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单细胞培养是用离体的植物细胞-植物研究硬度计 |
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单细胞培养是用离体的植物细胞-植物研究硬度计 植物单细胞培养 单细胞培养是用离体的植物细胞,或将植物组织用酶处理使其分散成单个的游离细胞,在无菌条件下,诱导分化获得单细胞无性繁殖系的培养方法。可分为细胞悬浮培养和固体培养基培养两种。细胞悬浮培养是将愈伤组织或较为分散的组织,在液体培养基中振荡培养,产生分散的悬浮细胞,经过更换新的培养基(继代培养,subculture)使细胞大量增殖,便可得到大量的细胞群体。固体培养基培养时,将分离得到的植物细胞借助固体平板培养、微室培养等方法,培养得到单细胞无性繁殖系。此技术可用于特定细胞的研究,并已成为一些药物和次生产物的工业化生产以及无性系快速繁殖、突变体选育的有效方法。在转基因植物的基因工程操作中,检测目的基因是否导人植物细胞,常需要应用它。单细胞培养得到的大量细胞,可以进一步通过组织培养分化出根、茎、叶,发育成一完整植株。 原生质体培养与细胞融合 植物原生质体(protoplast)是指去掉细胞壁的“裸露”植物细胞。原生质体在适当的外界条件下还可以再生出细胞壁,进行有丝分裂,形成愈伤组织和诱发再生植株。外源的染色体、DNA或细胞器容易导入原生质体,所以原生质体培养是植物细胞杂交、改造植物品种的一种有用方法。全部过程包括原生质体分离、原生质体培养、体细胞杂交、细胞壁诱生和再生植株的产生等环节。 原生质体分离一般都采用酶解方法,将消毒过的植物组织置于纤维素酶、果胶酶和半纤维素酶的混合溶液中,使细胞壁降解获得原生质体悬浮液,离心后可得较纯的原生质体。在细胞壁被溶解后,胞间连丝会发生膨大,相邻细胞的原生质和细胞器通过膨大的胞间连丝可以流到一起,实现原生质体的自发融合。这种自发融合一般只限于一个物种之内,为了实现远缘物种之间的细胞融合 原生质体融合有几种不同情况。一种是细胞质融合,细胞核未融合,两核处在共同的细胞质中,成为异核体(heterokaryon)或异核细胞(heterokal‘yocyte);如果细胞质和细胞核都融合则成为同核体(homokaryon)。异核体中的两个细胞核若亲缘关系太远,其中一个核的染色体,会一个个被排除掉,甚至整个核完全消失,但细胞质依旧是杂合的,成为细胞质杂种(cybrid)。 经过融合处理后的混合原生质体,需要用较软的培养基支持原生质体进行培养,同时要有一个设计周密的选择和鉴定程序,以便及时、准确地识别出体细胞杂种或细胞质杂种。
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