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植物细胞培养是指在离体条件下,将愈伤组织或其它易分散的组织置于液体培养基中,进行振荡培养,得到分散成游离的悬浮细胞。通过继代培养使细胞增殖,从而获得大量的细胞群体的一种技术。小规模的悬浮培养可在培养瓶中进行,大规模的需要利用生物反应器生产。植物细胞培养是在植物组织培养技术基础上发展起来的,理论基础是植物细胞的单个细胞内存在生命体的全部能力(全能性)。
1 植物细胞培养的意义和应用
植物细胞含有人类所需的成分。以前传统的方法提取分离这些物质。但是由于如今资源短缺和需求量的不断加大,靠提取分离途径已很难满足人类的需求。早在20世纪50年代人们就发现离体培养的高等植物细胞具有合成并积累次生代谢产物的潜力。目前利用植物细胞培养技术生产植物产品已成为工业化生产植物产品的一条有效途径。这些产品既可用作药物生产的原料,也可作为工业、农业、食品添加剂等的原料,但目前存在的主要问题是代谢产品的含量低,由此造成成本和产品价格高。但是,随着培养技术的发展,植物细胞培养必将成为大规模生产代谢产品的有效途径。
2 植物细胞培养的发展状况
植物细胞培养的概念是20世纪初期提出来的,100年来,在理论研究和应用研究上取得了巨大的成绩。归纳起来,共经历了三个阶段,即基础研究阶段、技术储备阶段和高速发展阶段。
2.1基础理论发展阶段
19世纪30年代,施旺和施莱登创立了细胞学说,认为细胞是生物体的基本构成单位。
1920年,哈勃兰德提出了植物细胞全能性概念,认为植物细胞具有再生成完整植株的潜在全能性。
1934年,温特发现了第一种植物生长素—吲哚乙酸,生长素是一类能促进细胞生长的含苯环的化合物。
1954年,缪尔首次进行了植物细胞的悬浮培养。1958年斯特瓦德从胡萝卜韧皮部诱导得到愈伤组织,再分离得到单细胞,经分化培养形成再生植株。
2.2基本技术发展阶段
1962年,穆拉辛格与斯库格设计了MS培养基,主要特点是无机盐浓度高,属较稳定的离子平衡溶液,其营养成分的种类和比例适宜。直至1974年,连续设计出了B5、NT、KM-8P等培养基。
2.3应用研究发展阶段
植物细胞培养可用于生产次级代谢产物,具有提高产率、缩短周期、提高产品质量等特点,而且不占用耕地,不受地理环境和气候条件的影响,还可以结合基因转移、原生质体融合等技术获得优良特性的植物新品种。在21世纪,随着科技的发展,植物细胞培养及其应用技术将进一步发展到前所未有的水平,并取得巨大的经济效益和社会效益,为人类的健康长寿和社会经济的发展做出更大的贡献。
3 植物细胞培养技术
植物细胞培养技术包括植物细胞悬浮培养,组织.器官培养技术,固定化培养技术,两相培养技术等。
植物细胞培养方法多种多样。各种培养方法的培养对象、培养目的和培养方式有所不同,要根据具体情况进行选择和使用。在培养过程中要设计或选择性能好、效率高的植物细胞反应器,设计和配置适宜的培养基,根据植物细胞的特性采用有利于细胞生长次级及代谢物产生的培养方式,控制好各种培养条件,进行培养条件优化,并根据变化情况进行适当的调节控制,以使植物细胞快速、健康、稳定地生长和进行新陈代谢。
【参考文献】:
[1]王宝山,侯福林,刘萍等.植物生理学实验[M].北京:科学出版社.2004,207
[2]翟中和.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社。1995
[3]Dixon R.A,Callus and Cell Suspension Cultures . In:Dixon RA(Ed)plant Cell Culture .A practical Approach Oxford:IRL Press. 1985,15~20
[4]陳因良,陈志宏.细胞培养工程[M].上海:华东化工学院出版社。1997
[5]郭勇,崔堂兵,谢秀桢.植物细胞培养技术与应用[M].北京:化学工业出版社,2003,12
[6]陈国良,陈志宏.细胞培养工程[M].上海:上海华东华工出版社,1992
[7]刘洋.春蚕豆的组织培养及其再生植株遗传变异鉴定[D].青海大学硕士学位论文,2009.
[8]刘菲.喜树悬浮培养体系的建立及喜树碱含量的调控研究[D].湖南农业大学硕士论文,2010.
[9]邹宁,吴电云,柏新富.天麻细胞工程技术及其原理研究[J].安徽农业科学,2009(11)55-57
[10]张岚,陈芙蓉,王长文,等.酸浆属植物细胞工程研究现状及展望[J].吉林医药学院学报,2011(3): 167-170
1 植物细胞培养的意义和应用
植物细胞含有人类所需的成分。以前传统的方法提取分离这些物质。但是由于如今资源短缺和需求量的不断加大,靠提取分离途径已很难满足人类的需求。早在20世纪50年代人们就发现离体培养的高等植物细胞具有合成并积累次生代谢产物的潜力。目前利用植物细胞培养技术生产植物产品已成为工业化生产植物产品的一条有效途径。这些产品既可用作药物生产的原料,也可作为工业、农业、食品添加剂等的原料,但目前存在的主要问题是代谢产品的含量低,由此造成成本和产品价格高。但是,随着培养技术的发展,植物细胞培养必将成为大规模生产代谢产品的有效途径。
2 植物细胞培养的发展状况
植物细胞培养的概念是20世纪初期提出来的,100年来,在理论研究和应用研究上取得了巨大的成绩。归纳起来,共经历了三个阶段,即基础研究阶段、技术储备阶段和高速发展阶段。
2.1基础理论发展阶段
19世纪30年代,施旺和施莱登创立了细胞学说,认为细胞是生物体的基本构成单位。
1920年,哈勃兰德提出了植物细胞全能性概念,认为植物细胞具有再生成完整植株的潜在全能性。
1934年,温特发现了第一种植物生长素—吲哚乙酸,生长素是一类能促进细胞生长的含苯环的化合物。
1954年,缪尔首次进行了植物细胞的悬浮培养。1958年斯特瓦德从胡萝卜韧皮部诱导得到愈伤组织,再分离得到单细胞,经分化培养形成再生植株。
2.2基本技术发展阶段
1962年,穆拉辛格与斯库格设计了MS培养基,主要特点是无机盐浓度高,属较稳定的离子平衡溶液,其营养成分的种类和比例适宜。直至1974年,连续设计出了B5、NT、KM-8P等培养基。
2.3应用研究发展阶段
植物细胞培养可用于生产次级代谢产物,具有提高产率、缩短周期、提高产品质量等特点,而且不占用耕地,不受地理环境和气候条件的影响,还可以结合基因转移、原生质体融合等技术获得优良特性的植物新品种。在21世纪,随着科技的发展,植物细胞培养及其应用技术将进一步发展到前所未有的水平,并取得巨大的经济效益和社会效益,为人类的健康长寿和社会经济的发展做出更大的贡献。
3 植物细胞培养技术
植物细胞培养技术包括植物细胞悬浮培养,组织.器官培养技术,固定化培养技术,两相培养技术等。
植物细胞培养方法多种多样。各种培养方法的培养对象、培养目的和培养方式有所不同,要根据具体情况进行选择和使用。在培养过程中要设计或选择性能好、效率高的植物细胞反应器,设计和配置适宜的培养基,根据植物细胞的特性采用有利于细胞生长次级及代谢物产生的培养方式,控制好各种培养条件,进行培养条件优化,并根据变化情况进行适当的调节控制,以使植物细胞快速、健康、稳定地生长和进行新陈代谢。
【参考文献】:
[1]王宝山,侯福林,刘萍等.植物生理学实验[M].北京:科学出版社.2004,207
[2]翟中和.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社。1995
[3]Dixon R.A,Callus and Cell Suspension Cultures . In:Dixon RA(Ed)plant Cell Culture .A practical Approach Oxford:IRL Press. 1985,15~20
[4]陳因良,陈志宏.细胞培养工程[M].上海:华东化工学院出版社。1997
[5]郭勇,崔堂兵,谢秀桢.植物细胞培养技术与应用[M].北京:化学工业出版社,2003,12
[6]陈国良,陈志宏.细胞培养工程[M].上海:上海华东华工出版社,1992
[7]刘洋.春蚕豆的组织培养及其再生植株遗传变异鉴定[D].青海大学硕士学位论文,2009.
[8]刘菲.喜树悬浮培养体系的建立及喜树碱含量的调控研究[D].湖南农业大学硕士论文,2010.
[9]邹宁,吴电云,柏新富.天麻细胞工程技术及其原理研究[J].安徽农业科学,2009(11)55-57
[10]张岚,陈芙蓉,王长文,等.酸浆属植物细胞工程研究现状及展望[J].吉林医药学院学报,2011(3): 167-170