植物細(xì)胞的形態(tài)和

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1、植物細(xì)胞的培養(yǎng)特性和技術(shù)制作孫坤坤梅亞茹董素漫6.2植物細(xì)胞的形態(tài)與培養(yǎng)特性植物細(xì)胞是植物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位單細(xì)胞植物有一個(gè)細(xì)胞構(gòu)成，其生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖等一切生命活動(dòng)有一個(gè)細(xì)胞完成高等植物的個(gè)體是有許多形態(tài)、大小不同的細(xì)胞組成的，不同細(xì)胞的功能作用不同，完成植物的生長(zhǎng)、發(fā)育等各種生命活動(dòng)6.2.1植物細(xì)胞的形態(tài)植物細(xì)胞的形態(tài)隨之物的種類，存在的部位及執(zhí)行的生理功能的不同而不同但一般植物細(xì)胞由細(xì)胞壁和原生質(zhì)體兩大部分組成如右圖6細(xì)胞壁5原生質(zhì)體1)質(zhì)膜2）細(xì)胞質(zhì)（基質(zhì)細(xì)胞器細(xì)胞核液泡）原生質(zhì)體細(xì)胞壁基質(zhì)

2、高爾基體細(xì)胞核線粒體葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體液泡6.2.2植物培養(yǎng)的特性一方面植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞一樣可在人工控制條件的生物反應(yīng)器中生長(zhǎng)繁殖生產(chǎn)人們所需的各種產(chǎn)品。另一方面植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞、微生物細(xì)胞在細(xì)胞體積、營(yíng)養(yǎng)要求、倍增時(shí)間的敏感程度等許多方面都有所不同。植物細(xì)胞的8個(gè)培養(yǎng)特性1細(xì)胞形態(tài)不同的細(xì)胞種類、培養(yǎng)條件和時(shí)間其形態(tài)大不相同，細(xì)胞在植物細(xì)胞分批培養(yǎng)初期體積大，旺盛生長(zhǎng)期體積變小，生長(zhǎng)平衡期細(xì)胞伸長(zhǎng)，體積再次變大。2生長(zhǎng)代謝生長(zhǎng)速度緩慢，代謝率低，生長(zhǎng)倍增時(shí)間長(zhǎng)，易受微生物污染，一般需使用抗生物。且在

3、細(xì)胞中期和對(duì)數(shù)期，細(xì)胞已凝聚成直徑為350-400μm的團(tuán)塊。因此。植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)比較困難，以小細(xì)胞團(tuán)懸浮培養(yǎng)為主。3耐受性植物細(xì)胞有纖維素細(xì)胞壁，耐拉不耐扭，對(duì)剪切力敏感，抵抗剪切力較差。4群體效應(yīng)即無錨的依賴性(貼壁性）和接觸抑制性。5營(yíng)養(yǎng)要求植物細(xì)胞在培養(yǎng)時(shí)需要供養(yǎng)，培養(yǎng)液粘度要大，不能耐受強(qiáng)力通風(fēng)攪拌。6光照要求植物細(xì)胞培養(yǎng)要求一定的光照強(qiáng)度和光照時(shí)間，并且不同波長(zhǎng)的光具有不同效果，這是植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞及微生物細(xì)胞培養(yǎng)的主要區(qū)別之一。7產(chǎn)物植物細(xì)胞主要用于生產(chǎn)色素、藥物、香精和酶等次級(jí)代謝產(chǎn)物

4、，且產(chǎn)物潴留在細(xì)胞內(nèi)，產(chǎn)量也比較低。8功能全能性植物細(xì)胞培養(yǎng)過具有結(jié)構(gòu)的全能性。6.3植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)定義植物細(xì)胞培養(yǎng)是只從外植體獲得植物細(xì)胞，在一定條件下進(jìn)行培養(yǎng)，并誘導(dǎo)其增殖、分化，以獲取人類所需要的植物細(xì)胞或者各種細(xì)胞產(chǎn)物的技術(shù)過程。外植體就是從植物體上取出的用于無菌培養(yǎng)或直接分離細(xì)胞的部分植物組織或器官。（植物的根、莖、葉、花、果實(shí)等各個(gè)部位都可以作為外植體）6.3.1植物細(xì)胞材料的準(zhǔn)備植物細(xì)胞培養(yǎng)的第一步是獲得所需的植物細(xì)胞。方法:直接從植物組織、器官中通過機(jī)械切割、組織破碎或酶解獲取，通過誘導(dǎo)

5、愈傷組織經(jīng)分散、篩選獲得，通過分離原生質(zhì)體經(jīng)細(xì)胞壁再生方法獲得植物細(xì)胞培養(yǎng)成功的兩個(gè)重要因素：一是培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件；二培養(yǎng)材料的來源，也就是外植體的來源。不同植物、同一植物的不同器官或組織被誘導(dǎo)的難易程度有很大差別，細(xì)胞分化的結(jié)果也會(huì)有所不同，次級(jí)代謝產(chǎn)物也不一樣。用于植物體細(xì)胞培養(yǎng)的外植體，必須是無雜菌材料，通常應(yīng)選擇生長(zhǎng)正常、無病蟲害的植株，并在培養(yǎng)前滅菌。用于表面滅菌的消毒劑應(yīng)易于滅菌后除去或易分離。使用量和時(shí)間時(shí)情況而定。常用的滅菌劑是次氯酸鈉、次氯酸鈣和升汞（氯化汞）植物外植體的消毒方法1莖切段

6、和葉片的消毒先用自來水沖洗，再用沾有肥皂粉或洗潔精的軟毛刷刷洗，75％的酒精浸泡10~30秒，無菌水沖洗2~3次，無菌。濾紙擦拭干凈。2果實(shí)及種子的消毒先用水清洗，后用75％酒精迅速漂洗一次，果實(shí)用2％次氯酸鈉溶液浸泡10min，無菌水沖洗；單個(gè)種子先用10％次氯酸鈉溶液浸泡20~30min，10g/L溴水浸泡10min，無菌水沖洗幾次。3根、地下儲(chǔ)藏器官等的消毒先用自來水洗干凈，后用軟毛刷刷洗，用濾紙吸干后再用酒精漂洗，用20g/L次氯酸鈉溶液浸泡20~30min，最后用無菌水洗3~4次用濾紙吸干。6.

7、3.2植物細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)要求和培養(yǎng)基的種類及組成1植物細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)要求1）無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、等2）維生素維生素B1、維生素B6、生物素、肌醇等3）碳源蔗糖、葡萄糖、木糖、甘露醇、山梨醇等4）天然物質(zhì)椰乳、水解乳蛋白、酵母提取液等5）植物激素生長(zhǎng)素3-吲哚乙酸（IAA）等6）核酸及其水解物DNA、RNA、黃嘌呤、腺嘌呤7）氨基酸類甘氨酸、谷氨酸等其他氯化膽、堿膽質(zhì)素、膠氨酸、蘋果酸等2培養(yǎng)基的種類及組成⑴種類：常見的有SM培養(yǎng)基、B5培養(yǎng)基、White培養(yǎng)基、NT培養(yǎng)基等⑵組成；培養(yǎng)基一般

8、都含有①碳源②氮源③無機(jī)鹽④植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑⑤維生素3植物細(xì)胞培養(yǎng)基的制備為了減少每次配制培養(yǎng)基時(shí)稱取試劑的麻煩和微量試劑在稱量時(shí)造成的誤差通常將各組分，分成大量元素母液、微量元素母液（不含鐵）、鐵鹽母液、維生素母液、植物激素母液等。先配制成10倍或100倍濃度儲(chǔ)備液冷凍備用。用時(shí)只需取出一定體積的儲(chǔ)備液，通過稀釋、溶解、按比例混合稀釋即可得到所需培養(yǎng)基。注意：培養(yǎng)中試劑、水、器皿的選用、前處理要適當(dāng)。例：水是雙蒸水或去離子水，