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植物组织培养当前的发展趋势

   作者:zhuobo   发布时间:2021-03-15 15:20:56   浏览次数:1

返回:行业资讯

  植物细胞的全能性意味着体细胞和生殖细胞都含有该物种的所有遗传信息,每一个植物细胞都有潜力发育成一个完整的植物。植物组织培养的成功是由于植物细胞的全能性。在合适的外部温度和湿度下,离体植物组织发育成完整的植物。植物组织研究领域广泛,在农业、工业、林木业和医学中发挥着重要作用。它在实际应用中也具有很大的商业价值和广阔的前景。

  1.植物组培的应用

  植物组织培养在人类生产和应用过程中起着重要的作用。植物组培也称为离体培养,是指从植物中分离出组织、器官、细胞或原生质体,并在无菌条件下将其接种到含有各种营养物质和植物的培养基激素上进行培养,以获得再生完整植株或生产其他具有经济价值的产品的技术。

  1.1植物组培在植物育种中的应用

  (1)单倍体育种。在大多数植物中,染色体是成对的,但是在生殖细胞如花粉或花药中,染色体的数量是体细胞的一半,体细胞被称为单倍体。1974年,我国通过花药培养技术培育出一个新的作物品种——烟草。利用单倍体培养植株可以大大缩短育种周期,提高目标基因型的选择效率和诱变育种效率。单倍体育种为育种者开辟了一条便捷的途径,对育种和遗传研究具有重要意义。

  (2)远缘杂交种的选育。在远缘杂交过程中,受精会导致杂种不育,但通过子房和胚胎培养方法,杂种胚胎可以成功地培育杂种后代并获得植物种子,从而加快育种时间。

  (3)体细胞杂交。这是创造新植物品种的有效方法。体细胞杂交可以实现不同物种间的基因交换,改良植物品种,甚至创造新品种。

  (4)突变体的选育和筛选。在实验的愈伤组织培养过程中,细胞很容易受到外界环境的影响。科学家可以用一些x光、紫外线或一些化学诱变剂来诱导细胞突变,并迅速提高繁殖速度。这是在细胞水平上直接改良品种的重要途径。

  (5)种质资源的保存。植物组织培养技术可用于保存植物种质。1975年,亨肖和莫雷尔提出了体外保存方法。种质资源的离体保存是通过延迟或停止其生长方法来保存体外培养的器官、组织、小植株、细胞或原生质体,这可以在必要时恢复其生长,从而减少资源和人力的消耗。植植物组培技术的使用方便了地区间的长途运输和交流,也可用于保存一些无病原体的种质资源。

  1.2植物组培在脱毒和快速繁殖中的应用

  (1)在农业不发达时期,种植的植物易受病毒感染,给农业造成巨大损失。随着科学技术的发展,科学家利用一些病毒含量低,甚至没有病毒的年轻组织和器官进行植植物组培,大大提高了植物的质量和产量。

  (2)植物快速繁殖技术。利用植物组培可以在短时间内快速培育出大量无毒种苗,促进树木和园艺的发展。

  1.3植物组培和次生代谢产物的生产

  植物产生的一些次生代谢产物,如天然药物和香料,在自然条件下已不能满足人类社会发展的需要,因此我们可以利用植物组培技术培养和筛选出生长快、产量高的细胞系。例如,紫杉醇是通过组织培养技术大规模生产的,已经取得了可观的经济效益。目前,利用单细胞培养技术生产蛋白质,为一些食品生产厂和饲料加工厂提供了丰富的原料,创造了巨大的经济效益和社会效益。

  1.4 用于植物病理学,遗传方面的研究

  植物组织培养技术为植物的生理,病理,生化,遗传等方面开辟了一条新的道路。利用花药或者花粉获得的单倍体是研究植物遗传的好材料,并且便于操作。在没有外界环境的干扰下,可以对人工培养的植物进行抗病性研究,结果比较可靠。并且,在细胞水平上进行研究,更好的揭示植物抗性的本质,从而促进病理学发展。

  1.5 应用于发育生物学和细胞生物学研究

  在目前,科学家利用原生质体系统,研究植物细胞的分化以及分裂调控,并且分离与这些细胞生物学现象相关的基因,为细胞生物学的研究提供了重大贡献。离体条件下体细胞胚发生和细胞发生成为了研究植物的良好实验体系,推进了发育生物学的发展。


  2.植物组培的展望

  植物组织培养技术的快速发展,解决了许多难题,提高了农作物产量和花卉的观赏价值,推进了社会的发展。随着各种研究技术的不断成熟,利用植物组培技术能够应用于更多的领域,创造出更多有益于人类的新的植物品种。展望未来,植物组培技术将深入各个领域,在农业方面,制药业等发挥着更大的作用,创造出更高的效益,有巨大的发展前景。


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