大白菜无菌苗叶肉原生质体植株再生
3.原生质体技术
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2、 原生质体的分离
渗透压稳定剂
在配制酶液时，必须加入适量的渗透压稳定 剂，以代替细胞壁对原生质体所起的保护作用。 因为细胞壁一旦去除，裸露的原生质体若处于低 渗透压的溶液中，就会立即破裂死亡。 甘露醇和山梨醇等糖醇是最常用的渗透压稳 定剂，有时也用葡萄糖。糖醇一般用于游离叶肉 等材料的原生质体。葡萄糖则常用于游离悬浮细 胞的原生质体。渗透压稳定剂的浓度因植物材料 不同而异，一般为0.3～0.7mol/L。
中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室
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2、 原生质体的分离
试管苗的子叶、胚轴以及培养的悬 浮细胞具有无菌、不受生长季节影响等 特点。 许多试验结果指出，利用试管苗作 为供体材料时，苗龄对分离原生质体及 其后培养的效果影响较大。另外，培养 的悬浮细胞，如果经过多次的继代培养， 常常会出现再生植株能力减退和遗传上 的不稳定性等现象。
1.原生质体的研究概况
原生质体
核质体
植物细胞
胞质体
中南林业科技学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室
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1.原生质体的研究概况
1.2 原生质体的研究进展
1、1863年，Hanstein首次起用原生质体(protoplast) 一词。 2、1892年，Klercker用刀片细切植物组织机械分离 出原生质体。 3、1960年，Cocking首次应用酶法制备番茄根原生质 体获得成功。 4、1971年，Takebe et al.首次得到烟草叶肉原生质 体培养的再生植株。 5、1985年，Fujimura et al.第一例禾谷类作物－水 稻原生质体培养再生植株。 6、1986年，Spangenberg et al.单个原生质体培养 再生植株在甘蓝型油菜上获得成功。
第三章植物组织培养再生植株
作，便于储藏和运输。
三、人工种子的生产流程
胚状体；
微芽； 1、繁殖体的人工诱导与生产增殖
原球茎
后熟培养；
2、繁殖体的筛选和预处理
人工筛选； 脱水干燥
繁殖体的预处理
3、人工种子的包埋
人工种皮:海藻酸钠
繁殖体的包埋 明胶果胶酸钠等
人工胚乳：
Artificial seed production from encapsulated PLBs regenerated from
第一阶段是外植体经过诱导形成愈伤组织；
第二阶段是“生长中心”形成。当把愈伤组织 转移到有利于有序生长的条件下以后，首先在若 干部位成丛出现类似形成层的细胞群，通常称之 为“生长中心”，也称为拟分生组织，它是愈伤 组织中形成器官的部位；
第三阶段是器官原基及器官形成。
第二节 器官发生
• 离体器官发生 :指培养条件下的组织或细胞团（愈 伤组织）分化形成不定根（adventitious roots）、 不定芽（adventitious shoots）、类原球茎(PLBs)等 器官的过程。
leaf base of Vanda coerulea
Sarmah DK et al., 2010, Current Science
THE END
通过器官发生形成再生植株大体上有三种方式: 第一种方式是先芽后根; 第二种方式为先根后芽; 第三种方式是在愈伤组织的不同部位形成芽和根，
再通过维管组织的联系形成完整植株。
二、外植体的脱分化——愈伤组织诱导
（二）愈伤组织诱导的条件
• 生长素：启动细胞分裂的重要激素，是植 物细胞脱分化、形成愈伤组织过程中不可 缺少的物质。
叶用芥菜叶片原生质体再生植株
叶用芥菜叶片原生质体再生植株雷建军;陈世儒;郭余龙【期刊名称】《园艺学报》【年(卷),期】1992(19)1【摘要】叶用芥菜品种‘冲辣菜’(Brassica juncea var.longeptiolatuscv,‘Chonglacai’)试管苗叶片原生质体用液体浅层培养。
培养后48—72h观察到第一次分裂。
培养7—10天后每隔一周添加甘露醇浓度逐渐降低(6％—4％—0％)的新鲜培养基,一共加3次。
培养过程中不时地慢速振荡有利于细胞的持续分裂,从而促进细胞团和微愈伤组织的形成。
6周后形成直径达0.5—1.0mm的微愈伤组织。
植板率(微愈伤组织数占培养原生质体数的百分率)为0.2％。
微愈伤组织转至附加萘乙酸(NAA)0.2、6-苄氨基嘌呤(BAP)2.0mg/L 的MS固体培养基上,10天后分化出芽。
当这些芽长成 2—3 cm高的新梢后转至含NAA 1.0mg/L和赤霉素(GA_3)0.2mg/L或只附加吲哚乙酸(IAA)1.0mg/L的MS培养基上分化出根,形成了完整的小植株。
【总页数】6页(P52-56)【关键词】叶用芥菜;原生质体;植株再生;芥菜【作者】雷建军;陈世儒;郭余龙【作者单位】西南农业大学植物遗传工程研究室【正文语种】中文【中图分类】S634.503.5【相关文献】1.芥菜型油菜子叶原生质体再生成完整植株 [J], 李文彬;陈正华2.茎用芥菜细胞质雄性不育系子叶原生质体培养和高效植株再生 [J], 陈利萍;张明方;平田;曹家树;陈竹君3.油菜单倍体植株叶原生质体培养再生植株 [J], 刘选明;官春云;李栒;周朴华;罗泽民4.茎用芥菜的原生质体培养及植株再生 [J], 雷建军;陈世儒5.芥菜原生质体培养和植株再生 [J], 赵军良;李文彬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
植物原生质体的细胞壁再生
中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology2021,43(1): 134-143DOI: 10.11844/cjcb.2021.01.0017植物原生质体的细胞壁再生何其邹洪>，2鄂一岚K2王广超张贵芳1林金星李瑞丽G北京林业大学林木分子设计育种高精尖创新中心，北京100083;2北京林业大学生物科学与技术学院，林木育种国家工程实验室，北京100083)摘要 细胞壁作为植物细胞重要的组成部分，在决定细胞形状、维持机械支撑、吸收养分等方面发挥重要功能。
因此，揭示植物细胞壁合成的调控机制具有重大的生物学意义。
基于植物组织水平研究细胞壁的生物合成具有难以控制时间尺度、观察空间狭小等局限性。
原生质体作为去除细胞壁的单个细胞是研究细胞壁再生的理想系统。
在过去的几十年里报道了大量关于植物原生质体再生细胞壁的研究，但是关于细胞壁再生的机制尚不清楚。
该综述介绍了目前应用于植物原生质体再生细胞壁研究的主要技术和取得的研究进展，并且对该领域的后续发展进行了展望，为进一步阐明植物细胞壁生物合成的机制提供理论参考。
关键词植物;细胞壁再生；原生质体;细胞壁成像；原生质体培养Cell Wall Regeneration of Plant ProtoplastH E Q iz o u h o n g12, E Y ila n1,2, W A N G G u an gch ao12, Z H A N G G u ifa n g1, L IN J in x in g1,2, LI R u ili1,2**Beijing Advanced Innovation Center f or Tree Breeding by Molecular Design, Beijing J 00083, China; 2National Engineering Laboratory f or Tree Breeding, College o f B iological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)Abstract C ell w all, as a significant com ponent o f plant cell, is essen tial for determ ining cell shape, m aintaining m echanical support, and absorbing nutrients o f plants. Thus, it is o f great b iological significance to reveal the regulatory m echan ism o f plant cell w all biosynth esis. Studying cell w all b iosyn th esis based on organizational lev els has great lim itations in term s o f controlling the tim e scale and narrow observation space. Protoplast is an ideal m odel sy stem for studying cell w all regeneration w ith cell w all rem oved. O ver the past few d ecad es, a large num ber o f studies o n cell w all regeneration from plant protoplast h ave been reported. H o w ev er the m echanism u nderlying this proce ss is yet unclear. T his rev iew introduces the primary techniques and research progresses applied to the study o f plant ce ll w all regeneration in protoplast and u n veils a p rospective advances o f this field, providing theoretical reference for further clarifyin g the m echan ism o f cell w all biosynthesis.K e y w o r d s plant; ce ll w all regeneration; protoplast; c e ll w a ll im agin g; protoplast culture植物的细胞壁是其区别于动物细胞所具有的 以及响应生物和非生物胁迫等方面发挥重要的生 特征结构之一，其组成和动态结构在决定细胞形物学功能[1]。
花椰菜叶肉原生质体培养再生植株
花椰菜叶肉原生质体培养再生植株
卫志明;许智宏
【期刊名称】《园艺学报》
【年(卷),期】1992(19)1
【摘要】从花椰菜的无菌苗的叶肉组织分离原生质体,经纯化获得了高的原生质体产量(2.8×10~6/gFW)。
纯化的原生质体用MS—1培养基培养,得到了再生细胞的高频率分裂(36.4％)。
比较了液体浅层培养、双层培养和Gelrite包埋培养方法,发现Gelrite包埋培养,最宜于花椰菜叶肉组织的原生质体。
原生质体再生的愈伤组织转到分化培养基MS-4上,可诱导分化成苗,随后,转移到生根培养基MS-5上即可形成完整植株。
移栽54株再生植株到盛土壤的盆中生长,均能结出正常的花球。
【总页数】6页(P47-51)
【关键词】花椰菜;叶肉;原生质体;培养
【作者】卫志明;许智宏
【作者单位】中国科学院上海植物生理研究所植物分子遗传国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】S635.303.5
【相关文献】
1.烟草K326叶肉原生质体培养再生植株及影响因素的研究 [J], 陈名红;陈学军;吴渝生;李天飞
2.烟草NC89叶肉细胞原生质体培养再生植株及影响因素的研究 [J], 陈曦
3.叶肉细胞原生质体培养再生植株变异的研究 [J], 陈曦;鲁润龙
4.烟草云85叶肉原生质体培养再生植株及影响因素的研究 [J], 陈名红;李天飞;陈学军;吴渝生
5.烟草NC_(89)叶肉细胞原生质体培养再生植株及影响因素的研究 [J], 陈曦;王丽莉;鲁润龙;鲍时来;尹路明
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高中生物专题2细胞工程单元素养评价(含解析)新人教版选修3
单元素养评价(二)(专题2)(60分钟100分)一、选择题(共8小题,每小题2分,共16分)1.(2019·北京高考)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。
研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。
以下对相关操作及结果的叙述,错误的是( )A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体【解析】选D。
本题考查基因工程的操作步骤以及单倍体育种方法。
导入受体细胞的基因表达载体应含有目的基因和标记基因等,A项正确;对转基因植株可以用接种病原体的方法进行个体水平鉴定,B项正确;脱分化和再分化过程所用生长素和细胞分裂素的浓度比例不同,C项正确;经过花粉离体培养获得的幼苗是单倍体,需要经过秋水仙素诱导处理,使染色体数加倍,才能获得二倍体,D项错误。
2.如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程。
下列说法中,不正确的一项是 ( )A.过程A表示细胞核移植,是目前实现体细胞克隆的关键技术B.经过程B得到的结构中,④是未分化的细胞,因而这些细胞被认为是胚胎干细胞C.相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,这为揭示细胞凋亡和细胞分化机理提供了有效手段D.一小男孩患有白血病,不能利用造血干细胞(设计试管婴儿)来进行有效治疗【解析】选D。
过程A表示细胞核移植,是目前实现体细胞克隆的关键技术。
④是未分化的细胞,因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。
相同的胚胎干细胞经过“克隆”会形成各种细胞,这就为揭示细胞凋亡和细胞分化机理提供了有效手段。
若一小男孩患有白血病,可利用其出生时保留的脐带血进行治疗,如果没有保留脐带血,则可利用造血干细胞(设计试管婴儿)来进行有效治疗。
3.下列育种过程不能体现细胞或细胞核全能性的是( )A.将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体,培养得到再生植株B.将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合,培养获得抗甲流抗体C.将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中,培养出大熊猫早期胚胎D.将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合,获得耐寒性提高的新品种【解析】选B。
基因组对芸苔属作物原生质体培养及植株再生的影响
基因组对芸苔属作物原生质体培养及植株再生的影响
李世君;孟征;李德葆
【期刊名称】《遗传学报：英文版》
【年(卷),期】1994(21)3
【摘要】本文以包心菜、芜菁油菜、浙油６０１的无菌苗叶肉原生质体为材料，经不同液体培养基浅层培养，细胞分裂并形成愈伤组织。
愈伤组织经增殖后，转到分化培养基上诱导分化，均获得了再生植株。
本文着重研究了植物基因组对原生质体分裂频率及植株再生的影响。
研究结果表明：（１）植物基因组对原生质体分裂频率的影响随原生质体培养基的不同而异；（２）植物基因组对原生质体再生植株影响显著，芜菁油菜的Ａ基因组不利于原生质体再生植株，包心菜的Ｃ基因组有利于原生质体再生植株。
【总页数】5页(P222-226)
【关键词】基因组;芸苔属;原生质体培养
【作者】李世君;孟征;李德葆
【作者单位】浙江农业大学生物技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】S565.403.2
【相关文献】
1.原生质体培养在芸薹属蔬菜作物中的研究进展 [J], 张艳;李成琼;宋洪元;秦家顺
2.十字花科芸薹属作物小孢子胚植株再生体系的研究进展 [J], 谢景;李智军;卢文佳;
曾晶
3.芸苔属花粉—下胚轴原生质体融合再生杂种小植株 [J], 李昌功;周嫦
4.芸苔属植物幼嫩花粉原生质体分离、培养及花粉－体细胞原生质体的融合 [J], 李昌功;周嫦;杨弘远
5.不同供体原生质体前处理方法对甘蓝与萝卜属间原生质体融合植株再生的影响[J], 雷开荣;U.Ryschka;E.Klocke
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植物组织培养笔记(完整)
1）生长素类：在组培中，生长素主要被用于诱导愈伤组织形成，诱导根的分化和促进细胞分裂，伸长生长。
吲哚乙酸（IAA）：可人工合成，其活力较低，高温高压易分解。
萘乙酸（NAA）：在组培中的启动能力要比IAA高出一倍，可以人工合成耐高温高压，不易被分解破坏。
NAA和IBA广泛用于生根，并与细胞分裂素互作促进芽的增殖和生长。
原生质体培养：非融合培养、融合培养
五、组培的特点：
1、培养条件可以人为加以控制；
2、繁殖系数大，培养周期短；
3、管理方便，有利于实现工厂化生产和自动化控制。
六、组培的应用
（一）快繁突出优点“快”
应用：工厂化育苗（industrializing propagation）：兰花、桉树、非洲紫罗兰、大花蕙兰
8、继代培养：更换新鲜培养基来繁殖同种类型的材料。
9、植物细胞全能性（totipotent）:植物体的每一个细胞都携带着一套完整的基因组，并具有发育为完整植株的潜能。因为每个细胞都是来自于受精卵，所以有与受精卵具有相同的遗传物质。
10、生根培养：
11、驯化移栽：组培苗经人工炼苗后移栽到驯化苗床上使之适应露地或保护地条件的过程。
1）椰乳：使用最多，效果最大。10%~20%。
2）水解酪蛋白：100-500mg/L。
3）酵母提取物：0.01%-0.05%。YE：主要用于细菌培养。
4）麦芽提取物：0.01%-0.5%。
5）苹果和番茄的果汁等。
二、培养基的种类
基本培养基完全培养基
按照培养基对植物的作用可分为：空白培养基（不加人激素的培养基）、诱导培养基（使植物细胞脱分化）、分化培养基（使脱分化的细胞再分化出根茎等器官）、生根培养基
原生质体培养及融合
主要方法： 漂浮法、界面法和沉降法等。
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A. 漂浮法：使用的飘浮剂有蔗糖、Percoll（珀可，是由聚乙烯
吡咯烷酮包被的SIO2颗粒的无菌胶体悬液）、Ficoll（菲可，水溶 性聚蔗糖）。
原理：采用比原生质体比重高的渗透溶液，使原生质体漂浮在 溶液表面，具体方法为：
子叶/叶片 下胚轴
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五、原生质体培养
培养密度很重要（原因）：一般以104-105个/ml为宜。 常用的培养方法：液体浅层培养、固体平板培养、 固－液双层培养
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1) 原生质体的培养方法
液体浅层培养
将含有原生质体的培养液在培养皿底部铺一薄层，封口后进 行培养。
优点：操作简单，对原生质体的损伤小，且易于添加新鲜培养 基和转移培养物。 缺点：原生质体分布不均匀，常常发生原生质体之间的粘连现 象而影响其进一步的生长和发育。此外，难以跟踪观察某一个 细胞的发育情况。
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4、用于细胞器的分离与转移
由于原生质体没有细胞壁的障碍，可以进行亚细胞水平的操作 研究。如叶绿体、线粒体、细胞核、染色体等的摄取。在摄取细胞 器后进行培养，获得再生植株，根据再生植株的表现，即可进行遗 传分析，研究某种细胞器的功能或其所控制的性状。
也可以通过细胞器的转移，使物种获得相应的性状。
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胞质体( cytoplast ) ：不含细胞核，只有细胞质。 微小原生质体(microprotoplast)：只有1条或几条染色体的情况。
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细胞膜
细胞壁
原生质体
植物细胞
细胞核
染色体
微小原生质体 小原生质体 （核质体） 胞质体
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原生质体融合：也称为细胞融合或体细胞杂交。是指将植物的不同 种、属甚至科间的原生质体，通过人工方法诱导融合，然后进行离 体培养，使其再生成为杂种植株的技术。
第九章原生质体培养
另外，添加牛血清蛋白可减少或防止降解 壁过程中对细胞器的破坏。近年来多采用在盐 溶液内进行原生质体分离，然后再用糖溶液作 渗透稳定剂的培养基中培养。 此外，酶溶液里还可加入适量的葡聚糖硫酸钾， 它可提高原生质体的稳定性。这种物质可使 RNA酶不活化，并使离子稳定。
四.植物材料的预处理 对原生质体材料进行预处理能提高原生 质体的分裂频率；也可以逐步提高植物材 料的渗透压，以适应培养基中的高渗环境。 这些处理包括：暗处理、预培养、低温处 理等。
由于不同材料的生理特点不同，在研究游 离条件时，必须试验不同渗透压浓度的细胞， 找出适宜的渗透浓度。例如，游离小麦悬浮细 胞的原生质体的酶液中须加入0．55mol／L甘 露醇，游离水稻悬浮细胞的原生质体的酶液中 只加0.4~0.45mol／L的甘露醇，两者差别较 大。
酶解处理时把灭菌的叶片或子叶等材料下表 皮撕掉，将去表皮的一面朝下放入酶液中。去表 皮的方法是：在无菌条件下将叶面晾干、顺叶脉 轻轻撕下表皮。如果去表皮很困难，也可直接将 材料切成小细条，放入酶液中。 对于悬浮细胞等材料，如果细胞团的大小很不 均一，在酶解前最好先用尼龙网筛过滤一次，将 原细胞团去掉，留下较均匀的小细胞团时再进行 酶解。
2.酶溶液的pH值 酶溶液的pH值对原生质体的产量和生活力影 响很大。用菜豆叶片作培养材料时，发现原始pH 值为5．0时， 原生质体产生得很快，但损坏较严 重，并且培养后大量破裂。当pH值提高到6．0时， 最初原生质体却产生少，但与pH值为5．0时处理 同样时间后相比，原生质体数量显著增加。原始 pH值提高到7.0时生活的原生质体数量进一步增 加，损伤的原生质体也少得多。
④可缩短实验周期，如悬浮培养时仅需1~2个 小时。 原生质体培养可在遗传学方面进行基因互补， 不亲和性，连锁群和基因鉴定，分析基因的激 活和失活水平的研究。在研究分化问题时，用 一个均一的原生质体群体可以筛选数以千计的 不同。营养和激素条件，探索诱导单细胞的分 化条件等。