园艺植物生物技术课件.pptx

1、园艺植物生物技术 演讲人 2025-11-1101.定义02.03.目录细胞工程基因工程01定义利用生物体系，应用先进的生物学和工程技术，加工底物原料，以生产人类所需的各种产品的一门新型的跨学科技术定义02细胞工程细胞工程植物组织培养1细胞工程应用2细胞工程植物组织培养0103定义特点相关术语02040506分类基本原理植物组织培养操作技术定义利用植物体的器官、组织或细胞乃至原生质体，通过无菌操作后，接种在人工配制的培养基上，在适宜的温度和光照下进行培养，使其分化、生长和发育的技术特点优点 繁殖速度快占用空间小便于种质贮存与交换培养环境良好便于进行显微操作缺点 需要有专门的厂房，需要大量的水、

2、电，还需要操作熟练的技术工人，投资较高每种植物所需的组培条件是不同的，对于一种新植物的培养，需要进行大量的实验研究。外植体(Explant)u由植物上取来做离体培养的材料相关术语初始培养(Primary Culture)u将外植体进行的第一次培养相关术语继代培养(Sub-Culture)相关术语u将获得的培养物移植到新的培养基上再次或反复多次的培养愈伤组织(Callus)相关术语u由外植体的增生细胞形成的一种无特定结构和功能的细胞团胚状体(Embryoid)由外植体或愈伤组织产生的与正常受精卵发育成的胚相类似的胚胎结构 发育过程globular->heart->torpedo-&g

3、t;cotyledonary特点双极性无性繁殖系(Clone)u由一个外植体反复继代培养后得到的一系列后代相关术语试管苗(Plantlet)由培养物所形成的完整植株与常规苗相比试管苗有哪些特点？如何进行试管苗的炼苗？生长细弱光合作用差叶片的气孔少，活性差根的吸收功能弱抗逆性差 分类按外植体来源01按培养基方式02按培养过程03分类按外植体来源01器官培养(Organ Culture)03组织培养(Tissue Culture)05原生质体培养(Protoplast Culture)02胚胎培养(Embryo Culture)04细胞培养(Cell Culture)分类按培养基方式01固体培养(

4、Solid Culture)02液体培养(Liquid Culture)03看护培养(Nurse Culture)分类按培养过程1初代培养(Primary Culture)2继代培养(Sub-Culture)植物细胞全能性(Totipetent)基本原理u植物细胞具有该植物体的全部遗传信息，在一定的条件下如同受精卵一样，具有发育成完整植株的潜在能力。植物细胞的分化、脱分化和再分化细胞脱分化将来自分化组织已停止分裂的细胞从植物体部分的抑制性影响下解脱出来，恢复分裂能力脱分化后的细胞-分裂->愈伤组织前提条件体细胞与完整植株分离，脱离完整植株的控制（处于离体条件下）给予这些细胞适当的刺激（营

5、养和环境）56%Option 247%Option 4细胞分化(Differentation)细胞再分化脱分化后的离体细胞在特定的条件下，重新恢复细胞分化能力，并经历器官发生(Organgenesis)，形成单极性的芽或根，或经历胚胎发生(Embryogenesis)，形成双极性的胚状体，进一步发育成完整植株的过程。在个体发育过程中，相同细胞的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。30%Option 323%Option 1培养基的组成与选择目的 提供离体培养材料的养分，以满足其生长发育基本组成 水无机盐有机化合物植物生长调节剂天然有机复合物培养基的配置培养基母液配制 母液培养基配置

6、的基本过程 配置溶液与培养基熬制调节pH培养基的分装外植体的选择与培养外植体的选择原则灭菌外植体的选择与培养外植体的选择原则外植体的生理状态取材季节外植体大小外植体来源灭菌u 培养基的高压湿热灭菌u 金属器械的灼烧灭菌u 玻璃器皿及耐热用具的干热灭菌u 不耐热物质的过滤灭菌u 空间采用紫外线或熏蒸灭菌u 一些物体表面用药剂喷雾灭菌u 外植体的表面消毒外植体的选择与培养植物组织培养操作技术接种与无菌操作经过表面灭菌的试验材料，需按照不同的要求，经过剪、切、整理后，移至培养基上培养的过程称为“接种”。1操作时要避免双手从无菌材料的上方经过2植物组织培养操作技术培养环境控制温度光照湿度植物组织培养操

7、作技术实验室的配置ABC准备室接种室培养室细胞工程细胞工程应用无病毒苗培育01胚胎培育技术和人工种子02植物脱毒原理与方法123456热处理脱毒微茎尖培养脱毒茎尖与热处理相结合的方法愈伤组织培养脱毒珠心培养脱毒茎尖微体嫁接脱毒植物脱毒原理与方法化学疗法脱毒植物脱毒原理与方法热处理脱毒1889年印度尼西亚爪畦人发现，把用于繁殖的患枯萎病的甘蔗（现证明为病毒病），放在50-52 的热水中保持30min，甘蔗就可去病生长良好。不足之处原理：病毒与植物组织对高温的耐受性有差异微茎尖培养脱毒u原理：病毒在植物体内分布不均匀，即根尖和芽尖的分生组织含病毒少或不含病毒u影响微茎尖培养的因素植物脱毒原理与方法

8、珠心培养脱毒植物脱毒原理与方法u珠心组织和维管束系统无直接联系，病毒因此不能进入茎尖微体嫁接脱毒植物脱毒原理与方法u在无菌条件下，将切取的茎尖嫁接到试管中培养的砧木苗上，待其愈合发育成完整植株而达到脱毒的效果无病毒苗培育脱毒苗的鉴定抗血清鉴定法植株直接检测法指示植物法电子显微镜检测分子生物学鉴定法植物胚胎培养是指使胚或具胚器官在离体无菌条件下发育成幼苗的技术。胚胎培育技术和人工种子根据所剥离胚的发育时期不同，可将培养类型分为幼胚培养 子叶形成之前成熟胚培养 子叶形成之后人工种子概念 人工种子是指利用细胞的全能性，将离体培养产生的体细胞胚或具有发育成完整植株潜力的分生组织包裹在含有营养物质并具保

9、护功能的外膜内，形成在适宜条件下可以发育成完成植株的小颗粒人工种子的结构 胚状体人工胚乳人工种皮03基因工程基因工程01基因工程的分子生物学基础基因工程的基本技术02030405基因的分离与克隆植物遗传转化方法及技术分子标记技术基因工程基因工程的分子生物学基础基因基因转录有关的结构真核生物基因表达调控基因基因是一段具有遗传功能的特定核苷酸序列定义：DNA分子上与RNA聚合酶特异结合而使转录起始的部位类型 组成型启动子组织特异型启动子诱导型启动子启动子外显子基因转录有关的结构u基因DNA中的编码序列，能够转录成RNA，进而翻译成蛋白质内含子u基因DNA中的非编码序列，能够转录成RNA，但在翻译（

10、产生蛋白质）之前的mRNA加工过程中被切掉基因转录有关的结构基因转录有关的结构终止子增强子u于5端转录起始点上游约100个核苷酸远的位置，有些序列可以起到增强转录活性的作用，能使转录活性增强上百倍基因转录有关的结构基因转录有关的结构沉默子真核生物基因表达调控转录前水平的调控01染色质丢失03基因重排05染色体DNA的甲基化和去甲基化02基因扩增04染色质的异质化和活化转录水平的调控顺式作用元件 顺式作用元件是指与结构基因串联的特定DNA序列，由启动子、增强子与特定的蛋白质编码区连锁在一起。反式作用因子 反式作用因子是指直接或间接地识别或结合在顺式作用元件8-12bp核心序列上，通过与顺式作用元

11、件和RNA聚合酶的相互作用，参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质，常称为转录因子转录后水平的调控01020304胞内定位 mRNA的加工成熟过程 输出核外 降解RNAi翻译水平的调控真核生物基因表达调控真核生物基因表达调控翻译后水平的调控蛋白质在生物合成后的加工有多种形式，其中主要是切割和化学修饰基因工程基因工程的基本技术核酸的分离01分子杂交02PCR技术03核酸的分离常用CTAB法和SDS法步骤 细胞破碎 释放核酸加无水乙醇析出DNA沉淀再加70-75%酒精洗涤纯化核酸DNA及RNA纯度评定DNA D（260nm）/D（280nm）应为1.8左右，若样品中有蛋白质、小分子片段或多酚类物质污染

12、时，则明显低于1.8，若大于2.0，说明有RNA污染RNA D（260nm）/D（230nm）应大于2，但不能大于2.2分子杂交蛋白质印记(Western)RNA印记(Northern)DNA印记(Southern)PCR技术聚合酶链式反应，是体外酶促合成特异性DNA片段的一种方法一个基本的PCR反应一般包含7种基本成分一个周期类型PCR技术一个周期高温变性01低温退火02适温延伸03PCR技术一个基本的PCR反应一般包含7种基本成分模板DNA01耐热的DNA聚合酶（通常为Taq DNA聚合酶）02一对寡聚核苷酸引物034种等摩尔浓度的脱氧核糖三磷酸04用于激活DNA聚合酶的游离二价阳离子05

13、维持PCR反应pH稳定的反应缓冲液06一个基本的PCR反应一般包含7种基本成分u可以改善较短DNA片段扩增的一价阳离子PCR技术PCR技术类型RT-PCRRACE-PCR实时荧光定量PCR数字PCR基因工程基因的分离与克隆常用的工具酶基因克隆载体 限制性核酸内切酶 有三种类型，II型使用最广泛 常用的工具酶基因克隆载体理想的载体应具有哪些特点01容易进入宿主细胞02能在宿主细胞内复制繁殖03有合适的限制性核酸内切酶位点，每种酶的内切位点最好只有一个04有容易被筛选的标识05容易从宿主细胞内分离纯化出来质粒载体Ri质粒发根农杆菌质粒pUC系列载体蓝白斑筛选目前最常用Ti质粒根癌农杆菌基因克隆载体一基因工程植物遗传转化方法及技术载体转化直接转化载体转化根癌农杆菌Ti质粒介导基因转化发根农杆菌Ri质粒介导基因转化直接转化D显微注射转化法E其他转化方法A基因枪法BPEG（聚乙二醇）法C电激法基因工程分子标记技术1遗传标记2分子标记是以生物的遗传物质脱氧核糖核酸及其表达产物的多态性为主要特征的遗传标记3常用分子标记原理及实验技术遗传标记1定义：遗传标记是指与目标性状紧密连锁、同该性状共分离且可遗传的等位基因变异2形态学标记3细胞学标记4生化标记5分子标记常用分子标记原理及实验技术 S N P A E L P R F L P将要被淘汰R A P D S S R060504030201感谢聆听