第5章+細胞培養(yǎng)++講義

1、1第五章第五章細胞培養(yǎng)細胞培養(yǎng)單細胞培養(yǎng)體系的建立為研究植物細胞的特征和潛能性提供了一個極好的機會。這種培養(yǎng)體系有助于揭示多細胞有機體中細胞之間的相互關系和相互影響。Haberlt的開創(chuàng)性實驗沒能使游離細胞實現(xiàn)細胞分裂，但他1902年發(fā)表的研究論文激發(fā)了對這一個領域的進一步研究。隨后，幾位研究者相繼報道了促使游離單細胞分裂，甚至從單細胞培養(yǎng)再生完整植株的研究結果，都獲得了令人矚目的成功。植物生物技術研究者對細胞培養(yǎng)具有濃厚的興趣，他們認

2、識到，通過細胞培養(yǎng)生產(chǎn)天然產(chǎn)物比培養(yǎng)完整器官或完整植株有更多的優(yōu)點。利用細胞培養(yǎng)研究分析細胞代謝的途徑，是最初吸引植物生物學家注意的另一個研究課題。人們不久便認識到，單細胞培養(yǎng)體系對農(nóng)作物改良具有很大的應用潛力。在培養(yǎng)游離細胞的過程中，可以讓各種化學藥品和放射性物質很快地作用于細胞，又很快地停止這種作用，從而易于誘導和篩選培養(yǎng)細胞突變體。通過單細胞的克隆化，可以把微生物遺傳學技術用于高等植物以進行農(nóng)作物的改良。此外，在特定的生長周期和培

3、養(yǎng)條件下，培養(yǎng)細胞群體中的單個細胞能穩(wěn)定地表現(xiàn)細胞遺傳和新陳代謝的變異，這種變異被稱為空間異質性。這是一項非常有趣的研究，因為將在單細胞再生植株形態(tài)發(fā)生的過程中，證實細胞間染色體組型和積累次生代謝產(chǎn)物的能力是否存在差異。細胞系篩選技術可適用于培育高產(chǎn)細胞系和優(yōu)良農(nóng)業(yè)性狀的株系。l單細胞的分離單細胞的分離3離出葉肉細胞，由籬天劍、石刁柏等葉片中分離大量游離薄壁細胞，由大豆子葉分離出了活細胞。和酶解法相比，用機械法分離細胞至少有兩個明顯的優(yōu)

4、點：①細胞不受酶的傷害；②不會發(fā)生質壁分離。這點對生理和生化研究來說是很理想的。一般用機械法分離的細胞能夠發(fā)生分裂并形成愈傷組織。但這種機械分離細胞的方法并不普遍適用，只有在薄壁組織排列松散，細胞間接觸點很少時，用機械法分離葉肉細胞才能取得成功。1.1.21.1.2酶解法酶解法利用果膠酶(pectase)處理植物葉片，使細胞間的中膠層發(fā)生降解，分離出具有代謝活性的細胞。Takebe等(1968)最早報道了由煙草葉片通過果膠酶處理分離葉肉

5、細胞的方法（p98p98～9999，附錄，附錄6.26.2）：首先取煙草植株上充分展開的葉片進行表面消毒，無菌蒸餾水沖洗干凈，用鑷子撕去下表皮，用解剖刀將撕去下表皮的葉片切成4cm4cm的小塊，放人經(jīng)過過濾滅菌的酶液(含果膠酶0.5％甘露醇0.8％硫酸葡聚糖鉀1％)中，用真空泵抽氣，使酶液滲入葉肉組織內。在搖床上保溫培養(yǎng)，每30min更換一次酶液，將第一次30min后換出的酶液棄掉，第二次30min后，酶液中主要分離出海綿薄壁細胞，第三