八年級(jí)生物上冊(cè)7.19.1《植物的生殖》課件教案學(xué)案練習(xí)素材（打包11套）（新版）蘇科版.zip

八年級(jí)生物上冊(cè)7.19.1《植物的生殖》課件教案學(xué)案練習(xí)素材（打包11套）（新版）蘇科版.zip,植物的生殖,年級(jí),生物,上冊(cè),7.19,植物,生殖,課件,教案,練習(xí),素材,打包,11,新版,蘇科版 植物組織培養(yǎng)及其應(yīng)用 目前，生物技術(shù)正在世界突飛猛進(jìn)地發(fā)展，而且在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、能源工業(yè)、環(huán)境保護(hù)各個(gè)領(lǐng)域顯示出極大的生產(chǎn)潛力。作為生物技術(shù)有力手段的組織培養(yǎng)，也日益受到重視，組織培養(yǎng)在農(nóng)林作物的脫毒快繁、突變誘發(fā)、細(xì)胞工程和基因工程等方面都可以發(fā)揮作用。 當(dāng)前人類正面臨淡水資源短缺的困難，同時(shí)土地沙荒化、鹽漬化也對(duì)人類造成威脅。我國(guó)是屬于淡水資源缺乏的國(guó)家，除積極進(jìn)行節(jié)用水，在農(nóng)業(yè)上選育耐旱作物品種以及提高農(nóng)作物的抗旱性之外，應(yīng)用細(xì)胞工程技術(shù)快速繁殖固沙植物，篩選抗旱和抗鹽的細(xì)胞突變體，以至利用基因工程方法將抗旱基因引入到禾谷類作物中，最終將會(huì)對(duì)干旱、半干旱及灘涂地區(qū)的開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)生極大影響?？上驳氖?，目前科學(xué)家們已做出積極努力，在滲透調(diào)節(jié)基因工程方面取得了有意義的進(jìn)展。 總之，生物技術(shù)的應(yīng)用將對(duì)我國(guó)農(nóng)林生產(chǎn)帶來(lái)革命性的變化，本節(jié)所講的組織培養(yǎng)的基本原理及其應(yīng)用，希望能引起讀者廣泛的興趣，以便為不久的將來(lái)應(yīng)用生物技術(shù)在解決我國(guó)旱區(qū)的實(shí)際問(wèn)題上，能有所啟迪。 一、植物組織培養(yǎng)中的細(xì)胞分化與器官建成 （一）植物細(xì)胞的全能性 植物細(xì)胞的全能性即是每個(gè)植物的本細(xì)胞或性細(xì)胞都具有該植物的全套遺傳基因，因此在一定培養(yǎng)條件下每個(gè)細(xì)胞都可發(fā)育成一個(gè)與母體一樣的植株。這個(gè)概念雖然在本世紀(jì)初已經(jīng)提出，但在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下，在實(shí)踐上并沒(méi)做到，經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)組織培養(yǎng)技術(shù)的不斷改進(jìn)，目前細(xì)胞的全能性不但在理論上完全被證實(shí)，而且為組織培養(yǎng)在實(shí)踐上的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 植物細(xì)胞要表現(xiàn)出全能性，須經(jīng)過(guò)幾個(gè)步驟： 成熟細(xì)胞→分生細(xì)胞→胚狀體→完整植株。 成熟細(xì)胞→愈傷組織→出根出芽→完整植株。 脫分化也就是已經(jīng)分化定型的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)成為重新恢復(fù)了分裂能力（也就是成為分生狀態(tài)）細(xì)胞的過(guò)程。 不但植物體細(xì)胞可以表現(xiàn)全能性，花粉在培養(yǎng)條件下也可能進(jìn)行脫分化，通過(guò)愈傷組織或胚狀體發(fā)育成單倍體植株。 植物細(xì)胞為什么表現(xiàn)出全能性呢？就要從動(dòng)物與植物細(xì)胞的區(qū)別說(shuō)起。不論是植物、動(dòng)物還是微生物，其代謝的分子基礎(chǔ)基本是一樣的，從微生物到人，遺傳的信息是一致的。但動(dòng)物與植物細(xì)胞區(qū)別還是很大的。差別主要在于： 第一，自養(yǎng)與異養(yǎng)的差別。 高等綠色植物是自養(yǎng)的，對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求較簡(jiǎn)單，因此培養(yǎng)基的成分大部分為無(wú)機(jī)物和少量簡(jiǎn)單有機(jī)物。而高等動(dòng)物是需要多種復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)的異養(yǎng)生物，它們從復(fù)雜的來(lái)源中吸收、消化和同化其營(yíng)養(yǎng)，并通過(guò)血液將養(yǎng)分輸送到全身細(xì)胞和器官。 第二，外界環(huán)境的差別。 動(dòng)物細(xì)胞直接所處的內(nèi)部環(huán)境，以相對(duì)濃縮的形式來(lái)滿足其營(yíng)養(yǎng)要求。植物所處的環(huán)境變化大，它吸收養(yǎng)分是以稀釋的狀態(tài)。植物細(xì)胞束縛在纖維素壁內(nèi)，內(nèi)部液泡保持相當(dāng)穩(wěn)定的成分。植物細(xì)胞又以很大的能力維持著大的液泡、原生質(zhì)與外界培養(yǎng)基進(jìn)行物質(zhì)交換。 第三，胚胎得到養(yǎng)分的方式不同。 動(dòng)物的胚靠預(yù)先存在卵里的營(yíng)養(yǎng)發(fā)育，靠胎座與母體聯(lián)系，植物的胚獲得營(yíng)養(yǎng)方式相對(duì)地簡(jiǎn)單，胚存在于胚囊和胚株中，通過(guò)胚乳供應(yīng)胚的養(yǎng)分，原胚與子葉通過(guò)其外表面吸收養(yǎng)分。所以植物細(xì)胞誘導(dǎo)成胚從外部取得營(yíng)養(yǎng)容易，不象動(dòng)物要通過(guò)血液。 第四，器官發(fā)育的差別。 動(dòng)物很早就開(kāi)始器官發(fā)育，這些器官有高度特化的功能，然后靠血液循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、脊髓、大腦、激素把各器官連成整體。并且動(dòng)物器官的發(fā)育過(guò)程基本上只有一次，而高等植物重復(fù)地產(chǎn)生器官而且是無(wú)限的。植物器官的發(fā)育是在生長(zhǎng)區(qū)通過(guò)活細(xì)胞的活動(dòng)，如頂端分生組織不斷產(chǎn)生葉、芽、花，在這些具有活細(xì)胞的部位，可取活細(xì)胞進(jìn)行移植和培養(yǎng)。 誘導(dǎo)細(xì)胞的脫分化，需要許多外界條件。任何一個(gè)分化的細(xì)胞都具有保持分生組織狀態(tài)的潛勢(shì)，不過(guò)它平常處于受抑制的狀態(tài)，消除抑制作用就可以使細(xì)胞恢復(fù)分裂。在各種外界條件中，外源激素對(duì)脫分化起重要作用。有些植物的外植體僅需加入生長(zhǎng)素（IAA"吲哚乙酸"，NAA"萘乙酸"，2，4-D）即可誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂與生長(zhǎng)，如菊苣；有的僅需加入細(xì)胞激動(dòng)素類，如大豆、蘿卜；另一類需加生長(zhǎng)素和細(xì)胞激動(dòng)素類，如煙草髓、胡蘿卜、馬鈴薯；還有一類不需加任何激素，如冠癭組織，煙草腫瘤組織。 （二）組織的分化與器官建成 1、維管組織的分化 早期研究發(fā)現(xiàn)（Wetmore，1955），丁香的芽可以誘導(dǎo)鄰近的組織分化出維管束，后證明這是芽中IAA的作用。將一塊含有14C-IAA和蔗糖的瓊膠楔形物插入到愈傷組織切口中，14C-IAA表明蔗糖和IAA通過(guò)瓊膠擴(kuò)散到愈傷組織，從而在愈傷組織中造成這兩種物質(zhì)的梯度，在楔形物中形成類似維管束的瘤狀物，瘤狀物含有一形成層帶，一面形成韌皮部，一面形成木質(zhì)部，與正常的維管束有類似的排列。增加IAA的濃度，導(dǎo)致木質(zhì)部形成，增加蔗糖濃度則導(dǎo)致韌皮部形成。生長(zhǎng)素水平恒定時(shí)，2%蔗糖則全部分化出木質(zhì)部，4%蔗糖幾乎全部分化出韌皮部，3%蔗糖則可以分化出二者。所以，生長(zhǎng)素和蔗糖濃度決定愈傷組織中維管束的類型與數(shù)量。 Rier和Beslow進(jìn)一步報(bào)道，蔗糖不僅影響細(xì)胞的數(shù)目，而且影響其結(jié)構(gòu)。低濃度蔗糖（0.5%）誘導(dǎo)出環(huán)紋和梯紋管胞，1.5-3.-5%蔗糖誘導(dǎo)出梯紋和網(wǎng)紋細(xì)胞。 細(xì)胞分裂素類對(duì)促進(jìn)木質(zhì)部形成也有作用。它們使碳水化合物代謝趨向于五碳糖途徑，促進(jìn)木素前體苯丙烷的合成，不同的細(xì)胞分裂素作用不同。玉米素>激動(dòng)素>6-BA（6-芐基腺嘌呤），NAA/激動(dòng)素的比值為0.5/20時(shí)有木質(zhì)部發(fā)生和根形成，而比值降為0.025/0.4時(shí)，只發(fā)生木質(zhì)部而不發(fā)生根，赤霉素（GA）、乙烯、脫落酸對(duì)木質(zhì)部發(fā)生有抑制作用。 2、根和芽的分化 外植體誘導(dǎo)出愈傷組織后，經(jīng)過(guò)繼代培養(yǎng)，可以在愈傷組織內(nèi)部形成一類分生組織（meristemoid）即具有分生能較往年小細(xì)胞團(tuán)，然后，再分化成不同的器官原基。有些情況下，外植體不經(jīng)愈傷組織而直接誘導(dǎo)出芽、根。所以器官發(fā)生有兩種方式，即直接和間接的。 （1）外植體→器官發(fā)生（根、芽或胚狀體）→再生植株。 （2）外植體→愈傷組織→類分生組織→根、芽→再生植株。 根是組織培養(yǎng)中易形成的器官，早在30年代，就看以胡蘿卜培養(yǎng)物中根的形成，以后又在多種植物中看到，同一植物不同器官可以誘導(dǎo)出根來(lái)：如棉花幼苗子葉、下胚軸切段、油菜葉片、葉柄、下胚軸等，多種植物愈傷組織也易生根。 形成芽的培養(yǎng)基條件常有不同，有時(shí)芽與根可以同時(shí)在組織培養(yǎng)中形成，一般說(shuō)，培養(yǎng)物中形成的芽如胡蘿卜懸浮培養(yǎng)，油菜愈傷組織等。在組織培養(yǎng)中通過(guò)根、芽誘導(dǎo)再生植株方式有三種：一種在芽產(chǎn)生之后，于芽形成的基部長(zhǎng)根而形成小植株，一種是在根上生長(zhǎng)出芽來(lái)，另一種即在愈傷組織的不同部位分別形成芽和根，然后兩者結(jié)合起來(lái)形成一株植物。 除營(yíng)養(yǎng)芽之外，在組織培養(yǎng)中有時(shí)也有花芽的形成，如煙草、花生等。也有變態(tài)器官的形成，如百合鱗片切塊分化出的芽，形成小鱗莖，唐菖蒲莖端可誘導(dǎo)形成小球莖，馬鈴薯的莖切段可以形成塊莖。 植物激素的成分影響著器官建成， Skoog和Miller等所提出的生長(zhǎng)素和激動(dòng)素比例決定根和芽分化的觀點(diǎn)，曾被大量的試驗(yàn)結(jié)果所證明。 在很多禾谷類作物的組織培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，用較高濃度的生長(zhǎng)素（2，4-D）誘導(dǎo)形成的愈傷組織，當(dāng)培養(yǎng)在除去生長(zhǎng)素，或適當(dāng)濃度的活性較低的生長(zhǎng)素中時(shí)，就可以誘導(dǎo)芽的形成。Nitsch等用Linsmaier(LM)培養(yǎng)基附加10-5摩爾2，4-D培養(yǎng)水稻愈傷組織可以生根，一旦轉(zhuǎn)入無(wú)生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基時(shí)就能產(chǎn)生芽。Rangan將小米愈傷組織從含生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到無(wú)生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基，一個(gè)星期內(nèi)就形成了芽。 但在另一些例子中激素比例控制器官分化的問(wèn)題則出現(xiàn)完全相反的情況。苜蓿在有2，4-D和細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基中，可以形成愈傷組織，轉(zhuǎn)入不加以上兩種激素的培養(yǎng)基中能分化，但分化的情況與原來(lái)的激素比例有關(guān)。如果愈傷組織是在高細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素比例的培養(yǎng)基中形成的，易于生根，而在高生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素比例的培養(yǎng)基中形成的，易于生根，而在高生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素比例的培養(yǎng)基中形成的愈傷組織，則易生芽。由此看來(lái)，分化與激素的關(guān)系同植物的遺傳性有著密切的關(guān)系，用五個(gè)品種的煙草做實(shí)驗(yàn)，用相同的生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素比例，結(jié)果有的品種形成很多芽，有的形成很少芽，有的完全不生芽。 培養(yǎng)基的物理因素和外界條件對(duì)器官建成有一定影響。固體培養(yǎng)基有利于誘導(dǎo)愈傷組織，而液體培養(yǎng)基有利于細(xì)胞和胚狀體增殖。藍(lán)光有利于芽的分化，而紅光、遠(yuǎn)紅光對(duì)芽分化有抑制作用，但促進(jìn)根分化，紫光對(duì)生芽有刺激作用。石刁柏、虎耳草屬、鳳梨科植物分化前期需要低光強(qiáng)（1000勒克斯），后期要求高光強(qiáng)（3000-10000勒克斯），降低氧濃度促進(jìn)胡蘿卜愈傷組織芽的形成，增加氧濃度促進(jìn)不定根形成。 3、胚狀體是指在組織培養(yǎng)呂從一個(gè)非合子細(xì)胞，通過(guò)合子胚相似的胚胎發(fā)生過(guò)程所形成的胚狀結(jié)構(gòu)。從胚狀體可以形成完整的植株，這是植株細(xì)胞全能性的最強(qiáng)有力的一個(gè)證據(jù)。 50年代末期，Steward等人從胡蘿卜的韌皮部用液體培養(yǎng)基通過(guò)游離細(xì)胞的分化，獲得了胚狀體。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在植物組織培養(yǎng)中具有胚狀體分化能力的種子植物已達(dá)117種，分屬43科，75屬（見(jiàn)遺傳學(xué)報(bào)5卷1期，1980年）。 在植物組織組織培養(yǎng)中，誘導(dǎo)胚狀體與誘導(dǎo)芽相比較，具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，一是數(shù)量多，二是速度快，三是成苗率高。由于胚狀體具有這些優(yōu)點(diǎn)，所以在育種工作及園藝工作中，可用胚狀體作為特定的優(yōu)良基因型個(gè)體的無(wú)性繁殖手段，同時(shí)在研究胚胎發(fā)育中也有很重要的理論意義。 培養(yǎng)基的激素成分和氮源影響胚狀體的發(fā)生。有的植物可在無(wú)激素培養(yǎng)基上誘導(dǎo)出胚狀體，如煙草、曼陀蘿、水稻、小麥花藥培養(yǎng)；有的植物需要生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的一定比例誘導(dǎo)胚狀體，如油茶、酸棗、桃等。石龍芮下胚軸，石刁柏愈傷組織，還有一些植物先在有激素的培養(yǎng)基上，然后轉(zhuǎn)入無(wú)激素培養(yǎng)誘導(dǎo)胚狀體。有人證明培養(yǎng)基中還原態(tài)氮對(duì)胚狀體有利，但我國(guó)使用的N5培養(yǎng)基硝酸鹽含量高，也有很好的作用。水解酪蛋白或多種氨基酸對(duì)胚狀體發(fā)生有促進(jìn)效應(yīng)。 胚狀體的發(fā)生還與外植體來(lái)源和年齡、培養(yǎng)的時(shí)間、植物的遺傳型等因素有關(guān)。 二、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用 （一）增加遺傳變異性，改良作物 單倍體育種：通過(guò)花藥培養(yǎng)，從小孢子獲得單倍體植株，染色體加倍后獲得正常二倍體植株，這是一條育種的新途徑。單倍體育種可以縮短育種年限，節(jié)約人力物力，較快地獲得優(yōu)良品種，目前已有四十多種植物獲得了單倍體植株。我國(guó)在水稻、小麥、煙草、柏樹(shù)、橡膠、辣椒等植物的單倍體育種的工作上，處于領(lǐng)先地位。 胚培養(yǎng)、子房培養(yǎng)、胚珠培養(yǎng)：為了克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，可采用胚、子房、胚珠培養(yǎng)和試管受精等手段。最早成功的例子是兩個(gè)栽培種亞麻的雜交胚發(fā)生敗育，利有雜種胚培養(yǎng)克服了一些障礙，得到種子?，F(xiàn)在在棉花、黃麻上也獲得成功。從玉米的離體子房培養(yǎng)，經(jīng)體外受粉可以得到種子。 突變體的選擇和應(yīng)用：由于植物的單細(xì)胞培養(yǎng)成功，可以用這個(gè)方法誘發(fā)單細(xì)胞進(jìn)行突變，通過(guò)篩選所需要的突變體，然后使細(xì)胞分化成植株，再通過(guò)有性世代使遺傳性穩(wěn)定下來(lái)，這是從細(xì)胞水平來(lái)改造植物的一種途徑。除細(xì)胞外，愈傷組織、花藥、原生質(zhì)體都可誘發(fā)突變。70年代以來(lái)，世界各國(guó)在這方面已有不少成功的例子，如：已選育出抗花葉病毒的甘蔗無(wú)性系，抗1-2%NaCl的野生煙草細(xì)胞株，抗除草劑的白三葉草細(xì)胞株等。 體細(xì)胞雜七雜八交和遺傳工程：自1960年以來(lái)用酶法獲得大量有活力的植物原生質(zhì)體，現(xiàn)已從四十多種植物的原生質(zhì)體產(chǎn)生出再生植株。通過(guò)異種原生質(zhì)體的相互融合（即體細(xì)胞雜交）為植物育種工作開(kāi)闊新的途徑。原生質(zhì)體融合的工作自1972年Carlson在兩個(gè)煙草種間成功以來(lái)，現(xiàn)在除種內(nèi)與種間能獲得雜種植株外，在屬間甚至不同科的植物間亦做了許多工作，如煙草與大豆、煙草與天仙子、矮牽牛與小花矮牽牛、番茄與矮牽牛等都得到了雜種植株。 此外，通過(guò)原生質(zhì)體融合，并以選擇胞質(zhì)鏈霉素抗性做手段以轉(zhuǎn)移煙草的雄性不育性狀，或通過(guò)原生質(zhì)體融合轉(zhuǎn)移胞質(zhì)的抗林可霉素因子都得到成功。 原生質(zhì)體沒(méi)有胞壁，容易接受外來(lái)的引入物質(zhì)。由于致癌農(nóng)桿菌可以使多種植物形成腫瘤，以及已發(fā)現(xiàn)它所帶的Ti質(zhì)粒可以有效的插入植物細(xì)胞的基因組中，所以一些研究者也設(shè)想能否以Ti質(zhì)粒作為載體，與固氮基因重組后轉(zhuǎn)入植物的細(xì)胞中，如能實(shí)現(xiàn)將固氮基因轉(zhuǎn)到非豆科植物如水稻、小麥、玉米等作物中，則遺傳工程在創(chuàng)新植物類型上的前景，無(wú)疑是非常廣闊的。 （二）繁殖植物 組織培養(yǎng)中從一個(gè)單細(xì)胞，一塊愈傷組織，一個(gè)芽（或其它器官）都可以獲得無(wú)性系。無(wú)性系就是用植物體細(xì)胞繁殖所獲得的后代。用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖的無(wú)性系可概括為五個(gè)類型： 原球莖：細(xì)胞或組織培養(yǎng)經(jīng)原球莖途徑分化成植株。大部分蘭花屬于這一類型，即蘭花的各個(gè)部分的離體組織都能誘導(dǎo)形成原球莖，再經(jīng)培養(yǎng)分化形成植株。 器官發(fā)生型：即從細(xì)胞或愈傷組織培養(yǎng)通過(guò)不定芽形成植株，如煙草愈傷組織培養(yǎng)分化所得的植株。 胚狀體發(fā)生型：從細(xì)胞或愈傷組織通過(guò)胚狀體途徑，即由球形期、魚(yú)雷期、心形期、子葉期經(jīng)成熟胚發(fā)育成植株，如胡蘿卜體細(xì)胞培養(yǎng)可通過(guò)胚狀體途徑形成植株。 器官型：從離休珠莖、花芽、葉、鱗片等，亦即從離體的母體組織直接產(chǎn)生小植株，如貝母、百合等。 無(wú)菌短枝扦插；選取已發(fā)育成熟的腋芽，連同短枝經(jīng)表面滅菌后在無(wú)菌條件下培養(yǎng)，使其生根。腋芽可用生長(zhǎng)激素處理促使其萌發(fā)。這一方法在較短時(shí)間內(nèi)即可獲得一個(gè)植株。對(duì)保存珍貴的優(yōu)良樹(shù)種或花卉品種是簡(jiǎn)易而有效的方法。 通過(guò)組織培養(yǎng)可以做到快速繁殖。1年中從一個(gè)芽得到103-106個(gè)芽，達(dá)到快速目的?，F(xiàn)在在國(guó)內(nèi)外已掀起"試管苗"熱，許多花卉、林木、果樹(shù)、蔬菜都可通過(guò)組織培養(yǎng)進(jìn)行大規(guī)模的無(wú)性繁殖。國(guó)外在草莓、蘋果、柑桔、蘭花、石竹、鐵線蓮、杜鵑、月季、桉樹(shù)等進(jìn)行快速繁殖已達(dá)到商品化。我國(guó)近年來(lái)已獲成功的有甘蔗、月季、菊花、無(wú)籽西瓜、櫟樹(shù)、山楂、獼猴桃、雪松等。 通過(guò)組織培養(yǎng)可以進(jìn)行無(wú)病毒植株的培育。病毒是植物的嚴(yán)重病害，病毒病的種類不下五百多種。受害的糧食作物有水稻、小麥、馬鈴薯、甘薯，蔬菜作物有：油菜、大蒜，果樹(shù)有：柑桔、蘋果、棗，花卉有：唐菖蒲、石竹、蘭花等。防治無(wú)方，只好拔除病株，因而造成很大經(jīng)濟(jì)損失。病毒在植株上的分布是不均一的，老葉、老的組織和器官病毒含量高，幼嫩的未成熟組織和器官病毒含量較低，生長(zhǎng)點(diǎn)幾乎不含病毒或病毒較少。1952年法國(guó)Morel用生長(zhǎng)點(diǎn)培養(yǎng)法獲得無(wú)病毒植株成功，以后許多國(guó)家開(kāi)展了這方面的工作。目前已在馬鈴薯、甘薯、大蒜、石竹、百合、蘭花、草霉等植物上得到成功。如果采用0.1毫米以下的生長(zhǎng)點(diǎn)，則培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)（1-1.5年），成活率低，故目前已多用0.1-0.5毫米大小生長(zhǎng)點(diǎn)，結(jié)合熱處理培育無(wú)病毒苗。在我國(guó)已獲得馬鈴薯無(wú)病毒苗，并進(jìn)行了推廣種植，在廣東省進(jìn)行了柑桔無(wú)病毒苗的培育。 （三）有用化合物的工業(yè)化生產(chǎn) 組織培養(yǎng)除了在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用外，目前世界各國(guó)都在重視另一個(gè)方面，即有用化合物的工業(yè)化生產(chǎn)。有用化合物包括藥物、橡膠、香精油、色素……等。這些化合物許多都是高等植物的次生代謝物，有些化合物還不能大規(guī)模地人工合成，而靠植物產(chǎn)生這些化合物來(lái)源有限。因此，利用組織培養(yǎng)方法，培養(yǎng)植物的某些器官或愈傷組織，并篩選出高產(chǎn)、高合成能力、生長(zhǎng)快的細(xì)胞株系，以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，是一條行之有效的途徑。 次生代謝物的研究和組織培養(yǎng)方面，進(jìn)行工作最多的是聯(lián)邦德國(guó)和日本。用組織培養(yǎng)可以生產(chǎn)的化合物有強(qiáng)心苷、吲哚生物堿、黃連素、輔酶Q10等，現(xiàn)已選出高產(chǎn)的細(xì)胞系，大規(guī)模生產(chǎn)亦有成效。人參為我國(guó)名貴藥材，現(xiàn)今因野生資源缺少，多用人工栽培，但人參生長(zhǎng)慢，6年才有10克左右的人參根（干重），采用組織培養(yǎng)方法可比天然生長(zhǎng)速度提高上百倍左右。我國(guó)科學(xué)家羅士韋早在1963年就成功地培育了人參的組織，但此工作后被迫中斷。近年來(lái)，南京藥學(xué)院丁家宜利用組織培養(yǎng)生產(chǎn)出人參干粉。在組織培養(yǎng)中生長(zhǎng)速度為0.5克o升-1o日-1(干重)，比栽培人參0.004.5克o日-1o根-1約高100倍以上，并可在20天左右周期內(nèi)有10-20升大瓶中進(jìn)行小批量生產(chǎn)，每升得13.9克，其藥用成分和藥理活性與商品人參相似或更優(yōu)，現(xiàn)已投入中試生產(chǎn)。這是我國(guó)第一個(gè)用組織培養(yǎng)進(jìn)行藥的工業(yè)化生產(chǎn)的例子（見(jiàn)南京藥學(xué)院學(xué)報(bào)，2期，61-76頁(yè)，1981年）。 在這方面尚待解決的問(wèn)題是：（1）選出的細(xì)胞系中次生物質(zhì)的產(chǎn)量是否高于起源植物；（2）繼代培養(yǎng)后生物合成能力是否能保持；（3）生長(zhǎng)是否快速；（4）成材一核算問(wèn)題。 （四）培養(yǎng)物質(zhì)溫貯藏和種質(zhì)庫(kù)的建立 在液氮（-196℃）條件下，加入冷凍保護(hù)劑，可使組織培養(yǎng)物的代謝水平降低，有利于細(xì)胞、胚狀體、試管苗、愈傷組織等的長(zhǎng)期保存。據(jù)報(bào)導(dǎo)，冷凍保存的胡蘿卜胚狀體，在保存1年后仍有再生成植株的能力，有些國(guó)家已利用此方法建立了種質(zhì)庫(kù)，但我國(guó)在這方面仍是空白。 在國(guó)際上一個(gè)新的動(dòng)向是"人工種子"的試驗(yàn)。所謂"人工種子"，是指以胚狀體為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝的種子。在適宜條件下它萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗。據(jù)美國(guó)遺傳公司報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家已成功地把芹菜，苜蓿，花椰菜的胚狀體包裝成人工種子，并得到較高的萌發(fā)率，這些人工種子已生產(chǎn)并投放市場(chǎng)。我國(guó)科學(xué)工作者成功地研制成水稻人工種子?？梢?jiàn)，組織培養(yǎng)將在遺傳育種、作物改良和改革作物栽培中獲得更大的成效。 來(lái)源：中國(guó)農(nóng)業(yè)在線 8