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植物细胞培养技术


(二)、酶解法
利用果胶酶、纤维素酶等处理,分离出 具有代谢活性的细胞。该法不仅能降解中 胶层,还能软化细胞壁。所以,用该法分 离细胞时,对细胞给予渗透压保护,如添 加适量甘露醇。
二、通过愈伤组织诱导获取 植物细胞
(一)、概念 愈伤组织:植物各种器官的外植体在离 体的条件下,细胞经过脱分化等一系列过 程,重新转化为未分化细胞,继而形成一 种能快速增殖的无特定结构和功能的薄壁 细胞团,称为愈伤组织。
(二)、细胞密度。单细胞培养要求接种 的细胞有一定的密度。过低,不利于细 胞生长繁殖,过高,则难得到单细胞系。 (三)、植物生长激素。主要是生长素和 分裂素。
(四)、温度。一般控制在25度左右,许可 范围内适当提高温度可加快单细胞生长速 度。 (五)、PH。一般控制在5.2~6.0 (六)、CO2含量。植物细胞培养系统中 CO2含量对细胞生长繁殖有一定影响。
(一)、原生质体的分离
1、机械法:使细胞发生质壁分离,然后切开 细胞壁使原生质释放出来。 特点:排除了外加酶对原生质体结构和 代谢的不利影响,但产生的原生质体少,对于 细胞质浓密、液泡小的分生组织不适用。
2、酶解法:将果胶酶和纤维素酶混合处理材料。
特点:能在较短时间内获得大量原生质体, 并能从分生组织获得原生质体,但是,酶可能对 原生质体有毒害作用。
(三)、从愈伤组织分离得到植物细 胞
诱导获得的愈伤组织可以用小刀或镊子 分割得到植物小细胞团,也可以将愈伤组 织转移到液体培养基中,加入杀菌的玻璃 珠,振荡培养,使愈伤组织分散成小细胞 团或单细胞,然后过滤,得到一定体积的 小细胞团或单细胞悬浮液。
三、通过原生质体获取植物细胞
原生质体:出去细胞壁后得到的微球体。
含义:将愈伤组织培养在一定容积的密
闭容器中进行培养。它是进行细胞生 长 和细胞分裂的生理生化研究常用的培养方 法。
植物细胞培养技术的概念
植物细胞培养:是指从植物体中获 得 植物细胞,然后在一定的条件下培养, 以获得所需的细胞或各种产物的技术过 程。
植物细胞培养技术的理论 基础
植物细胞的全能性:植物的每个细胞都包 含着该物种的全部遗传信息,从而具备发育成完 整植株的遗传能力。 细胞分化:细胞在生长发育的过程中,在形 态、结构、生理功能等方面发生某些特异性差异 的过程。 脱分化:在某些特定条件下,分化细胞的基 因活动模式会发生可逆的变化,重新回到未分化 状态,这个过程成为脱分化。
2、基本过程
(1)、单细胞悬浮液的密度调整 (2)、固体培养基的配制 (3)、接种单细胞 (4)、培养 (5)、继代培养
(四)、条件培养法
将单细胞接种于条件培养基中进行 培养,使细胞生长繁殖,而获得有单细 胞形成的细胞系的培养方法。
植物单细胞培养的条件
(一)、培养基。不同种类植物单细胞对 营养成分的要求各不相同,要根据不同 的要求配置培养培养基。
3、影响因素:材料的种类与生理状况、酶的种 类与浓度、酶解时间、渗透压稳定剂和质膜稳定 剂等。
(二)、原生质体的纯化
供体体材料经酶处理后,除有完整的原生质体外 还有未被消化的细胞、破碎的原生质体,叶绿体、线 粒体等,可以用镍丝网除去较大碎屑,进一步纯化方 法有下三种: 1、沉降法:离心,使原生质体下沉,碎片留于 上清液。 2、漂浮法:根据密度不同,利用密度大的高渗 溶液,离心后使原生质体漂浮其上,碎片等沉底。 3、界面法:采用两种不同密度的溶液,离心后 使完整的原生质体处于两液相的界面。
(二)、影响愈伤组织诱导的因素
• 1、要有合适的外植体。一般来说,外植体细 胞分化程度越高,脱分化越困难,所需时间越 长 • 2、要有适宜的培养基和培养条件。植物激素 的种类和浓度最为重要。 • 3、光照和温度也影响愈伤组织的发生。 • 4、NH4+/NO3-的浓度比对愈伤组织的诱导 也有影响。浓度比为4:1时,诱导率最高。
(三)、原生质体再生形成植物细 胞
原生质体分离后,经过技术和适当稀释,在 一定条件下进行原生质体培养,使细胞壁再生, 从而得到植物单细胞,单细胞培养,长成细胞团, 再经过继代培养,形成由原生质体形成的细胞系。 采用固体培养或者液体静止培养,形成植物细胞。
植物单细胞的培养方法
(一)、看护培养法
1、概念; 采用一块活跃生长的愈伤组 织块来看护单细胞,使单细胞持续分裂和 增殖,而获得单细胞形成的细胞系的方法。
植物单细胞的获取
一、从外植体直接分离细胞
(一)、机械捣碎法 先将叶片等外植体轻轻捣碎,然后 通过过滤和离心分离细胞。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
优点: 1、获得的植物细胞没有经过酶 的 作用,不会受伤害。 2、不需要经过质壁分离,有利于进行生 理生化研究。
缺点: 由于受到机械作用,细胞结构会受到一 定的伤害,获得完整的细胞团或细胞数量少。
细胞悬浮培养
(一)含义及特点 1、含义:将离体的植物细胞悬浮在液体培养
基中进行的无菌培养
2、特点
1)细胞可不断增殖,形成高密度的细胞群体, 适于大规模培养; 2)能够提供大量较为均匀的细胞,为研究细 胞的生长、分化创造方法和条件。
3、悬浮培养类型和方法
成批培养 连续培养
(1)、成批培养/分批培养
(二)、微室培养法
1、概念; 将接种有单细胞的少量培 养基,置于微室中培养,使单细胞生长 繁殖的方法。 2、特点:使用培养基用量少,可通 过显微镜观察个体细胞的生长、分裂、 分化、发育情况。利于对单细胞全过程 进行跟踪。
(三)、单细胞培养法
1、概念:将单细胞接种于固体培养基, 在培养皿中进行培养,使细胞生长繁殖, 获得由单细胞形成的细胞系的培养方法。
2、基本过程:
(1)、配制好宜于愈伤组织继代培养的固体培养基。 (2)、将生长活跃的愈伤组织块植入固体培养基中间部位。 (3)、愈伤组织上方放置一片面积为1平方厘米的滤纸,滤纸下 方紧贴培养基和愈伤组织块。 (4)、取一小滴经过稀释的单细胞悬浮液接种于滤纸上方。 (5)、置于培养箱,在一定的温度和光照条件下培养若干天, 单细胞在滤纸上进行持续分裂和增殖,形成细胞团 (6)、将细胞团转移到新鲜的固体培养基中进行继代培养,获 得由单细胞形成的细胞系。
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