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植物细胞工程的内容很多,包括原生质体培养、花药培养、花粉培养、胚与胚珠培养、茎尖培养、细胞融合、杂交育种、诱变育种等,以下通过一些例子来加以说明。
植物体细胞是“全能性”
的,无论何处的细胞都可以再生形成植株。
对于植株中不同部位的组织和同一部位不同时期的组织,其培养效果都会有很大的差别。
从胚状体培养再生植株是植物快速繁殖的常用方法。
在植物组织培养中,由花粉和体细胞(根、茎、叶等)诱导出的类似胚胎结构的“胚”
叫胚状体,它能按照胚胎发生的方式形成完整的植株。
在这个实验中,关键是选择适当的培养基和用于诱导形成胚状体的不同激素的适当配比。
我国广西研究甘蔗的农业专家们,试验成功了甘蔗芽器官**培养育苗新技术,从一颗蔗芽就可以得到上百万株蔗苗,大大提高了良种甘蔗的繁殖速度。
在植物细胞培养过程中,加入某些诱导植物细胞的基因使其发生变异,然后对变异植株的生物特性再进行筛选,有可能得到具有抗旱、抗盐碱、抗寒、抗病害、抗虫害的抗性植株。
据英国《每日电讯报》报道,美国加州奥克兰的DNA植物技术公司的伊卜·费尔扎巴迪博士及其同事利用细菌作为载体,把外源基因转到玫瑰的胚胎里,结果培育出100多个遗传变性的玫瑰品种。
由于引入了外源基因,有一些原来粉红色的花变成了灰白色。
科学家们还试图把萤火虫发光的基因转入到玫瑰里,使玫瑰组织也能发光,这个试验尚未取得成功。
植物细胞融合是植物生物工程中的一个重要方面。
俗话说:“种瓜得瓜,种豆得豆”
,细胞融合技术有可能使得种“豆”
得“瓜”
。
科学家们已经利用这种技术培育出了“泡马豆”
。
这是番茄和土豆进行细胞融合后得到的完整植株。
番茄的英文名字叫“Tomato”
,土豆的英文名字叫“Potato”
,两者细胞融合后产生的新的植株就被命名为“泡马豆”
(Po-mato)。
科学家们先将土豆和番茄的叶细胞用溶菌酶处理,以破坏其细胞壁,然后将它们的原生质体在聚乙二醇的存在下形成融合原生质体,再经过一些处理,就可以形成“泡马豆”
。
它的块茎似土豆,而它的地上部分却能结出类似番茄的果实;土豆开的是紫花,番茄开的是淡黄色的花,而“泡马豆”
开的花有紫、黄、白三种颜色,叶子也介于两者之间。
一个新植物品种在高科技的魔力下就这样诞生了。
转基因动物
前面介绍的基因工程工作,都是将特定的基因片段转入细菌、病毒或动物细胞等宿主细胞,再进行繁殖。
科学家们认为,如能将特定基因片段转入整体的动物中,那无论在基础理论研究还是在应用上都会有极大的意义。
但是,如何将基因片段转入整体的动物呢?
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