第5章+細(xì)胞培養(yǎng)++講義

1、1第五章第五章細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)單細(xì)胞培養(yǎng)體系的建立為研究植物細(xì)胞的特征和潛能性提供了一個(gè)極好的機(jī)會(huì)。這種培養(yǎng)體系有助于揭示多細(xì)胞有機(jī)體中細(xì)胞之間的相互關(guān)系和相互影響。Haberlt的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)沒(méi)能使游離細(xì)胞實(shí)現(xiàn)細(xì)胞分裂，但他1902年發(fā)表的研究論文激發(fā)了對(duì)這一個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)一步研究。隨后，幾位研究者相繼報(bào)道了促使游離單細(xì)胞分裂，甚至從單細(xì)胞培養(yǎng)再生完整植株的研究結(jié)果，都獲得了令人矚目的成功。植物生物技術(shù)研究者對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)具有濃厚的興趣，他們認(rèn)

2、識(shí)到，通過(guò)細(xì)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(diǎn)。利用細(xì)胞培養(yǎng)研究分析細(xì)胞代謝的途徑，是最初吸引植物生物學(xué)家注意的另一個(gè)研究課題。人們不久便認(rèn)識(shí)到，單細(xì)胞培養(yǎng)體系對(duì)農(nóng)作物改良具有很大的應(yīng)用潛力。在培養(yǎng)游離細(xì)胞的過(guò)程中，可以讓各種化學(xué)藥品和放射性物質(zhì)很快地作用于細(xì)胞，又很快地停止這種作用，從而易于誘導(dǎo)和篩選培養(yǎng)細(xì)胞突變體。通過(guò)單細(xì)胞的克隆化，可以把微生物遺傳學(xué)技術(shù)用于高等植物以進(jìn)行農(nóng)作物的改良。此外，在特定的生長(zhǎng)周期和培

3、養(yǎng)條件下，培養(yǎng)細(xì)胞群體中的單個(gè)細(xì)胞能穩(wěn)定地表現(xiàn)細(xì)胞遺傳和新陳代謝的變異，這種變異被稱為空間異質(zhì)性。這是一項(xiàng)非常有趣的研究，因?yàn)閷⒃趩渭?xì)胞再生植株形態(tài)發(fā)生的過(guò)程中，證實(shí)細(xì)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(xì)胞系篩選技術(shù)可適用于培育高產(chǎn)細(xì)胞系和優(yōu)良農(nóng)業(yè)性狀的株系。l單細(xì)胞的分離單細(xì)胞的分離3離出葉肉細(xì)胞，由籬天劍、石刁柏等葉片中分離大量游離薄壁細(xì)胞，由大豆子葉分離出了活細(xì)胞。和酶解法相比，用機(jī)械法分離細(xì)胞至少有兩個(gè)明顯的優(yōu)

4、點(diǎn)：①細(xì)胞不受酶的傷害；②不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離。這點(diǎn)對(duì)生理和生化研究來(lái)說(shuō)是很理想的。一般用機(jī)械法分離的細(xì)胞能夠發(fā)生分裂并形成愈傷組織。但這種機(jī)械分離細(xì)胞的方法并不普遍適用，只有在薄壁組織排列松散，細(xì)胞間接觸點(diǎn)很少時(shí)，用機(jī)械法分離葉肉細(xì)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(xì)胞間的中膠層發(fā)生降解，分離出具有代謝活性的細(xì)胞。Takebe等(1968)最早報(bào)道了由煙草葉片通過(guò)果膠酶處理分離葉肉

5、細(xì)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(kāi)的葉片進(jìn)行表面消毒，無(wú)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(guò)過(guò)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(nèi)。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(xì)胞，第三