植物组织培养与新品种复制

1、植物组织培养与新品种复制作者：佚名 来源：生物谷 2004-12-21点击：3526【字体:小大】组织培养是克隆细胞和组织的过程。迄今，植物组织培养已取得了许 多卓越的成果，并被广泛推广和利用。通过植物组织培养，我们可以 从植物体的一部分体细胞快速培育出大量和母体植物相同的植株。另 一方面，植物组织培养技术也为我们快速开发和培育新品种创造了条 件。一、组织培养与植物快速繁殖组织培养是一种利用人工培养基（液）使细胞在体外发育和繁殖 的技术。除了能够为许多实验提供大量的动植物细胞材料之外，它也 是一项克隆植物细胞和个体的实用技术。实际上，在日常生活中必不 可少的蔬菜、花卉及粮食作物中，许多种类都是

2、克隆植物，例如，脱 病毒马铃薯和红薯、百合和兰花、水稻等等。1、细胞克隆与植物脱毒病毒是威胁园艺和蔬菜种植的主要问题之一。目前仍然没有特效 防治药物。事实上，利用分生组织细胞克隆的方法，可以有效地防治 病毒。病毒主要通过媒介昆虫或其他原因造成的植物茎叶损伤入侵植 物体。在植物细胞中繁殖的病毒还可以不断感染其相邻的细胞，最终 扩散至整个植株。但是，发育旺盛的植物分生组织的生长点细胞不含 病毒。切取生长点细胞，放入试管培养并使之分化，我们可以获得无 病毒的植株。由于外围的生长点细胞也有可能被病毒感染，上述脱毒 过程有时需要重复多次之后方能得到完全无病毒的植株。如果将这些 无病毒植株切碎进行组织培养

3、，那么，我们可以获得许多无病毒的分 生细胞或脱分化的其他体细胞。进一步使这些无病毒细胞繁殖、分化， 最终便能够达到大量繁殖无毒植株的目的。2、植物快速繁殖早期实验业已证明，在营养成分适当的培养基中，来自植物分生 组织的细胞几乎可以无限制地分裂、生长下去；同时，它们都具有分 化形成和母体植物一样的植株的潜力。利用这一特点，我们可以把植 物分生组织切碎、分散成许多单个细胞，待这些细胞通过组织培养大 量克隆之后，再诱导其分别分化为单个植株。或者，我们也可以使植 物的成熟组织，例如根、茎和叶等脱分化，变成具有和分生细胞一样 发育潜力的细胞。这些过程就是典型的植物快速繁殖。通常，制备培 养基、切割和分散

4、细胞、接种细胞以及诱导细胞分化等基本操作，即 可以在空间有限的实验室中完成，也适合于大规模的工厂化生产。某 种植物能否通过组织培养进行大量、快速繁殖，关键在于设计和选用 合适的培养基，使每个分生组织细胞或脱分化的体细胞能够持续生长 并适时分化。对于一些用种子繁殖有困难的植物品种，组织培养无疑是实现快 速、大量繁殖的最佳选择。二、植物新品种的工厂化生产目前，转基因技术在植物品种改良方面显现出了前所未有的威 力。其中，组织培养技术发挥了重要作用。首先，几乎所有的目的基 因及其载体都是必须通过微生物感染或基因枪等手段导入单个培养 细胞中。然后，采用适当的筛选方法分离已成功获得目的基因及其载 体的受体

5、细胞（转化细胞）。诱导并使这些转化细胞分化为个体植株， 便可得到所谓的转基因植物。通常，转基因所使用的植物受体细胞都 来自于已经建立了比较完善的组织培养和分化诱导体系的植物，因 此，快速繁殖这些转基因植物、甚至推广其工厂化生产并不困难。另一方面，许多亟待改良的植物性状并非单基因决定形状，它们 仍然需要通过杂交育种提供新的选择。除了植物生长周期长的缺点之 外，杂交育种中遇到的主要问题是远源亲本的生殖隔离。实际上，这 一问题能够通过组织培养的方法解决。例如，将胚珠从子房中取出后， 放入试管内培养。由于没有柱头等其他组织的障碍，即使是使用远源 植物的花粉授粉也无妨。如果用预先培养的植物体细胞原生质体

6、进行 体细胞融合，我们还可以快速获得大量的杂种细胞。后一手段成功的 关键是找到诱导杂种原生质体细胞顺利进行分化和繁殖的良方。此外，花粉细胞原生质体培养和染色体加倍技术为快速纯化特定 植物品系提供了绝好的技术手段。纯化具有特殊性状组合的植物品 系，通常需要经过反复多代种植和筛选，这一过程漫长而艰辛。因为 花粉细胞是单倍体细胞，而加倍花粉原生质体细胞的染色体即可产生 纯合的二倍体细胞，所以，任何植物都有可能利用这种方法迅速获得 相应的纯系。许多水稻的新品系开发就是通过杂种水稻花药实现的。 并且，该法和体系胞原生质体培养类似，也可以用于大量制备杂种细 胞。例如，融合不同种植物的花粉细胞。通过上述育种技术获得的新品种、品系和脱毒植株一样，利用其 分