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導入植物細胞常用的方法有哪些

發布時間:2022-05-20 20:20:56

『壹』 將目的基因導入植物細胞最常用的方法是什麼什麼技術可大量獲得目的基因

農桿菌轉化法,基因槍法,花粉管通道法。pcr合成,從基因文庫提取

『貳』 細胞組織的細胞工程在植物方面的應用

通過莖尖培養或微嫁接技術,可以脫去植物體內的病毒,獲得無病毒苗木,如蘋果、草莓等。另外,在組織培養過程中,如愈傷組織培養、細胞懸浮培養、原生質體培養等,通過pH值、溫度、離子濃度等條件的變化,可增加其變異,從中可篩選出優良的突變體,從而為新品種的選育開辟一條嶄新的途徑。
愈傷組織、懸浮細胞、原生質體等是基因轉化的良好受體材料,並且在離體培養條件下進行植株再生也是實現植物遺傳轉化的重要環節。
此外,微繁技術為種質的保存(germplasm storage)提供了新方法。很多種質資源在離體培養條件下,通過減緩生長和低溫處理而達到長期保存目的,並可進行不同國家、地區間的種質資源收集、互換、保存和應用,即建立「基因銀行」(gene bank),實現種質資源的全球共享。例如,在比利時Catholic University的Leuven研究中心有大量離體保存的香蕉種質庫。 細胞大量培養有用次生代謝產物是植物細胞工程另一個重要應用領域。通過細胞工程技術,刺激植物體內某些重要次生代謝產物的合成和積累,然後進行分離、提純,如某些名貴葯物、香精、色素等,實現植物產品的工業化生產。
早在1964年我國就開始進行人參細胞培養。1980年以後,我國研究者相繼開展了紫草、三七、紅豆杉、青蒿、紅景天和水母雪蓮等植物的細胞大量培養和研究,並利用生物反應器進行葯用植物的細胞大量培養的小試和中試。其中新疆紫草中試的規模達到100L,並小批量生產了紫草素,用於研製化妝品及抗菌、抗病毒和抗腫瘤葯物。紅豆杉細胞大量培養在我國也獲得初步成功,從細胞培養物中得到了珍貴的抗癌葯物紫杉醇,但產率還有待提高。 單倍體育種和相關研究在農業和園藝植物中得到了廣泛的應用。用Blakeslee等(1922年)和Kostoff(1941年)分別得到了單倍體植株單倍體有利於突變的檢測和抗性細胞系的篩選,並且大大縮短了育種的時間。此外單倍體在基因圖譜、基因轉移研究中具有重要作用。
自然形成的單倍體是極少見的,並且僅限於幾種植物。花葯培養是單倍體形成的重要途徑。自1964年第一例花葯培養獲得成功以來,花葯培養技術已取得了顯著的進展,尤其在水稻、小麥、玉米等作物中已獲得巨大成功。現已取得成功的果樹樹種主要有番荔枝(Nair等,1983年)、番木瓜(Litz和Conover,1978年)、4個柑橘品種(Chen,1985年)、龍眼(Yang和Wei,1984年)、荔枝(Fu和Tang,1983年)、蘋果(Zhang等,1990年)、梨(Jordan,1975年)、葡萄(Rajasekaran和Mullins,1979年)等。薛光榮等(1980年)對東方草莓(四倍體)的單核期花粉進行培養,成功的誘導出單倍體植株。
花葯培養主要是受基因型、花葯的發育階段、預處理和培養條件的影響,其存在的主要問題是單倍體的誘導頻率低,單倍體自發加倍形成的二倍體與體細胞組織形成的二倍體很難區分。例如,Fowler等(1971年)、Nishi等(1974年)和Rosati等(1975年)以八倍體草莓花葯為材料誘導愈傷組織,並分化出植株,發現其再生植株仍為八倍體,這些八倍體是由無性器官發育而來,還是由單倍體自發加倍而成則難以區分。
除花葯培養外,植物的卵細胞、助細胞、反足細胞等單倍體細胞通過離體培養可以分化成單倍體胚或愈傷組織。胚珠、子房培養也曾進行了大量嘗試,但大多數情況下,在愈傷組織階段生長停止。 胚的離體培養是直接應用於植物改良最早的組織培養技術。胚培養可以克服雜交後胚的衰亡,保證種內或種間雜交的成功,或用於無性繁殖困難的植物的培養。胚培養還可以克服種子的休眠和敗育。Magdalita等(1996年)和Drew等(1997年)分別進行了番木瓜的種內雜交,得到合適的胚子後,進行了胚培養,以促進雜交成功。Jordan(1992年)得到了愈傷組織,但未得到再生植株。
澳大利亞國際農業技術研究中心對番木瓜和其野生種的雜交胚進行了培養研究,已獲成功,並得到了雜交後代,野生種的抗性、高含糖量等優良性狀得到了遺傳。荔枝是較難進行離體培養的果樹樹種之一,Kantharajah等(1992年)培養了長度為3mm的荔枝幼胚。其他通過未成熟胚培養進行再生的樹種有鱷梨、番荔枝和番木瓜等。姚強(1990年)對桃、油桃和番桃花後60d的未成熟胚進行培養,獲得了再生植株。J.Button等(1975年)利用甜橙種胚愈傷組織離體培養獲得了完整植株。 (Protoplast culture)與體細胞雜交(Somatic hybridization)原生質體是去掉細胞壁的單細胞,它是在離體培養條件下能夠再生完整植株的最小單位。每個原生質體都含有該個體的全部遺傳信息,在適宜的培養條件下,具有再生成與其親本相似的個體的全能性。原生質體培養的主要目的是通過原生質體的融合,克服遠緣雜交障礙,實現體細胞雜交,從而產生雜交後代。在原生質體培養過程中,往往產生大量的變異,可從中選擇優良突變體。原生質體可以攝取外源細胞器、病毒、DNA等各種大分子遺傳物質,是進行遺傳轉化的理想工具,此外,在同一時間內獲得的大量原生質體在遺傳上是同質的,可為細胞生物學、發育生物學、細胞生理學、細胞遺傳學及其他一些生物學科建立良好的實驗體系。
Lizz(1986年)曾分離得到番木瓜的原生質體,Krikorian等(1988年)分離得到了香蕉的原生質體,但二者均未得到持續分裂的細胞。Nyman等(1987年,1988年)首先報道了草莓栽培品種Sengana和Canaga試管苗葉肉原生質體培養及植株再生。1992年,他們獲得了草莓試管苗幼葉和葉柄原生質體的再生植株。Infante等以森林草莓用(Fragaria vesca)Alpine營養系試管苗葉片和葉柄為材料分離原生質體,並獲得了再生植株。愈傷組織和懸浮細胞是制備原生質體的重要材料,但在落葉果樹上,只有少數樹種利用愈傷組織或懸浮細胞分離原生質體並獲得培養的成功,其中最成功的樹種當屬獼猴桃。蔡起貴等(1988年)通過愈傷組織分離出中華獼猴桃的原生質體,並獲得了再生植株。Kovalenko等(1990年)和Ochatt等(1988年)分別在Colt櫻桃和歐洲葡萄上利用懸浮細胞系分離原生質體並獲得再生植株。
林定波等(1997年)以胚性愈傷組織為材料,分離得到錦橙的原生質體,並獲得了再生植株。易干軍等(1997年)也以胚性愈傷組織為材料,分離得到柑橘(紅江橘)的原生質體,並獲得再生植株。但以葉肉為材料分離得到的原生質體未獲得成功。馬鋒旺等(1998年)對山杏的原生質體進行了分離和培養,在適宜條件下,山杏原生質體4~5d變形,5~6d開始第一次分裂,20d左右可形成15~20個細胞的小細胞團,60d後可形成肉眼可見的微愈傷組織。微愈傷組織經繼代培養後,可誘導不定芽和不定根,形成完整植株。丁愛萍等(1994年)曾對蘋果進行了原生質體培養和植株再生研究,以胚性愈傷組織建立的懸浮細胞系為材料,分離得到原生質體,並獲得了再生植株。
植物細胞在去除細胞壁後,能像受精過程那樣相互融合,可實現常規雜交不親和的親本之間進行遺傳物質重組,從而開辟了體細胞雜交的新領域。體細胞雜交已廣泛用於植物育種,已在胞質雄性不育、抗病等方面取得了顯著進展。同時,在木本果樹植物上也得到了有經濟價值的體細胞雜種植株。
目前兩種最有效的融合系統PEG——高pH/Ca2+ 方法和電擊融合方法。
第一例體細胞雜交是通過西紅柿和馬鈴薯的原生質體融合實現的。原生質體融合技術在柑橘種間雜交中得到大量應用。Ohgawary將甜橙的原生質體與飛龍的原生質體融合,得到了體細胞雜種植株。
美國學者Grosser將甜橙的懸浮培養細胞的原生質體與豪殼刺屬的Severinia disticha 愈傷組織的原生質體融合,得到了屬間異源四倍體的體細胞雜種植株。S.distcha 具有抗病、耐寒、耐鹽等優良性狀,適合作柑橘的砧木。 分子生物學的飛速發展,導致了植物科學的一場新革命。經過多年的探索,人們從分子水平對生物學和遺傳學有了深刻的認識,與組織培養技術相結合,分子生物學技術已開始應用於植物基因組的修飾和改變。
由於基因編碼的同一性,任何有機體內(如病毒、菌類、昆蟲)的有用基因都可以轉入到植物體。由於基因(如抗蟲或抗病基因)的導入,導致了新的基因型的出現或實現基因型的改良,可選育出抗蟲或抗病的基因型。
目前已經分離或應用的目的基因主要有抗植物病蟲害基因、抗非生物脅迫、改良作物產量品質的基因、改變植物其他性狀的基因等。
有關外源基因導入植物細胞的方法有多種,如農桿菌質粒介導法(包括Ti質粒的Ri質粒)、植物病毒載體介導法、DNA直接導入法(包括PEG介導、脂質體介導等化學誘導DNA直接轉化法,電激法、超聲波、顯微注射、激光微束、基因槍法等物理誘導DNA直接轉化法等)和種質系統介導基因轉化法(包括花粉管導入法,生殖細胞浸泡法,囊胚、子房注射法等)。目前最常用且最為有效的方法為根癌農桿菌介導法和基因槍法。自1983年首次用農桿菌介導法在煙草和馬鈴薯上取得成功以來,約有120種植物採用此方法進行轉化。農桿菌介導法對雙子葉植物十分有效,但在單子葉植物中也已開始應用。基因槍法既可以愈傷組織作為受體,又可以懸浮細胞作為受體,並且對單雙子葉植物都十分有效。

『叄』 將目的基因導入受體細胞的方法有那些

導入植物細胞:農桿菌轉化法(轉基因抗蟲棉用的是花粉管通道法);導入動物細胞:顯微注射技術(注射入受精卵中);導入原核生物:一般是將細菌用氯化鈣處理,以增大細菌細胞壁的通透性,使含有目的基因的重組質粒進入受體細胞。

『肆』 生物的基因工程中,將重組DNA進入動物用什麼方法,轉入植物中用什麼方法

將目的基因導入動物細胞使用的是顯微注射技術。基本操作程序:首先將含有目的基因的表達載體提純,並使DNA濃度保持在1~3μg/mL;然後,從從雌性動物體內取出卵(卵可以在體內受精,也可以在體外受精),採用顯微注射儀進行顯微注射;再將注射了目的基因的受精卵,經胚胎早期早期培養一段時間後,再植入到雌性動物的輸卵管或子宮內,使其發育成為具有新性狀的動物。——這是高中生物選修3三上的內容。
將目的基因導入植物細胞採用最多的方法是農桿菌轉化法(農桿菌是一種在土壤中生活的微生物,能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物,而對大多數單子葉植物沒有感染能力。)除此之外還有基因槍法(又稱微彈轟擊法,對單子葉植物較好,但是成本太高了)和花粉管通道法(我國科學家獨創的哦,支持這個,是一種十分簡便經濟的方法)——這也是在高中生物選修3上的,課上老師會詳細講,仔細聽就行了。希望對你有用。o(∩_∩)o

『伍』 基因工程中將目的基因導入植物細胞最常用的方法是什麼

通常是利用穿梭載體,通過農桿菌侵染把目的基因導入植物細胞。

『陸』 高中生物導入方法有哪些

導入植物細胞:最常用農桿菌轉化法(適用雙子葉植物和裸子植物) 也有基因槍法 ,花粉管通道法(中國科學家發明的)
導入動物細胞:顯微注射法

『柒』 目的基因導入植物細胞的辦法

將目的基因導入植物細胞的方法:農桿菌轉化法、花粉管通道法、基因槍法
http://ke..com/view/30970.htm

『捌』 如何將外源基因導入植物細胞並表達

1、介導轉化法
農桿菌是普遍存在於土壤中的一種革蘭氏陰性細菌,它能在自然條件下趨化性地感染大多數雙子葉植物的受傷部位,並誘導產生冠癭瘤或發狀根。根癌農桿菌和發根農桿菌中細胞中分別含有Ti質粒和Ri質粒,其上有一段T-DNA,農桿菌通過侵染植物傷口進入細胞後,可將T-DNA插入到植物基因組中。因此,農桿菌是一種天然的植物遺傳轉化體系。人們將目的基因插入到經過改造的T-DNA區,藉助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移與整合,然後通過細胞和組織培養技術,再生出轉基因植株。
農桿菌介導法起初只被用於雙子葉植物中,近年來,農桿菌介導轉化在一些單子葉植物(尤其是水稻)中也得到了廣泛應用。
2.基因槍介導轉化法
利用火葯*或高壓氣體加速(這一加速設備被稱為基因槍),將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細胞中,然後通過細胞和組織培養技術,再生出植株,選出其中轉基因陽性植株即為轉基因植株。與農桿菌轉化相比,基因槍法轉化的一個主要優點是不受受體植物范圍的限制。而且其載體質粒的構建也相對簡單,因此也是目前轉基因研究中應用較為廣泛的一種方法。
3.花粉管通道法
在授粉後向子房注射合目的基因的DNA溶液,利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道,將外源DNA導入受精卵細胞,並進一步地被整合到受體細胞的基因組中,隨著受精卵的發育而成為帶轉基因的新個體。該方法於80年代初期由我國學者周光宇提出,我國目前推廣面積最大的轉基因抗蟲棉就是用花粉管通道法培育出來的。該法的最大優點是不依賴組織培養人工再生植株,技術簡單,不需要裝備精良的實驗室,常規育種工作者。
至於表達是個十分復雜的過程我想你是不會想了解的。。。

『玖』 將外源基因導入植物細胞中的方法有哪些

在基因工程中,將外源基因導入植物細胞的方法有,農桿菌轉化法,基因槍法,花粉管通道法。

『拾』 我國科學家獨創的將目的基因導入植物細胞的方法

A、基因槍法是單子葉植物中常用的一種基因轉化方法,但是成本較高,A錯誤;
B、顯微注射法是將目的基因導入動物受體細胞的方法,不適用與植物,B正確;
C、約80%的轉基因植物都是用農桿菌轉化法獲得的,C錯誤;
D、花粉管通道法是我國科學家獨創的一種方法,是一種十分簡便經濟的方法,我國的轉基因抗蟲棉就是用此種方法獲得的,D錯誤.
故選:B.

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