植物體細(xì)胞繁殖及動物細(xì)胞增殖及其應(yīng)用

1、植物體細(xì)胞繁殖及動物細(xì)胞增殖及其應(yīng)用植物細(xì)胞融合有性雜交是植物遺傳改良的一種傳統(tǒng)手段。但種及種以上分類單位之間的雜交，例如種間或?qū)匍g雜交，則常常遭遇有性不親和性障礙。在無性繁殖植物和性不育植物中，如在馬鈴薯、甘薯、木薯、甘蔗和香蕉中，更是難以通過有性雜交進(jìn)行遺傳改良。 因此，建立在原生質(zhì)體全能性基礎(chǔ)上的體細(xì)胞雜交和胞質(zhì)雜交技術(shù)，對于植物的遺傳改良具有重要的意義。植物體細(xì)胞雜交,又稱原生質(zhì)體融合,是指將植物不同種、屬，甚至科間的原生質(zhì)體通過人工方法誘導(dǎo)融合，然后進(jìn)行離體培養(yǎng)，使其再生雜種植株的技術(shù)。植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，未脫壁的兩個細(xì)胞是很難融合的，植物細(xì)胞只有在脫去細(xì)胞壁成為原生質(zhì)體后才能融合，

2、所以植物的細(xì)胞融合也稱為原生質(zhì)體融合。融合過程將植物細(xì)胞A與植物細(xì)胞B用纖維素酶和果膠酶處理，得到不含細(xì)胞壁的原生質(zhì)體A和原生質(zhì)體B，運用物理方法或是化學(xué)方法誘導(dǎo)融合，形成雜種細(xì)胞，再利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植物體。 其分原生質(zhì)體制備和原生質(zhì)體融合兩個步驟。其中又分為1 原生質(zhì)體的制備2 原生質(zhì)體的融合3 雜種細(xì)胞選擇4 雜種細(xì)胞培養(yǎng)5 由愈傷組織再生植株6 雜種植株的鑒定這六個步驟。融合方法1PEG誘導(dǎo)融合法 2電融合法 應(yīng)用廣泛主要有1、 植物育種中的核質(zhì)替換 2、 細(xì)胞質(zhì)雜種的獲得 3、 遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)造新物種 4、 細(xì)胞器的互作研究 等方面的應(yīng)用。面臨困難1、 融合特性的高

3、效性 2、 雜種細(xì)胞的培養(yǎng)和選擇 3、 雜種的遺傳穩(wěn)定性控制動物細(xì)胞融合年，日本學(xué)者岡田善雄在培養(yǎng)動物細(xì)胞時加入失去活性的仙臺病毒，發(fā)現(xiàn)能使兩個動物細(xì)胞融合，產(chǎn)生具有兩個核的細(xì)胞。研究表明，很多不同種的動物細(xì)胞都能進(jìn)行融合，形成雜種細(xì)胞。自此，動物細(xì)胞融合技術(shù)飛速發(fā)展。具體步驟包括： （）細(xì)胞準(zhǔn)備。分貼壁和懸浮細(xì)胞兩種。前者可直接將兩親本細(xì)胞混合培養(yǎng)，后者需制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液。 （）細(xì)胞融合，加促融因子于將行融合的細(xì)胞之中，誘導(dǎo)融合。 （）雜種細(xì)胞選擇。利用選擇性培養(yǎng)基等，使親本細(xì)胞死亡，而讓雜種細(xì)胞存活。 （）雜種細(xì)胞克隆。對選出的雜種細(xì)胞進(jìn)行克?。ㄟx擇與純化），經(jīng)過培養(yǎng)，就能獲得所需

4、要的無性繁殖系。 誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法：生物方法（病毒）、化學(xué)方法（聚乙二醇PEG）、物理方法（離心，震動，電刺激）。某些病毒如：仙臺病毒、副流感病毒和新城雞瘟病毒的被膜中有融合蛋白（fusion protein），可介導(dǎo)病毒同宿主細(xì)胞融合，也可介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞的融合，因此可以用紫外線滅活的此類病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合。化學(xué)和物理方法可造成膜脂分子排列的改變，去掉作用因素之后，質(zhì)膜恢復(fù)原有的有序結(jié)構(gòu)，在恢復(fù)過程中便可誘導(dǎo)相接觸的細(xì)胞發(fā)生融合。注：植物細(xì)胞融合較動物細(xì)胞難些。首先，植物細(xì)胞外面有細(xì)胞壁，因此需要先用纖維素酶去壁，形成原生質(zhì)體后，才能進(jìn)行細(xì)胞融合。其次，植物細(xì)胞融合后形成的雜種細(xì)胞，經(jīng)過培養(yǎng)有可能分化發(fā)育成植株，而動物細(xì)胞的雜種細(xì)胞則缺乏此種能力。植物體細(xì)胞融合的過程大致包括：細(xì)胞分離，原生質(zhì)體制備，原生質(zhì)體融合，雜種細(xì)胞篩選及其培養(yǎng)，然后再通過愈傷組織誘導(dǎo)分化出根、莖、葉，最后長成完整的體細(xì)胞雜種植株。植物細(xì)胞融合技術(shù)不僅打破了常規(guī)有性雜交育種的親和性障礙，而且為實現(xiàn)“超遠(yuǎn)緣雜交”提供了可能，有重大的應(yīng)用價值。利用植物體細(xì)胞增殖技術(shù)，為大量生產(chǎn)珍貴植物提供可能，如大量生產(chǎn)蘭花、制備人參