目前植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用主要有哪些方面,都有那些成功的例子
很多啊~?8?7 一、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
?8?7 1. 快速繁殖種苗(rapid propagation)
?8?7 用組織培養(yǎng)的方法進行快速繁殖是生產(chǎn)上最有潛力的應(yīng)用,包括花卉觀賞植物、蔬菜、果樹、大田作物及其他經(jīng)濟作物??旆奔夹g(shù)不受季節(jié)等條件的限制,生長周期短,而且能使不能或很難繁殖的植物進行增殖。
?8?7 快速繁殖可用下列手段進行:
?8?7 ⑴通過莖尖、莖段、鱗莖盤等產(chǎn)生大量腋芽;
?8?7 ⑵通過根、葉等器官直接誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽;
?8?7 ⑶通過愈傷組織培養(yǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽。
?8?7 試管快速繁殖應(yīng)用在下列生產(chǎn)或研究中:
?8?7 (1)繁殖雜交育種中得到的少量雜交種,以及保存自交系、不育系等。
?8?7 (2)繁殖脫毒培養(yǎng)得到的少量無病毒苗。
?8?7 (3)繁殖生產(chǎn)上急需的或種源較少的種苗。
?8?7 由于組織培養(yǎng)周期短,增殖率高及能全年生產(chǎn)等特點,加上培養(yǎng)材料和試管苗的小型化,這就可使有限的空間培養(yǎng)出大量的植物,在短期內(nèi)培養(yǎng)出大量的幼苗。
?8?7 2.無病毒苗(virus free)的培養(yǎng)
?8?7 植舉兄洞物在生長過程中幾乎都要遭受到病毒病不同程度的危害,有的種類甚至同時受到數(shù)種病毒病的危害,尤其是很多園藝植物靠無性方塵弊法來增殖,若蒙受病毒病,代代相傳,越染越重,甚至?xí)斐蓸O嚴重的后果。
?8?7 自從Morel l952年發(fā)現(xiàn)采用微莖尖培養(yǎng)方法可得到無病毒苗后,微莖尖培養(yǎng)就成為解決病毒病危害的重要途徑之一。若再與熱處理相結(jié)合,則可提高脫毒培養(yǎng)的效果。
?8?7 對于木本植物,莖尖培養(yǎng)得到的植株難以發(fā)根生長,則可采用莖尖微體嫁接的方法來培育無病毒苗。
?8?7 組織培養(yǎng)無病毒苗的方法已在很多作物的常規(guī)生產(chǎn)上得到應(yīng)用。如馬鈴薯,甘薯,草莓,蘋果,香石竹,菊花等。而且已有不少地區(qū)建立了無病毒苗的生產(chǎn)中心,這對于無病毒苗的培養(yǎng)、鑒定、繁殖、保存、利用和研究,形成了一個規(guī)范的系統(tǒng)程序,從而達到了保持園藝植物的優(yōu)良種性和經(jīng)濟性狀的目的。
?8?7 3. 在育種上的應(yīng)用(breeding)
?8?7 植物組培技術(shù)為育種提供了許多手段和方法,使育種工作在新的條件下更有效的進行。
?8?7 ⑴倍性育種,縮短育種年限,雜種優(yōu)勢明顯。
?8?7 ⑵克服遠緣雜交的不親合性和不孕性(胚培養(yǎng))
?8?7 ⑶保存種質(zhì)
?8?7 例如:用花藥培養(yǎng)單倍體植株;
?8?7 用原生質(zhì)體進行個體細胞雜交和基因轉(zhuǎn)移;
?8?7 用子房、胚和胚珠完成胚的試管發(fā)育和試管受精,以及種質(zhì)資源的保存等等。正枯
?8?7 胚培養(yǎng)技術(shù)很早就有利用,在種屬間遠緣雜交的情況下,由于生理代謝等方面的原因,雜種胚常常停止發(fā)育,因此不能得到雜種植物,所以通過胚培養(yǎng)就可保證遠緣雜交的順利進行。
?8?7 到50年代在實踐上的應(yīng)用就更多了。如在桃、柑橘、菜豆、南瓜、百合、鳶尾等等許多園藝植物遠緣雜交育種上都得到了應(yīng)用。大白菜X甘藍的遠緣雜交種白蘭,就是通過雜種胚的培養(yǎng)而得到的。
?8?7 對早期發(fā)育幼胚因太小 難以培養(yǎng)的種類,還可采用胚珠和子房培養(yǎng)來獲得成功。利用胚珠和子房培養(yǎng)也可進行試管受精 ,以克服柱頭或花柱對受精的障礙,使花粉管直接進入胚珠而受精?;ㄋ帯⒒ǚ鄣呐囵B(yǎng)在蘋果、柑橘、葡萄、草莓、石刁柏、甜椒、甘藍、天竺葵等約20 種園藝植物得到了單倍體植株。
?8?7 在常規(guī)育種中為得到純系材料要經(jīng)過多代自交,而單倍體育種,經(jīng)染色體加倍后可以迅速獲得純合的二倍體,大大縮短了育種的世代和年限。
?8?7 利用組織培養(yǎng)可以進行突變體的篩選。突變的產(chǎn)生因部位而異,莖尖遺傳性比較穩(wěn)定,根、莖、葉乃至愈傷組織和細胞的培養(yǎng)則變異率就較大。培養(yǎng)基的激素也會誘導(dǎo)變異,因濃度而不同。此外還可采用紫外線、x射線、Y射線對材料進行照射,來誘發(fā)突變的產(chǎn)生。
?8?7 在組織培養(yǎng)中產(chǎn)生多倍體、混倍體現(xiàn)象的比較多,產(chǎn)生的變異為育種提供的材料,可以根據(jù)需要進行篩選。利用組織培養(yǎng),采用與微生物篩選相似的技術(shù),在細胞水平上進行突變體的篩選更加富有成效。原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細胞雜交技術(shù)的開發(fā),在育種上展現(xiàn)了一幅嶄新的前景。已有多種植物經(jīng)原生質(zhì)體培養(yǎng)得到再生植物,有些植物得到體細胞雜種,無論在理論和實踐上都有重要價值。隨著這方面工作的深入和水平的提高,原生質(zhì)體培養(yǎng)一定會在育種上產(chǎn)生深遠的影響。
?8?7 4. 工廠化育苗(industrializing propagation)
?8?7 近年來,組織培養(yǎng)育苗工廠化生產(chǎn)已作為一種新興技術(shù)和生產(chǎn)手段,在園藝植物的生產(chǎn)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。
?8?7 ⑴含義:是指以植物組織培養(yǎng)為基礎(chǔ),將外植體接種在人工配制的培養(yǎng)基上,通過控制環(huán)境條件,使細胞脫分化、再分化成新的組織、器官,進而培育出與母株一樣的批量幼苗的方法。例如:非洲紫羅蘭組織培養(yǎng)育苗的工廠化生產(chǎn)。
?8?7 ⑵特點:繁殖快,整齊、一致,無病蟲害,周期短,周年生產(chǎn),性狀穩(wěn)定。
?8?7 ⑶作用:有利于繁殖系數(shù)低、雜合材料的快速繁殖
?8?7 有利于有性繁殖優(yōu)良性狀易分離材料的繁殖
?8?7 有利于保持從雜合的遺傳群體中篩選出的表現(xiàn)型優(yōu)異植株的優(yōu)良遺傳性。
?8?7 組織培養(yǎng)育苗的無毒化生產(chǎn),還可減少病害傳播。
?8?7 可以減少氣候條件對幼苗繁殖的影響,緩和淡、旺季的供需矛盾。
?8?7 ⑷現(xiàn)狀: 世界上一些先進國家園藝植物組織培養(yǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展從60年代就已經(jīng)開始,并隨著生長、分化規(guī)律性探索的逐步深化,到了70年代僅花卉業(yè)就已在蘭花、百合、非洲菊、大巖桐、菊花、香石竹、矮牽牛等二十幾種花卉幼苗生產(chǎn)上建立起大規(guī)模試管苗商品化生產(chǎn)。
?8?7 到1984年世界花卉幼苗產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值已達20億美元,其中美國花卉幼苗市場總值為6億多美元,日本三友種苗公司有60%的幼苗靠組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖。1985年僅蘭花一項,在美國注冊的公司就有100余家,年銷售額在1億美元以上。
?8?7 由于組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用,加快了花卉新品種的推廣。以前靠常規(guī)方法推廣一個新品種要幾年甚至十多年,而現(xiàn)在快的只要1~2年就可在世界范圍內(nèi)達到普及和應(yīng)用。
?8?7 我國采用快速繁殖技術(shù),也使優(yōu)良品種達到迅速的推廣和應(yīng)用。如廣東切花菊黃秀風(fēng)的應(yīng)用,使菊花變大,長勢加強,花色鮮艷,抗病力增強,打開了進入香港市場的渠道,使30多種觀葉植物的推廣很快遍及全國,豐富了人們的生活,并將自然界的幾百個野生金錢蓮品種繁種馴化,培養(yǎng)了一批園林垂直綠化的材料,促進了園林業(yè)的發(fā)展。
?8?7 ⑸制約:植物組織培養(yǎng)也存在一定的困難。
?8?7 首先是繁殖效率與商品需 要量的矛盾,有些作物由于繁殖方法尚未解決,因而無法滿足生產(chǎn)的需要。其次是在培養(yǎng)過程中如何減少變異株的發(fā)生。更重要的是應(yīng)降低組培苗工廠化生產(chǎn)的成本,只有降低成本,才能更好的投產(chǎn)應(yīng)用。
?8?7 總之,隨著組織培養(yǎng)這一技術(shù)的發(fā)展及各種培養(yǎng)方法的廣泛應(yīng)用,使這一技術(shù)在遺傳育種、品種繁育等方面表現(xiàn)出了巨大的潛力,特別是生物工程和工廠化育苗實施以后,它將以新興產(chǎn)業(yè)的面目在技術(shù)革命中發(fā)揮重大作用。
?8?7 二、在遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、組織學(xué)、 胚胎學(xué)、基因工、生物工程等方面的應(yīng)用
?8?7 要揭開生命活動的秘密,需要多科學(xué)、多技術(shù)的相互配合,其中植物組織培養(yǎng)技術(shù)是不可缺少的,它為遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、生物工程等提供了一種有效、快速的方法。
?8?7 因為要揭示生命的奧秘,首先要研究單個基因的作用,研究它在細胞內(nèi)是如何組裝的,如何與其它基因發(fā)生聯(lián)系,如何表達和調(diào)控等。分離單個基因,對它DNA 進行測序,再對其中的某些堿基實行突變,然后還需要將基因送到受體細胞當(dāng)中,看表達情況,以確定其功能。接受基因的受體細胞要產(chǎn)生再生植株,就需要通過組織培養(yǎng)的方法才能實現(xiàn)。
?8?7 三、 利用組織培養(yǎng)的材料作為植物生物反應(yīng)器
?8?7 中國的中草藥是一份人類寶貴的財富,但很多種中草藥資源匱乏,產(chǎn)量不足,甚至瀕于滅絕。如果能利用組織和細胞培養(yǎng)的方法在實驗室內(nèi)生產(chǎn),不再依附于自然環(huán)境,不僅可以解決現(xiàn)有困難,而且可以通過篩選高產(chǎn)有效成分的細胞系,來提高其藥用價值。
?8?7 比如用培養(yǎng)的人參懸浮細胞,來生產(chǎn)人參皂苷,已在日本等國家形成規(guī)模。利用培養(yǎng)的植物細胞和組織細胞作為生物反應(yīng)器,也可以生產(chǎn)某些蛋白質(zhì)、氨基酸、抗生素、疫苗等,如用生食蔬菜生產(chǎn)乙肝疫苗正在實驗中。
?8?7 四、用于其它未知科學(xué)的研究
?8?7 現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展非常迅速,很多現(xiàn)在預(yù)想不到的事情都有可能發(fā)生,新發(fā)明、新發(fā)現(xiàn)、新創(chuàng)造層出不窮,今天認為不可能的東西明天就可能變成現(xiàn)實。植物組織培養(yǎng)也同樣具有許多尚未發(fā)掘出的潛力,說不定有一天人們會在三角瓶內(nèi)種出大南瓜。
?8?7 總之,現(xiàn)在的植物組織培養(yǎng)仍然處于發(fā)展階段,遠遠沒有達到它的高峰期,很多機理人們還沒有搞清楚,它的潛力還遠遠沒有發(fā)揮出來。相信在今后的幾十年內(nèi),組織培養(yǎng)在我國將會有更大的發(fā)展,在農(nóng)業(yè)、制藥業(yè)、加工業(yè)等方面將會發(fā)揮更大的作用,創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟效益。 望采納~
一、脫毒及快速繁殖 1、無病毒苗培育應(yīng)用 2、組織培養(yǎng)快速繁殖 二、育種研究1、單賀帶倍體育種 2、胚培養(yǎng)3、單細胞培養(yǎng)突變體的選擇與應(yīng)用 4、體豎拍羨細胞雜交育種 5、轉(zhuǎn)基因育種 三、藥物及其它生物制劑的工業(yè)化生產(chǎn) 1、通過組織培養(yǎng)藥用植物 2、利用細胞培養(yǎng)的方法余拍,獲得次生代謝產(chǎn)物,直接生產(chǎn)藥物。 四、建立低溫儲存及種質(zhì)庫,保護物種
望采納
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