橋梁+-PEG被洗掉+-+-電荷重排+-+-+-+-膜接觸目前六十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點最為常用。具體做法:在無菌條件下混合雙親原生質(zhì)體----滴加PEG溶液,搖勻,靜置---滴加高鈣-高pH溶液,搖勻,靜置---滴加原生質(zhì)體培養(yǎng)液洗滌數(shù)次---離心獲得原生質(zhì)體細(xì)胞團(tuán)---篩選---再生雜合細(xì)胞dPEG結(jié)合高鈣-高pH誘導(dǎo)法目前六十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點目前六十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點目前六十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第二節(jié)原生質(zhì)體融合1概念2細(xì)胞融合的方法3細(xì)胞融合的程序4應(yīng)用
目前六十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點
原生質(zhì)體融合示意圖目前六十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點3細(xì)胞融合的程序兩種親本的原生質(zhì)體分離用理化因子誘導(dǎo)融合異核體或雜種細(xì)胞的選擇雜種細(xì)胞的培養(yǎng)及再生雜種細(xì)胞的鑒定等。目前六十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點3.1兩種親本的原生質(zhì)體分離原生質(zhì)體分離方法見第一節(jié)。雙子葉植物中不論是從外植體還是培養(yǎng)細(xì)胞分離的原生質(zhì)體,都是細(xì)胞融合的良好材料。單子葉植物用胚性細(xì)胞,因為禾本科植物葉肉原生質(zhì)體不能分裂。細(xì)胞融合要求新鮮的原生質(zhì)體,因為分離純化后的原生質(zhì)體5~6h就開始長壁,有的則更快。目前七十頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點3.2原生質(zhì)體融合采用第一節(jié)中的方法進(jìn)行。目前七十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點細(xì)胞融合是一個隨機(jī)的物理過程,經(jīng)融合后細(xì)胞將以多種形式出現(xiàn),需要通過培養(yǎng)和篩選,除去不需要的細(xì)胞,分離出需要的雜種細(xì)胞。A與B融合過程中,能預(yù)見哪些形式的細(xì)胞嗎?A-B,A-A,B-B。A-A-A,B-B-B等多聚體。未融合的A,B。目前七十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點融合類型同核體:同源原生質(zhì)體的融合體;
如:A-A,B-B以及A-A-A,B-B-B等多聚體。異核體:非同源原生質(zhì)體的融合體;
如:A-B多核體:含有雙親不同比例核物質(zhì)的融合體。目前七十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點1)遺傳互補(bǔ)篩選法:原理:利用每一親本貢獻(xiàn)一個功能正常等位基因,糾正另一親本的缺陷,令雜種細(xì)胞表現(xiàn)正常。如親本1:葉綠體缺陷型親本2:光致死型篩選結(jié)果:兩親本在光照下一種死亡,另一種呈白色,融合細(xì)胞長成植株呈綠色,并能成長。3.3異核體或雜種細(xì)胞的選擇目前七十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點2)抗性互補(bǔ)篩選法:原理:利用親本細(xì)胞原生質(zhì)體對抗生素、除草劑及其它有毒物質(zhì)抗性差異選擇雜種細(xì)胞。如:
親本1:對放線菌素D抗性,但在MS培養(yǎng)基上不能超過50個世代
親本2:對放線菌素D很敏感,但能在MS上生長篩選結(jié)果:雜種細(xì)胞能在含有放線菌素的MS培養(yǎng)基上生長,而親本和其它細(xì)胞死亡目前七十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點3)利用物理特性篩選法:原理:根據(jù)親本的原生質(zhì)體大小、顏色、漂浮密度及電泳遷移率、形成的愈傷組織的差異篩選雜種細(xì)胞。親本1:用異硫氰酸熒光素染色原生質(zhì)體親本2:葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體篩選結(jié)果:在熒光顯微鏡下,親本1為紅色,親本2為綠色,雜種細(xì)胞可以區(qū)分。目前七十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點目前七十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點4)利用生長特性篩選法:原理:利用原生質(zhì)體對培養(yǎng)基成分要求與反應(yīng)的差異選擇雜種細(xì)胞。例如粉蘭煙草與朗氏煙草細(xì)胞原生質(zhì)體均需外源激素才能生長,篩選結(jié)果:其融合細(xì)胞雙親互補(bǔ)可以產(chǎn)生內(nèi)源激素,在培養(yǎng)基上不需加激素。目前七十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點3.4雜種細(xì)胞的培養(yǎng)及再生可參考本章第一節(jié)。3.5雜種細(xì)胞或雜種植株的鑒定不同基因型親本融合形成的體細(xì)胞雜種與其親本比較具有一些明顯不同的遺傳特征,表現(xiàn)為細(xì)胞分裂和染色體數(shù)目不穩(wěn)定性、雜種植株的不育性等。
目前七十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點形態(tài)學(xué)分析——考察雙親植物,觀察其株高、株型、葉片大小、形狀、氣孔的大小與多少,花的形狀、大小及顏色等。細(xì)胞學(xué)分析——進(jìn)行染色體數(shù)的計算及形態(tài)觀察。18條染色體36條染色體目前八十頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點生物化學(xué)或分子生物學(xué)分析——1)同功酶譜分析,如酯酶、過氧化物酶、蘋果酸脫氫酶、乙醇脫氫酶等的同功酶;2)RuBp羧化酶分析和FractionI蛋白分析;3)葉綠體DNA、線粒體DNA、核DNA的分析,采用Southern雜交和RELP圖譜分析。RAPD帶型(隨機(jī)擴(kuò)增的多態(tài)性DNA)目前八十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點抗性分析——檢測是否存在雙親中所具有的某些抗性性狀。育性分析——檢查花粉粒的大小、形狀、活性、能否開花結(jié)果,有無種子等。目前八十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點異核體:親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的種、屬間融合形成的雜種體細(xì)胞一般不發(fā)生核融合,形成異核體。
異核體常常不發(fā)生細(xì)胞分裂、或細(xì)胞分裂不同步導(dǎo)致細(xì)胞分裂失敗、或細(xì)胞分裂幾次后停止生長、或形成幾十個細(xì)胞的細(xì)胞團(tuán)后停止生長,致使親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的種、屬間形成雜種幾率極低。目前八十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點
非對稱雜交:一方親本的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)與另一方親本的少量核物質(zhì)(1~2條染色體)和全部細(xì)胞質(zhì)融合細(xì)胞質(zhì)雜交:一方親本的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)及另一方親本的全部細(xì)胞質(zhì)融合,有可能使兩種來源不同的核外遺傳成分(細(xì)胞器)與一個特定的核基因組結(jié)合在一起,這種雜種叫細(xì)胞質(zhì)雜種。目前八十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點胞質(zhì)雜種的產(chǎn)生各種途徑:
一個正常的原生質(zhì)與一個去核的原生質(zhì)體融合;
一個正常的原生質(zhì)體和一個核失活原生質(zhì)體的融合;
在異核體形成之后2個核中有1個消失;
在較晚的時期染色體選擇性地消除。目前八十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點第二節(jié)原生質(zhì)體融合1概念2細(xì)胞融合的方法3細(xì)胞融合的程序4應(yīng)用
目前八十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十六點生物種類細(xì)胞來源成功年代煙草兩個種間苷藍(lán)——青菜大豆——馬唐草矮牽?!埫婊ù篼湣ㄉ篼湣蠖剐←湣珷颗S筒恕蠖褂衩住蠖勾蠖埂巴愣勾篼湣Q豆大豆——草香木犀酵母菌——雞大豆——煙草大豆——秋水仙人——胡蘿卜番茄——馬鈴薯葉——葉葉——根愈傷組織——葉葉——花瓣種子——種子葉——懸浮細(xì)胞葉——花瓣葉——懸浮細(xì)胞葉——懸浮細(xì)胞懸浮細(xì)胞——懸浮細(xì)胞葉——根懸浮細(xì)胞——葉原生質(zhì)體——血紅細(xì)胞懸浮細(xì)胞——葉懸浮細(xì)胞——葉
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