HUAZHONG AGRICULTURALUNIVERSITY烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究Research on Callus Induction and PlantRegeneration of Tobacco Leaves姓名: 黄金波CANDIDATE:Huang-Jin Bo学号: 2012304200510STUDENT ID:2012304200510课程: 植物细胞工程实验CURRICULUM:Plant Cell Engineering Experiment班级: MAJOR: 生技1201班Biotechnology 1201指导老师:SUPERVISOR:柳俊齐迎春陈浩Liu-Jun Qi-Ying Chun Chen-Hao中国武汉WUHAN,CHINA二○一四年十二月DEC, 2014烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究黄金波华中农业大学生命科学技术学院生技1201班[摘要] [目的]以烟草叶片为材料,通过这次实验,基本掌握植物愈伤组织诱导与植株再生的原理和方法,熟练掌握相关实验操作技术;另外,通过本次实验,完成烟草植株再生,并对比光照和黑暗等不同方法,对诱导愈伤组织状态和诱导率的影响,进行结果分析。
[方法]在无菌条件下,把烟草叶片剪成1cm2大小的小方块,先通过含0.25mg/L NAA和0.25mg/L BA的MS诱导培养基在光照和黑暗条件下诱导培养;三周后,转接到含0.25mg/L NAA和1.0mg/L BA的MS分化培养基中光照培养;两个月后,观察结果,统计分析。
[结果]诱导培养后,在光照条件下和在黑暗条件下培养的均有67.7%的被污染了;用剩下的33.3%全部接种到分化培养基上培养。
结果表明分化率在光照条件下和在黑暗条件下无差别;每个愈伤组织分化芽数在光照条件下明显多于在黑暗条件下诱导;分化芽状态在黑暗和光照条件有一定的区别,分化植株苗在光照和黑暗条件下诱导没有明显区别。
[结论]光照条件和在黑暗条件下诱导可以影响愈伤分化芽数和分化芽状态。
[关键词] 烟草叶片;愈伤组织;细胞工程;分化;诱导;植株再生Research on Callus Induction and PlantRegeneration of Tobacco LeavesHuang-Jin BoHuazhong Agriculture University , College of Life Science and Technology ,Biotechnology 1201[Abstract] [Objective]Using tobacco leaves as materials, through the experiment, we shouldhandle the basic principle and method of plant callus induction and plant regeneration,master related experiments’technology; In addition, through this experiment, to complete the tobacco plant regeneration, and compared different methods of callus induction, such as light and dark state, and the effects to the state and induction rate, then analyzing the results. [Method]The tobacco leaf was cut into 1 cm2 size small squares under aseptic conditions. Firstly induced in the MS induction medium with 0.25 mg/L NAA and 0.25 mg/L BA, under the condition of light and dark, respectively; Three weeks later, transferred to MS differentiation medium with 0.25 mg/L NAA and 1.0 mg/L BA culturing under light; Two months later , observing the results, and analyzing the statistics. [Results]After the induction culturing, 67.7% materials were polluted both under the condition of light and dark; rest 33.3% materials were inoculated to the differentiation medium, continuing to cultivate. As a result, it was successfully. The results show that there are no obvious differences between with the light condition and dark condition. Each number of callus bud differentiation under the condition of the light induced significantly more than in thedark condition; Bud differentiation status have certain difference in dark and light conditions, differentiation of plant seedlings in induced there was no significant difference between light and dark conditions. [Conclusion] the illumination condition and under the condition of dark induction can affect the bud differentiation of callus bud number and status.[Key Words] Tobacco Leaves;Callus;Cell Engineering Differentiation;Induce;Plant Regeneration1.前言细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学、遗传学、发育生物学等学科的原理和方法,通过某种工程学的手段,在细胞水平或细胞器水平上,按照人们的意愿对细胞进行改造,从而得到目的产物的一门综合科学技术(柳俊等,2011)。
近年来,由于包括遗传学、分子生物学、生理学、工程学、生物物理学等学科的快速发展和融合,细胞工程再综合了各大学科的优势以及利用自身的特点后,也得到了极大的发展。
细胞工程技术根据对象分类,可以将其分为植物细胞工程、动物细胞工程和微生物细胞工程。
它们之间的原理和方法都是相通的,但是又有微小的区别。
植物细胞工程技术的发展源头可以追溯到上世纪初,发展到现在,其实它的应用已经非常的广泛。
目前来说,它已被广泛用于医学、能源、制药、农业育种、食品等方面的科学研究和生产应用。
下面就主要对动物细胞工程和植物细胞工程技术在生产生活中的一些应用做一些简单的介绍。
1.1动物细胞工程技术及其应用动物细胞工程主要是应用细胞生物学和工程学的研究手段和原理,通过细胞培养、细胞融合、细胞核移植、胚胎移植、基因转移等技术而发展起来的一门生物技术(叶敏,1984)。
目前在细胞工程制药、细胞治疗、干细胞培养、细胞核移植等方面有着非常广泛的应用(李刚等,2002;唐红等,2011;马瑞丽,2007;)。
下面就以下几个方面对动物细胞工程技术的一些应用做一些简单的介绍。
1.1.1生产单克隆抗体和细胞因子自1975年英国剑桥大学的科学家利用动物细胞融合技术首次获得单克隆抗体以来,现在针对各种抗原的单克隆抗体已被广泛应用于生命科学的各个领域,而细胞工程技术的发展对于单克隆抗体的生产无疑是提供了强大的技术支持。
用单克隆抗体可以检测出多种病毒中非常细微的株间差异,尤其在鉴别菌种型及亚型、病毒的变异株以及寄生虫不同生活周期的抗原性等方面更具独特优势。
这些都是传统血清法或动物免疫法所做不到的,而且利用细胞工程技术生产的单克隆抗体具有灵敏度高、特异性强的特点,所以诊断非常准确,误诊率与传统血清学手段相比大大降低(唐红,2011)。
不仅如此,近年来的发展也将细胞工程带入了肿瘤诊断的领域,利用生产的特异性单克隆抗体为肿瘤的检测和治疗提供了新的思路和方法。
比如就有这样的报道,有科学家利用单克隆抗体耦联放射性核素,在肿瘤局部产生足够的电离辐射生物学效应,这在治疗卵巢癌的实验与临床研究已取得较大进展,给卵巢癌特别是术后复发及化疗耐药患者的治疗带来新的希望(吴嘉涵,2009)。
1.1.2 细胞融合技术细胞融合指在诱导剂或促融剂作用下,两个或两个以上的异源细胞或原生质体相互接触,进而发融合并形成杂种细胞的现象。
细胞融合技术作为细胞工程的核心基础技术之一,不仅在农业、工业的应用领域不断扩大,而且在医药领域也取得了开创性的研究成果。
这其中其实也主要包括有单克隆技术(马瑞丽,2007)。
但是,不仅是单克隆技术,细胞核移植技术也得到了很好的发展。
自从1997年克隆羊多利诞生以来,相继在很多国家都报道出来已经克隆出各种动物,比如说我国的克隆牛、克隆猪、克隆鼠等。
克隆动物的技术最大的发展前景莫过于将它与转基因生物反应器结合起来,发展为类似于动物工厂的优势杂种细胞用于生产各种药物。
这其中比较成熟的比如有利用转基因动物乳腺作为生物反应器,生产基因工程人类蛋白质药物,它可以使成本较微生物发酵、动物细胞培养生产基因工程药物大大降低(李刚等,2002)。
1.2植物细胞工程技术及其应用植物细胞工程是以细胞的全能性和体细胞分裂的均等性作为理论依据,在细胞水平上对植物进行操作的育种新技术。
植物细胞工程包括染色体工程技术、原生质体培养、花药培养、细胞培养与无性系筛选、组织培养与体系胞杂交、器官与胚胎培养、植物脱毒快速繁殖与人工种子生产技术等(李培夫等,2006)。