内容正文:
植物细胞工程
第1节
PLANT CELL ENGINEERING
2021年3月
第2章 细胞工程
授课老师:XXX
2021年3月
学习目标
生命观念
通过分析植物组织培养技术繁殖植物、培育作物新品种的原理,形成结构与功能观、遗传与变异观
科学思维
通过概括单倍体育种、突变体的利用及细胞产物的工厂 化生产等的流程图,培养归纳与概括、模型与建模的科学思维习惯
社会责任
通过归纳植物细胞工程在生产实战中的应用及其优势,培养运用科学技术造福人类的社会 责任感和使命感
从社会中来
铁皮石斛
脱毒草莓
从社会中来
“手指植物”通常培育在装有彩色固体培养基的小玻璃瓶中,只要保证充足的光照和适宜的温度,不需要额外补充水分或营养物质, 它们就能在玻璃瓶中生长三四个月之久。尝试分析它们制作原理。
外植体
愈伤组织
人工胚状体
(或根/芽)
幼苗
脱分化
再分化
完整植株
一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖
利用组织培养技术,将优良植物的器官、组织和细胞进行离体培养,在短期内获得大量遗传性一致优良品种的技术,也称为植物快速繁殖技术。
1.概念
2.生殖方式
一般为无性生殖
3.原理
植物细胞的全能性
一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖
①高效、快速地实现种苗的大量繁殖;
②保持优良品种的遗传特性。
③不受自然生长季节的限制,培养周期短
④选材少,繁殖率高,便于自动化管理
4优点:
5实例:
一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等。
试管苗大规模培养
植物组织培养到愈伤组织阶段,细胞进行旺盛、快速的有丝分裂,从而获得大量的组织细胞。不断地对愈伤组织进行分割、移瓶、诱导再分化就可以形成大量的新植株。另外,植物组织培养在实验室进行,一般不受季节、气候等条件的限制。
快速繁殖经济苗木、名贵花卉、珍稀濒危植物等自然繁殖速度缓慢,繁殖效率低下或优良性状不易保持的植物。
石斛
一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖
【思考】植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么?
多肉也可进行叶插繁殖
注意:扦插、压条、嫁接等不属于微型繁殖技术
1.选取多肉上健康、饱满的叶片。
2.用剪刀或直接用手轻轻掰下叶片。
3.平放沙床,叶片间隔相聚2~3厘米
4.叶片切口不要碰脏,摆放通风处2~3天晾干
5.待叶片晾干后移至半阴处养护。
6.约2~3周后生根,或从叶基处长出不定芽
7.叶插成功
一、植物繁殖的新途径 2、作物脱毒
生姜是药食两用的经济作物,在生产上长期采用无性繁殖,容易感染多种病毒病,使生姜品质变差,叶子皱缩,生长缓慢,一般减产30%-50%。
病毒引起的植物病害有500多种。受害植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉等。而且没有有效的防治办法,只能拔除,造成经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中,在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少,在分生区几乎不含病毒。
一、植物繁殖的新途径 2、作物脱毒
无性繁殖的作物,容易将病毒传染给后代。病毒积累,导致作物产量降低、品质变差。
①原因:
②选材部位:
切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。(即:茎尖组织培养技术)
③方法:
选材原因:该部位的病毒极少,甚至无病毒。
植物顶端分生区附近
一、植物繁殖的新途径 2、作物脱毒
4.过程
无病毒组织
愈伤
组织
根、芽
完整
植株
脱
分化
再
分化
移栽
成活
幼苗
【思考】为什么要利用茎尖来获得脱毒苗?
无性繁殖的作物所感染的病毒很容易传给后代,而病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质变差。植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。用脱毒苗进行繁殖,种植的作物不会或极少感染病毒
三、植物细胞工程的实际应用 2、作物脱毒:
脱毒苗不等于抗毒苗。
脱毒苗是选择植物的茎尖进行组织培养而获得的,只是体内不含病毒,不能抵抗病毒侵染,属于细胞工程的范畴;
抗毒苗是把某抗病基因导入植物细胞,属于基因工程的范畴;
脱毒产品
甘蔗
香蕉
马铃薯
菠萝
脱毒草莓
未脱毒草莓
三、植物细胞工程的实际应用 3、人工种子
植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
胚状体:是指在组织培养过程中,在植物组织块或愈伤组织上产生的一种结构,它与正常受精卵发育形成的胚有类似的结构和发育过程。
人工种子的结构
一、植物繁殖的新途径
为了促进胚状体的生长发育,还可以向人工种皮中加入加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育,还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
胚状体(蝴蝶兰)
人工种子
二、作物新品种的培育
单倍体概念
本细胞中的染色体数目与本物