择。 突变频率高，筛选群体大，在较小容器中可操作
百万到千万个植物细胞。 与种子、芽体比较，细胞水平突变重复性、稳定
性好。 离体筛选的意义：
对农作物形状进行遗传改良；为细胞杂交和转基 因技术提供选择标记，如互补选择；对突变体细 胞进行遗传及生理代谢研究。
突变是遗传变异性的终极来源，它为种群变异提 供原材料。是体现生物多样性和适应多变环境的 重要方式。
Chal effand carlson（1975）进行了高赖氨酸水 稻突变体筛选的研究，采用甲基磺酸乙酯，S（2-氨乙基）-半胱氨酸为选择因子，得到的突变 体中，蛋氨酸含量增加14%；游离天冬氨酸增加 17%；游离异亮氨酸和亮氨酸比野生种增加4～8倍。
Hibberd等（1987）用高浓度苏氨酸和赖氨酸为选 择剂，得到了抗这两种氨基酸的玉米突变体，在 愈伤组织中，其苏氨酸比正常细胞高6倍，在种子 中提高75～100倍。
4 抗逆突变体
耐盐突变体的筛选是通过在培养基中加入高盐浓度，甚至 海水来进行的。在盐浓度逐渐增加的条件下，诱导并筛选 出耐盐的细胞系。
Dix和Steet（1975）利用加入NaCl的液体培养基，培养辣 椒和烟草，结果得到一种可在含1%～2% NaCl条件下生存 的抗盐突变细胞株，培养几代在回到含盐培养基中，仍具 有抗盐性。在抗盐细胞中游离脯氨酸积累量增加，表明脯 氨酸与植物抗盐性的关系。
植物细胞工程目前分为五个分支： 脱毒与快速繁殖。 细胞的大量培养。 体细胞杂交。 细胞遗传转化及产生转基因植株。 无性系变异与分离突变体。
前两者主要利用遗传自动调节，本身遗传潜力进行繁 殖；
后三者则主要利用遗传变异，创建新种质。
离体筛选的优点： 离体筛选突变体的可控程度高，便于进行定向选
大野(Oono ，1978)在水稻愈伤组织培养诱导的800个再生 植株中，有70%发生形态、叶绿素含量及育性等指标的变 异；
Ahloowalia（1982）首先报道了小麦体细胞无性系变异的 现象，得到了矮杆、分蘖数、抽穗期、白粒等具有明显经 济价值品种，有些变异性状已确定是单基因突变的结果。
Gengenbach等用玉米长蠕孢小种产生的可导致玉米叶苦病 的T毒素，在对T毒素敏感和雄性不育的玉米愈伤组织中， 筛选到抗T毒素和雄性可育的玉米。
3 抗除草剂突变体 选择专一和广谱的抗除草剂作物新品种，是现代农业生产
发展的需要，也是育种工作中主要的育种目标之一。要得 到抗除草剂新品种可通过突变体筛选途径，也可通过转基 因技术的达到。
Heinz等（1969）观察到，由甘蔗细胞培养得到的愈伤组 织，其形态学、细胞遗传学及同工酶谱有很大的变化。再 生植株中分离出了若干亚无性系，表现出较强抗眼点病和 裴济病（Fiji）能力。
Shepard等 （1980）得到1000个马铃薯原生质体无性系， 有60个无性系表现出稳定的有利变异。株形紧凑，块茎早 熟，块茎表面光滑，大小均匀一致，白皮，抗早疫病和晚 疫病等。
二、变异的类型
1. 农作物的品质改良
食品的营养价值主要取决于种子中蛋白质和氨基酸的含量， 特别是氨基酸的组成和含量。谷类物中的多数作物赖氨 酸、苏氨酸、异亮氨酸含量偏低，而在一些豆类作物中蛋 氨酸偏低。如赖氨酸含量在玉米中约为0.3%，小麦在0.34% 左右。 作物体内某些特定的氨基酸在细胞内保持一定的浓度，过 高回发生毒害作用。而某些细胞一旦获得对这些氨基酸的 抗性后，可大大减轻这些毒性，从而允许细胞内这些氨基 酸及类似物的过量积累，这些氨基酸也许就是对人们特别 有用的氨基酸。如获得高赖氨酸细胞系的突变植物类型， 就可达到改良品种的目的。
植物的细胞、组织、在离体培养时，由于环境条件可以 人为控制和培养基中化学因素的影响，会发生各种各样 的变异，外植体体细胞发生的变异称为体细胞变异
体细胞无性系变异的特征表现在：随机性，无法精确地分 批重复。再生植株的遗传变异性广，包括染色体变异畸变， 点突变，DNA序列的扩增、缺失和转座，以及线粒体和叶 绿体基因组的改变等。
2.抗病突变体
当病原菌侵染植物组织后往往会产生一种毒素，破坏寄主 细胞正常的代谢，严重的甚至导致细胞的死亡。病原毒素 一般为一些次生产物，如糖苷、萜类、酚类或氨基酸类似 物等。在培养基内加入某种病原毒素可淘汰不抗病的细胞， 筛选出可以抗病的细胞。
Carlson（1973）以烟草野火病类似物蛋氨酸-亚砜亚胺 （MSO）为选择因子，并获得烟草抗野火病突变体。MSO和 细菌野火病毒素一样，在烟草叶片上产生相同的缺绿斑点， 抗病突变的再生植株具有抗该细菌感染的能力。
植物组织培养
Plant tissue culture
第八章 突变体的诱导与选择
一、突变体选择的概念
组织培养筛选突变体（mutatin)方法，又称离体筛选。 一类细胞组织培养过程中表现出的变异，Larkin和 Scowcroft（1981）首次将这种变异称体细胞无性系变异 （somaclonal variation);另一类在培养基中加选择压 （化学物质）诱导产生变异，具有定向突变特征。
抗除草剂突变体的选择，主要根据除草剂对植物（杂草） 生理生化过程的特异的酶的作用，在抗除草剂作物中对这 些除草剂不敏感或有同工酶的产生，从而使除草剂对杂草 产生毒害，对作物无害，达到除草的目的。
Magha等（1996）从烟草、番茄的组织培养中筛选出抗百 草苦、磺酰基脲类除草剂细胞系；玉米对咪唑啉酮胺类的 抗性的细胞系。
2. 人工诱发突变
Dix和Steet用辣椒愈伤组织细胞进行悬浮培养，用甲基磺 酸乙酯（EMS）作为诱变剂，在0～-3℃条件下，得到两个 抗低温的突变细胞系。
三、变异的来源
1 .离体培养细胞的自发突变

组织培养后植株变异的原因： 源植株中预先存在的变异表达。 组织培养过程中引起的可遗传的变异。植株的再生方式、 生长调节物质、继代培养的时间。 由外源遗传及生理作用引起的变异