植物生物技术
太空育种
我国从1987年发射的返回式卫星首次搭载了青 椒、小麦、水稻等一批种子,开始了我国太空育种 的尝试。
落地生根
辐射材料 叶
射线种 剂量 类 ( krad )
X
2~3
插叶不定芽 γ
10
叶
X
2
菊花
组培芽点
γ
非洲菊
幼株
X
大丽菊 新收获块根 X
波斯菊 发根插条
γ
绣线菊
干种子
γ
蔷薇属 一年生植株 X
1~3 1~6
2~3 1~2
2 8~9
落地生根
阿美尼亚麝香 兰
阿美尼亚麝香 兰
花叶兰
美人蕉( 2x )
美人蕉( 3x )
从一个细胞到一个植株
从一个配子到一个植株(单倍体)
A
B
C
烟草花粉离体培养
从一个器官或组织到一个植株
A
B
C
D
E
F
烟草组织培养
原生质体培养
原生质体:植物细胞通过质壁分离后,可以和细 胞壁分开的那部分细胞物质.或是去掉植物细 胞壁的细胞。
原生质体培养:原生质体分离纯化后,须在适当 的培养基上应用适当的培养方法,才能再生细 胞壁,并启动细胞持续分裂,直至形成细胞团、 长成愈伤组织或胚状体、分化和发育成苗,最 终再生完整植株。
绿色革命带来的影响
墨西哥:1940年仍需进口一半以上自用粮食的国家, 在1964年已有余裕输出五十万吨的小麦。 印度:1966年引进由墨西哥来的小麦种子。次年, 印度国内收成了一千七百万吨的小麦。由于过去最 好也只有年产一千两百万吨。 菲律宾:1963年成立了国际稻米研究机构,该机构 发展出的稻米品种被喻为是「神迹米」(Miracle Rice)。十年间平均提高了东南亚国家每公顷稻米 的平均产量至少2.5倍以上,栽种神迹米的面积也增
园艺植物生物技术
1.了解基本原理和方法 2.掌握基本技术和应用、组织培养的过程
何为生物技术?
生物技术:
生物技术:biotechnology (生物工程)是以 现代生命科学为基础,结合先进的工程技术 手段和其他基础科学的科学原理,按照预先 的设计改造生物体或加工生物原料,为人类 生产出所需要的产品或达到某种目的的一系 列技术。
三 植物生物技术的应用
21世纪是信息时代,是知识经济时代。以六大高新技术为 标志:电子信息、生物技术、新材料、新能源、海洋技术、 航空航天技术。
生物技术--现代生命科学的革命--未来经济发展的新动力
第一次技术革命 第二次技术革命 第三次技术革命
工业革命 信息技术 生物技术
解放人的双手 扩展人的大脑 改造生命本身
加了2000倍。
存在的问题:作物单一化
世界粮食组织的一份报告很能说明问题: 1992年,在绿色革命4O年到来时,新品种作物已 经覆盖了全世界1/2的麦地和稻田。当今,美国1/3 的大草原只种植一种小麦。农业专家说,在曾经种植 过3万种作物的地区,不久将有3/4的面积只种植10 种稻谷。
玛雅文明衰亡的原因之一:就是单一品种玉 米的栽培而导致的玉米叶蜱和玉米花叶病毒 爆发的结果。
桂花红166、桂花红35、桂花红95:高钙、 高蛋白保健食用花生,营养堪比牛奶。 特点:含钙量高,每公斤含钙达700毫克, 是传统花生含钙量的2倍以上,蛋白质含 量高达32%,营养堪称“植物牛奶”。
胚拯救(embryo rescue)技术
由于是远缘杂交,杂交胚的胚乳发育不正常或是 胚与胚乳之间生理上的不协调而使杂种胚早期败 育。通过胚拯救(embryo rescue)技术可在胚败育 之前将其取出培养,避免远缘杂种胚早衰,使大 量远缘杂交胚继续发育成正常种子,尽快进入选 育程序。
基因工程
酶工程
工程技术手段
细胞工程 发酵工程
蛋白质工程
一 动物生物技术
克隆羊:从一个细胞到一头羊
多利和它的孩子以及“父亲”莫特
沃尔小组 恒河猴
克隆牛 日本 1998 7 5
克隆羊---多利
1997.3.4 (美)克林顿总统宣布:禁止联邦政府资助人体克隆 实验。
1997.3.5 (意)卫生部长在众议院宣布:禁止人体和动物克隆。 1997.3.11 世界卫生组织(WHO)宣布:禁止人体克隆试验。 1997.3.11 欧盟委员会宣布:反对人体克隆试验。 中国卫生部宣布:禁止人体克隆试验。
存在的问题:大规模灌溉和施肥对水质的影响
存在的问题:大量施用化学肥料、农药 农药越用越多,但单位产量却越来越少
主要农作物待改善的问题:
玉米:玉米螟 小麦:小麦锈病 水稻:维生素A含量低 葡萄柚:在寒冷气候不适合生长
解决途径:
植物杂交 诱变育种 植物基因工程
植物杂交
高蛋白花生“桂花红95”
动物细胞融合技术
动物细胞的融合还常常用到灭 活的病毒作为诱导剂,很多不 同种类的动物细胞之间或动物 与人的细胞之间都能进行融合, 形成杂种细胞,例如人—鼠、 人—兔、人—鸡,人—蛙, 鼠—鸡、鼠—兔、鼠—猴等的 细胞都能进行融合。
二 植物生物技术
植物生物技术:
是指对植物品质和性状进行改造的生物 技术,包括植物组织培养技术、人工种子、 细胞工程、基因工程等多种生物技术,主 要是指植物基因工程技术和与之相关的植 物组织培养技术、分子标记育种技术等。
农业革命-绿色革命
第一次绿色革命:
20世纪50-60年代以高杆 改变矮杆为标志,另外辅助 于农药和农业机械,使“墨 西哥小麦”的矮杆化和矮杆 水稻良种的全面推广,从而 解决了19个发展中国家粮食 自给问题。
主要的内容:大规模地推广矮秆、半矮秆、抗倒 伏、产量高、适应性广的优良小麦及水稻品种, 并同时改进灌溉、施肥等相关技术。
幼苗 叶片
鳞茎 种子 根茎 根茎
X ,γ X
1.5 ~ 2 1 3 ~ 0.4
γ
2
γ
> 2.7
宇航(太空)育种
利用卫星搭载植物种子在太空中宇宙射线 的辐射下,生物遗传物质有人类意想不到的 各种变异。如辣椒果实变得特大的太空辣椒。 通过卫星搭载进行植物种质创新还在菠菜、 黄瓜等植物上开展了试验。
诱变育种
生命的基础和核心
非生命的基础和核心
辐 射 育 种
浙江农科院的60Coγ射线种植房
四川农科院的钴圃全貌
常见园林植物辐射诱变适宜剂量表
植物种 类
菊花 菊花
菊花
辐射材料 嫩茎
发根插条
发根插条
射线 种类
剂量( krad )
植物种类
X
0.8 ~ 0.9
秋海棠
γ
1~3
毛叶秋海棠
快中 子
0.3 ~ 0.5