植物組織培養(yǎng)幻燈片1

1、 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 主講人：韓春梅（博士、副教授）主講人：韓春梅（博士、副教授）1998-2002，內(nèi)蒙古民族大學(xué)，內(nèi)蒙古民族大學(xué)/學(xué)士學(xué)士2002-2005，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)/碩士碩士2005-2008，中科院成都生物研究所，中科院成都生物研究所/博士博士 第第一一章章 緒緒 論論 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 的基礎(chǔ)理論和基本知識的基礎(chǔ)理論和基本知識Tissue Culture一、植物組織培養(yǎng)的基本概念和分類一、植物組織培養(yǎng)的基本概念和分類（一）植物組織培養(yǎng)的概念（一）植物組織培養(yǎng)的概念1、植物組織培養(yǎng)又稱為植物無菌培養(yǎng)（離體培、植物組織培養(yǎng)又稱為植物無菌培養(yǎng)（離體培養(yǎng)、試管

2、培養(yǎng)），指在無菌條件下，將植物的離養(yǎng)、試管培養(yǎng)），指在無菌條件下，將植物的離體器官（根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等）、組體器官（根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等）、組織（花藥、胚珠、形成層、皮層、胚乳等）、細(xì)織（花藥、胚珠、形成層、皮層、胚乳等）、細(xì)胞（體細(xì)胞、生殖細(xì)胞等）以及原生質(zhì)體，放在胞（體細(xì)胞、生殖細(xì)胞等）以及原生質(zhì)體，放在離體無菌條件下，在人工控制的環(huán)境條件下，培離體無菌條件下，在人工控制的環(huán)境條件下，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上對其進(jìn)行克隆，使其生養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上對其進(jìn)行克隆，使其生長、分化并長成完整小植株的過程。長、分化并長成完整小植株的過程。A Glimpse of Plant T

3、issue Culture2、植物組織培養(yǎng)的分類：、植物組織培養(yǎng)的分類：根據(jù)培養(yǎng)的器官不同，分為花藥培養(yǎng)、根據(jù)培養(yǎng)的器官不同，分為花藥培養(yǎng)、胚珠培養(yǎng)、根培養(yǎng)、莖尖培養(yǎng)、葉培胚珠培養(yǎng)、根培養(yǎng)、莖尖培養(yǎng)、葉培養(yǎng)等；養(yǎng)等；根據(jù)培養(yǎng)基的形態(tài)（培養(yǎng)方式），分根據(jù)培養(yǎng)基的形態(tài)（培養(yǎng)方式），分為固體培養(yǎng)（在培養(yǎng)基內(nèi)加入瓊脂）為固體培養(yǎng)（在培養(yǎng)基內(nèi)加入瓊脂）和液體培養(yǎng)（也叫液體震蕩培養(yǎng)或懸和液體培養(yǎng)（也叫液體震蕩培養(yǎng)或懸浮培養(yǎng)）兩種；浮培養(yǎng)）兩種；根據(jù)培養(yǎng)物量的多少，分為大量培養(yǎng)、根據(jù)培養(yǎng)物量的多少，分為大量培養(yǎng)、微量培養(yǎng)；微量培養(yǎng)；根據(jù)培養(yǎng)過程是否需要光照，分為光培根據(jù)培養(yǎng)過程是否需要光照，分為光培養(yǎng)、暗培

4、養(yǎng)；養(yǎng)、暗培養(yǎng)；根據(jù)培養(yǎng)方法不同，分為平板培養(yǎng)、微根據(jù)培養(yǎng)方法不同，分為平板培養(yǎng)、微室培養(yǎng)、懸浮培養(yǎng)、單細(xì)胞培養(yǎng)等。室培養(yǎng)、懸浮培養(yǎng)、單細(xì)胞培養(yǎng)等。補(bǔ)充：補(bǔ)充：懸浮培養(yǎng)又分為振蕩培養(yǎng)、旋轉(zhuǎn)培懸浮培養(yǎng)又分為振蕩培養(yǎng)、旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)和紙橋培養(yǎng)養(yǎng)和紙橋培養(yǎng)振蕩培養(yǎng)：在培養(yǎng)過程中，將培養(yǎng)基和振蕩培養(yǎng)：在培養(yǎng)過程中，將培養(yǎng)基和被培養(yǎng)器官、組織、細(xì)胞放入振蕩器中振被培養(yǎng)器官、組織、細(xì)胞放入振蕩器中振蕩而完成的培養(yǎng)過程。主要應(yīng)用于組織培蕩而完成的培養(yǎng)過程。主要應(yīng)用于組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)。養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)。旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)：在培養(yǎng)過程中，將培養(yǎng)基和旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)：在培養(yǎng)過程中，將培養(yǎng)基和被培養(yǎng)器官、組織、細(xì)胞放入搖床旋轉(zhuǎn)而被培養(yǎng)器官、

5、組織、細(xì)胞放入搖床旋轉(zhuǎn)而完成的培養(yǎng)過程。主要應(yīng)用于器官脫分化完成的培養(yǎng)過程。主要應(yīng)用于器官脫分化培養(yǎng)。培養(yǎng)。紙橋培養(yǎng)：在培養(yǎng)過程中，將培養(yǎng)基中紙橋培養(yǎng)：在培養(yǎng)過程中，將培養(yǎng)基中放入濾紙，再將材料置于濾紙上而進(jìn)行的放入濾紙，再將材料置于濾紙上而進(jìn)行的培養(yǎng)過程。主要應(yīng)用于植物脫毒莖尖培養(yǎng)。培養(yǎng)過程。主要應(yīng)用于植物脫毒莖尖培養(yǎng)。（二）（二） 植物組織培養(yǎng)的生理依據(jù)植物組織培養(yǎng)的生理依據(jù)1、植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性指植物體的每一個(gè)細(xì)胞都攜帶有一套完整的基指植物體的每一個(gè)細(xì)胞都攜帶有一套完整的基因組，并具有發(fā)育成為完整植株的潛在能力，因組，并具有發(fā)育成為完整植株的潛在能力，細(xì)胞的這種特性叫細(xì)胞全

6、能性。細(xì)胞的這種特性叫細(xì)胞全能性。2、細(xì)胞具有這種潛能是因?yàn)槊總€(gè)細(xì)胞都包含、細(xì)胞具有這種潛能是因?yàn)槊總€(gè)細(xì)胞都包含了這個(gè)物種的所特有的全套遺傳物質(zhì)，具有發(fā)了這個(gè)物種的所特有的全套遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。3、植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)是植物組織培養(yǎng)中、植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)是植物組織培養(yǎng)中的關(guān)鍵性物質(zhì)：的關(guān)鍵性物質(zhì)：IAA（誘導(dǎo)愈傷組織形（誘導(dǎo)愈傷組織形成、誘導(dǎo)生根）、成、誘導(dǎo)生根）、CTK（誘導(dǎo)生芽）、（誘導(dǎo)生芽）、GA（促進(jìn)已分化芽的伸長生長）、（促進(jìn)已分化芽的伸長生長）、ABA、ETH等，用量極少。等，用量極少。補(bǔ)充：補(bǔ)充：脫分化：脫分化：指植物的根、

7、莖、葉、花、果實(shí)、種指植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等器官在人工條件下失去原有的狀態(tài)和功能，子等器官在人工條件下失去原有的狀態(tài)和功能，恢復(fù)到能分裂和增殖細(xì)胞的狀態(tài)（愈傷組織或恢復(fù)到能分裂和增殖細(xì)胞的狀態(tài)（愈傷組織或細(xì)胞團(tuán)）的過程。細(xì)胞團(tuán)）的過程。再分化：再分化：指細(xì)胞狀態(tài)（愈傷組織）再次分化產(chǎn)指細(xì)胞狀態(tài)（愈傷組織）再次分化產(chǎn)生分生組織，形成器官狀態(tài)（叢生芽或胚狀體）生分生組織，形成器官狀態(tài)（叢生芽或胚狀體）的過程。的過程。外植體：外植體：在植物組織培養(yǎng)過程中，由植物體上切在植物組織培養(yǎng)過程中，由植物體上切取的根、莖、葉、花、果、種子等器官以及各種取的根、莖、葉、花、果、種子等器官以及各種組織

8、和細(xì)胞統(tǒng)稱為外植體。（大多為多細(xì)胞體，組織和細(xì)胞統(tǒng)稱為外植體。（大多為多細(xì)胞體，均具有分化器官或其他組織的能力）。均具有分化器官或其他組織的能力）。愈傷組織：愈傷組織：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段時(shí)間以后，通過細(xì)胞分裂，形成一種高度養(yǎng)一段時(shí)間以后，通過細(xì)胞分裂，形成一種高度液泡化、無定形狀態(tài)、由薄壁細(xì)胞組成的排列疏液泡化、無定形狀態(tài)、由薄壁細(xì)胞組成的排列疏松的組織。松的組織。愈傷組織愈傷組織（Callus） 植物組織培養(yǎng)過程植物組織培養(yǎng)過程 再分化再分化脫分化脫分化愈傷組織愈傷組織外植體外植體試管苗試管苗 新植株新植株CTK、IAA培養(yǎng)基培養(yǎng)基無菌環(huán)境

9、下操作無菌環(huán)境下操作（三）植物組織培養(yǎng)的類型（三）植物組織培養(yǎng)的類型1、愈傷組織培養(yǎng)：、愈傷組織培養(yǎng)：愈傷組織（外植體）愈傷組織（外植體） 體細(xì)胞胚胎發(fā)生體細(xì)胞胚胎發(fā)生（體細(xì)胞胚）（體細(xì)胞胚） 再生植株再生植株愈傷組織（外植體）愈傷組織（外植體） 器官發(fā)生途徑（不器官發(fā)生途徑（不定根定根/芽）芽） 再生植株再生植株愈傷組織愈傷組織分化的方向分化的方向不定芽不定芽胚狀體胚狀體根、芽根、芽2、器官培養(yǎng)：根、莖、葉、花、果實(shí)、器官培養(yǎng)：根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等均可。種子等均可。3、胚培養(yǎng)：、胚培養(yǎng)：拯救胚：避免受精后胚乳發(fā)育不良或因種拯救胚：避免受精后胚乳發(fā)育不良或因種胚與胚乳間不親和而致使雜種

10、胚夭折，及胚與胚乳間不親和而致使雜種胚夭折，及時(shí)分離幼胚接種在無激素培養(yǎng)基上使之直時(shí)分離幼胚接種在無激素培養(yǎng)基上使之直接成苗。接成苗。4、細(xì)胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)：在組織培養(yǎng)過程、細(xì)胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)：在組織培養(yǎng)過程中，對單個(gè)分離出來的細(xì)胞或去掉細(xì)胞壁中，對單個(gè)分離出來的細(xì)胞或去掉細(xì)胞壁而裸露的原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng)。而裸露的原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng)。原生質(zhì)體：原生質(zhì)體：指去掉細(xì)胞壁的由質(zhì)膜包裹著指去掉細(xì)胞壁的由質(zhì)膜包裹著的具有生活力的裸露細(xì)胞（細(xì)胞膜、細(xì)胞的具有生活力的裸露細(xì)胞（細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核）。質(zhì)、細(xì)胞核）。二、植物組織培養(yǎng)的發(fā)展二、植物組織培養(yǎng)的發(fā)展探索階段（探索階段（1902-1929年）年）組培方

11、法和定義的建立階段（組培方法和定義的建立階段（1930-1939年）年）細(xì)胞全能性的證實(shí)階段（細(xì)胞全能性的證實(shí)階段（1940-1959）組培技術(shù)和理論迅速發(fā)展階段（組培技術(shù)和理論迅速發(fā)展階段（1960-1979）組培技術(shù)在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用階段（組培技術(shù)在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用階段（1980-至今）至今）1. 探索階段（探索階段（1902-1929年）年）Haberlandt（德國植物生理學(xué)家）：（德國植物生理學(xué)家）：觀點(diǎn)：觀點(diǎn)：貢獻(xiàn)：貢獻(xiàn)：提出細(xì)胞全能性提出細(xì)胞全能性小野芝麻和鳳眼蘭的柵欄細(xì)胞和小野芝麻和鳳眼蘭的柵欄細(xì)胞和萬年青屬表皮細(xì)胞萬年青屬表皮細(xì)胞無分裂無分裂細(xì)胞高度分化細(xì)胞高度分化+培養(yǎng)基培養(yǎng)基

12、中無生長激素中無生長激素首次進(jìn)行離體細(xì)胞培養(yǎng)首次進(jìn)行離體細(xì)胞培養(yǎng)高等植物的組織和器官可以分割成單個(gè)細(xì)胞高等植物的組織和器官可以分割成單個(gè)細(xì)胞Knop+蔗糖蔗糖1904年年：Hanning胚培養(yǎng)：培養(yǎng)蘿卜和辣根胚培養(yǎng)：培養(yǎng)蘿卜和辣根菜的胚，得到植株；菜的胚，得到植株；1922年年：Kotte和和Robbins根培養(yǎng)；根培養(yǎng)；1925年年：Laibach亞麻種間雜交幼胚培養(yǎng)得到亞麻種間雜交幼胚培養(yǎng)得到雜種。雜種。其它研究其它研究1922年年：Knudson采用胚培養(yǎng)法獲得蘭花幼采用胚培養(yǎng)法獲得蘭花幼苗，克服其種子發(fā)芽困難的問題；苗，克服其種子發(fā)芽困難的問題；2. 組培方法和定義的建立階段（組培方法

13、和定義的建立階段（1930-1939年）年）1934年：年：White 用番茄根建立第一個(gè)植物無性系。用番茄根建立第一個(gè)植物無性系。當(dāng)根當(dāng)根2 cm長長 切成切成0.5-1 cm切斷切斷，無菌，無菌液液體培養(yǎng)體培養(yǎng) 完全相同的完全相同的離體根離體根 根離體培養(yǎng)真正根離體培養(yǎng)真正成功。成功。并提出植物細(xì)胞全能性假設(shè)：并提出植物細(xì)胞全能性假設(shè)：1934年：年：Gautherete培養(yǎng)山毛楊、黑楊形成層組培養(yǎng)山毛楊、黑楊形成層組織產(chǎn)生了愈傷組織；織產(chǎn)生了愈傷組織；1937年：年：White發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)3種種B族維生素和族維生素和IAA對植物生對植物生 長有用長有用1939年：年：Gautherete培養(yǎng)

14、胡蘿卜根小外植體成功培養(yǎng)胡蘿卜根小外植體成功1939年：年：White培養(yǎng)煙草種間雜種幼莖切段原形成培養(yǎng)煙草種間雜種幼莖切段原形成 層成功層成功1939年：年：Nobecourt培養(yǎng)胡蘿卜根塊莖薄壁組織成功培養(yǎng)胡蘿卜根塊莖薄壁組織成功 組織培養(yǎng)的奠基人組織培養(yǎng)的奠基人 3. 細(xì)胞全能性的證實(shí)階段（細(xì)胞全能性的證實(shí)階段（1940-1959）1943年：年：White植物組織培養(yǎng)手冊植物組織培養(yǎng)手冊A Handbook of Plant Tissue Culture，標(biāo)志組織培養(yǎng)成為一門新興學(xué)科；標(biāo)志組織培養(yǎng)成為一門新興學(xué)科；1946年：年：羅士韋在菟絲子莖尖培養(yǎng)地觀察到花羅士韋在菟絲子莖尖培養(yǎng)地

15、觀察到花的形成，為試管受精奠定了基礎(chǔ)；的形成，為試管受精奠定了基礎(chǔ)；1948年：年：Skoog和崔真培養(yǎng)煙草莖段時(shí)，發(fā)現(xiàn)腺嘌和崔真培養(yǎng)煙草莖段時(shí)，發(fā)現(xiàn)腺嘌呤或腺苷可解除生長素對芽生長的抑制作用，呤或腺苷可解除生長素對芽生長的抑制作用，腺腺嘌呤嘌呤/生長素生長素高，生芽；低，生根；相等，不分高，生芽；低，生根；相等，不分化?；?。1952-1953年：年：美國科學(xué)家美國科學(xué)家Steward F.C.用胡蘿卜根用胡蘿卜根的細(xì)胞懸浮培養(yǎng)，的細(xì)胞懸浮培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞發(fā)現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞能象受精卵發(fā)育能象受精卵發(fā)育成胚一樣的途徑，發(fā)育成完整植株。證實(shí)了植物成胚一樣的途徑，發(fā)育成完整植株。證實(shí)了植物細(xì)胞全能性學(xué)說

16、。細(xì)胞全能性學(xué)說。1952年：年：Morel和和Martin首次報(bào)道莖尖分生首次報(bào)道莖尖分生組織的離體培養(yǎng)，獲得無病毒大麗花植株。組織的離體培養(yǎng)，獲得無病毒大麗花植株。1954年：年：Muir將將煙草愈傷組織置于固體培煙草愈傷組織置于固體培養(yǎng)基上，在其上放一片濾紙，再在濾紙片上養(yǎng)基上，在其上放一片濾紙，再在濾紙片上放上一放上一 個(gè)煙草體細(xì)胞，個(gè)煙草體細(xì)胞，單細(xì)胞培養(yǎng)單細(xì)胞培養(yǎng)成功成功。1956年：年：Miller分離出分離出Kinetin，Kinetin / 生生長素長素 4. 組培技術(shù)和理論迅速發(fā)展階段（組培技術(shù)和理論迅速發(fā)展階段（1960-1979）1960年以來組織培養(yǎng)理論、實(shí)踐、技術(shù)和

17、方法年以來組織培養(yǎng)理論、實(shí)踐、技術(shù)和方法不斷完善和發(fā)展，形成獨(dú)具特色的專業(yè)技術(shù)不斷完善和發(fā)展，形成獨(dú)具特色的專業(yè)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)技術(shù)上建立了較完整的實(shí)驗(yàn)程序，已成在實(shí)驗(yàn)技術(shù)上建立了較完整的實(shí)驗(yàn)程序，已成為一種重要和精細(xì)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)為一種重要和精細(xì)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)組織培養(yǎng)已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)的許多分支學(xué)科，組織培養(yǎng)已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)的許多分支學(xué)科，并取得豐碩的成果。并取得豐碩的成果。4.1原生質(zhì)體培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)1960年：年：Cocking酶解法分離原生質(zhì)體獲得成功。酶解法分離原生質(zhì)體獲得成功。使植物細(xì)胞可以象動(dòng)物細(xì)胞一樣進(jìn)行細(xì)胞融合。使植物細(xì)胞可以象動(dòng)物細(xì)胞一樣進(jìn)行細(xì)胞融合。1971年：日本年：日本 tak

18、ebe和和Nagata首次利用煙草葉片首次利用煙草葉片分離原生質(zhì)體并獲得再生植株。分離原生質(zhì)體并獲得再生植株。80年代的一個(gè)研究熱點(diǎn)年代的一個(gè)研究熱點(diǎn),日本和中國做出了很大日本和中國做出了很大的貢獻(xiàn)。的貢獻(xiàn)。日本科學(xué)家進(jìn)行了大約日本科學(xué)家進(jìn)行了大約70個(gè)植物品種的原個(gè)植物品種的原生質(zhì)體培養(yǎng)。生質(zhì)體培養(yǎng)。中國中國獲得了獲得了30個(gè)以上品種的原生質(zhì)體再生個(gè)以上品種的原生質(zhì)體再生植株，其中包括難度較大的重要糧食作物和植株，其中包括難度較大的重要糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物大豆、水稻、玉米、小麥、谷子、經(jīng)濟(jì)作物大豆、水稻、玉米、小麥、谷子、高梁、大麥、棉花、油萊、馬鈴薯等。高梁、大麥、棉花、油萊、馬鈴薯等。在木

19、本植物、藥用植物、蔬菜和真菌原生在木本植物、藥用植物、蔬菜和真菌原生質(zhì)體培養(yǎng)方面的進(jìn)展也十分迅速。質(zhì)體培養(yǎng)方面的進(jìn)展也十分迅速。4.2 細(xì)胞融合與體細(xì)胞雜交細(xì)胞融合與體細(xì)胞雜交1972年，美國年，美國Carlson誘導(dǎo)粉藍(lán)煙草和郎氏煙草誘導(dǎo)粉藍(lán)煙草和郎氏煙草的原生質(zhì)體融合得到種間體細(xì)胞雜種：第一株體的原生質(zhì)體融合得到種間體細(xì)胞雜種：第一株體細(xì)胞雜種。細(xì)胞雜種。1978年，年，有性雜交不親和的番茄有性雜交不親和的番茄/馬鈴薯間的體馬鈴薯間的體細(xì)胞雜交獲得了雜種植株（細(xì)胞雜交獲得了雜種植株（Melchers）。隨后獲）。隨后獲得了地上結(jié)番茄，地下生馬鈴薯的雜種植物。得了地上結(jié)番茄，地下生馬鈴薯的雜

20、種植物。1985年，年，馬鈴薯的栽培品種與野生種的體馬鈴薯的栽培品種與野生種的體細(xì)胞雜交，得到了抗晚疫病和卷葉病的體細(xì)胞雜交，得到了抗晚疫病和卷葉病的體細(xì)胞雜種（細(xì)胞雜種（Austin）。）?？崎g的大豆科間的大豆/粉藍(lán)煙草（粉藍(lán)煙草（Kao，1977）、大）、大豆豆/煙草（煙草（Chien，1982）產(chǎn)生了連續(xù)增殖）產(chǎn)生了連續(xù)增殖的雜種細(xì)胞系，更遠(yuǎn)緣的大豆的雜種細(xì)胞系，更遠(yuǎn)緣的大豆/水稻產(chǎn)生了水稻產(chǎn)生了愈傷組織（愈傷組織（Niizeki，1985）。）。4.3 胚胎培養(yǎng)和試管受精胚胎培養(yǎng)和試管受精避免受精后胚乳發(fā)育不良或因種胚與胚乳間不親避免受精后胚乳發(fā)育不良或因種胚與胚乳間不親和而致使雜種胚

21、夭折，及時(shí)分離幼胚接種在無激素和而致使雜種胚夭折，及時(shí)分離幼胚接種在無激素培養(yǎng)基上使之直接成苗，這就是胚挽救。培養(yǎng)基上使之直接成苗，這就是胚挽救。大大提高遠(yuǎn)緣雜交的成功率。主要應(yīng)用于一些亞大大提高遠(yuǎn)緣雜交的成功率。主要應(yīng)用于一些亞洲國家。大量的幼胚培養(yǎng)成為植株的報(bào)道，有洲國家。大量的幼胚培養(yǎng)成為植株的報(bào)道，有40多多個(gè)雜種胚培養(yǎng)成功。個(gè)雜種胚培養(yǎng)成功。印度科學(xué)家在裁培種菜豆、黃麻和花生的遠(yuǎn)緣雜印度科學(xué)家在裁培種菜豆、黃麻和花生的遠(yuǎn)緣雜交中獲得了理想的重組體。交中獲得了理想的重組體。中國中國農(nóng)科院蔬菜所培養(yǎng)結(jié)球甘藍(lán)和大白菜的雜種農(nóng)科院蔬菜所培養(yǎng)結(jié)球甘藍(lán)和大白菜的雜種胚得到了種間雜種。胚得到了種間

22、雜種。4.4 組織及細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)有用物質(zhì)組織及細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)有用物質(zhì)Arregnin和和bonner在在1950年首先進(jìn)行了培養(yǎng)橡膠年首先進(jìn)行了培養(yǎng)橡膠莖愈傷組織獲取橡膠的嘗試。莖愈傷組織獲取橡膠的嘗試。1967年，年，Kaul和和Staba從牙簽草的組織和細(xì)胞培從牙簽草的組織和細(xì)胞培養(yǎng)物中分離出目的次生代謝物呋喃色酮。養(yǎng)物中分離出目的次生代謝物呋喃色酮。近近50年來飛速的發(fā)展。從年來飛速的發(fā)展。從400多種植物培養(yǎng)細(xì)胞多種植物培養(yǎng)細(xì)胞中分離到中分離到600多種次級代謝產(chǎn)物，其中多種次級代謝產(chǎn)物，其中60多種在含多種在含量上超過或等于其原植物，量上超過或等于其原植物，20種以上干重超過種以上干重

23、超過1。在日本，人參細(xì)胞培養(yǎng)已達(dá)在日本，人參細(xì)胞培養(yǎng)已達(dá)130600 L發(fā)酵罐；德發(fā)酵罐；德國用國用1000 L發(fā)酵罐培養(yǎng)毛地黃細(xì)胞；在我國，人發(fā)酵罐培養(yǎng)毛地黃細(xì)胞；在我國，人參細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)也已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。參細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)也已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。利用培養(yǎng)細(xì)胞的生物轉(zhuǎn)化能力生產(chǎn)高值化合物，利用培養(yǎng)細(xì)胞的生物轉(zhuǎn)化能力生產(chǎn)高值化合物，德國科學(xué)家進(jìn)行了出色的研究。他們在毛地黃細(xì)德國科學(xué)家進(jìn)行了出色的研究。他們在毛地黃細(xì)胞的培養(yǎng)中加入生物合成途徑的中間化合物毛地胞的培養(yǎng)中加入生物合成途徑的中間化合物毛地黃毒素和黃毒素和 甲基毛地黃毒素，培養(yǎng)細(xì)胞以幾乎甲基毛地黃毒素，培養(yǎng)細(xì)胞以幾乎 100的轉(zhuǎn)化速率使之羥基化，變?yōu)?/p>

24、醫(yī)藥強(qiáng)心劑的轉(zhuǎn)化速率使之羥基化，變?yōu)獒t(yī)藥強(qiáng)心劑地高辛。地高辛。4.5 單倍體育種單倍體育種亞太地區(qū)一直處于領(lǐng)先的地位。亞太地區(qū)一直處于領(lǐng)先的地位。1964年，印度的年，印度的Guba和和Meheshiwari培養(yǎng)毛培養(yǎng)毛葉曼陀羅花藥獲得了第一棵單倍體植株。葉曼陀羅花藥獲得了第一棵單倍體植株。印度培育的水稻品系比對照提高產(chǎn)量印度培育的水稻品系比對照提高產(chǎn)量15%49%；韓國獲得了；韓國獲得了2個(gè)水稻新品種；日本培育了個(gè)水稻新品種；日本培育了耐寒性和口味較好的水稻品種。耐寒性和口味較好的水稻品種。中國中國于于1970年開始這方面的研究，取得了很大的年開始這方面的研究，取得了很大的成果。成果。40種

25、以上植物獲得單倍體植株，其中小麥、玉米、種以上植物獲得單倍體植株，其中小麥、玉米、橡膠樹、楊樹、辣椒、油菜、柑桔、甘蔗、大豆、橡膠樹、楊樹、辣椒、油菜、柑桔、甘蔗、大豆、葡萄和蘋果等的單倍體植株為我國首創(chuàng)。通過單葡萄和蘋果等的單倍體植株為我國首創(chuàng)。通過單倍體育種獲得了水稻、小麥、煙草、辣椒和甜櫻倍體育種獲得了水稻、小麥、煙草、辣椒和甜櫻新品種。中華新品種。中華8號、號、9號等號等15個(gè)水稻新品種，總種個(gè)水稻新品種，總種植面積達(dá)植面積達(dá)1000萬畝。萬畝。通過花粉和花藥培養(yǎng)已獲得了幾百種植物的單倍通過花粉和花藥培養(yǎng)已獲得了幾百種植物的單倍體植株。體植株。5. 組織培養(yǎng)在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用階段（組織培

26、養(yǎng)在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用階段（1980年年-至今）至今）植物快速繁殖技術(shù)植物快速繁殖技術(shù) 60年代，法國的年代，法國的Morel用莖尖培養(yǎng)的方法大量繁用莖尖培養(yǎng)的方法大量繁殖蘭花獲得成功。植物快速繁殖技術(shù)、試管苗殖蘭花獲得成功。植物快速繁殖技術(shù)、試管苗工廠化生產(chǎn)和無病毒種苗生產(chǎn)技術(shù)在工廠化生產(chǎn)和無病毒種苗生產(chǎn)技術(shù)在70年代得年代得到了快速的發(fā)展。到了快速的發(fā)展。通過離體培養(yǎng)獲得小植株并且具有快速繁殖潛力通過離體培養(yǎng)獲得小植株并且具有快速繁殖潛力的植物已有的植物已有100多科、多科、1000種以上。種類由以觀賞種以上。種類由以觀賞植物為主逐漸發(fā)展到果樹、林木、蔬菜和大田作植物為主逐漸發(fā)展到果樹、林木、蔬菜和大田作物（糧食經(jīng)濟(jì)作物）。物（糧食經(jīng)濟(jì)作物）。美國、法國、意大利、荷蘭等歐美國家試管苗美國、法國、意大利、荷蘭等歐美國家試管苗的年產(chǎn)量均在數(shù)千萬株以上，并且以每年的年產(chǎn)量均在數(shù)千萬株以上，并且以每年7-8的速度增加。的速度增加。 我國快速繁殖和無病毒種苗生產(chǎn)的研究始于我國快速繁殖和無病毒種苗生產(chǎn)的研究始于70年代，脫毒馬鈴薯、大蒜、香蕉、甘蔗、花卉等年代，脫毒馬鈴薯、大蒜、香蕉、甘蔗、花卉等已開始規(guī)?；a(chǎn)。已開始規(guī)?；a(chǎn)。（一）植物組織培養(yǎng)的快速繁殖（一）植物組織培養(yǎng)的快速繁殖 三、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用三、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用快速繁殖主要