1、植物繁殖
(1)微型繁殖(也叫快速繁殖技术):用于快速繁殖优良品种植物的植物组织培养技术。
特点:①属于无性繁殖,能够保持优良品种的遗传特性(繁殖过程的分裂方式是有丝分裂,亲子代细胞内DNA不变);②高效快速地实现种苗的大量繁殖。
优点:从植物体上取材少,培养周期短,繁殖率高,便于自动化管理。
实例:荷兰花卉、作物栽培、无籽西瓜、生菜、杨树、兰花。
(2)作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)
原因:长期进行无性繁殖的作物,易积累感染的病毒,导致产量降低,品质变差。
选材部位:植物的分生区(如茎尖)
选材原因:植物的分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无毒。
方法:进行植物组织培养
结果:脱毒苗
优点:提高产量
实例:甘蔗、菠萝、香蕉、马铃薯
(3)人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。
优点:①后代无性状分离;②不受气候、季节和地域限制;③培植周期短;④可以很方便地贮藏和运输。
结构:人工种皮+人工胚乳+胚状体(或不定芽或顶芽或腋芽)
实例:我国现在已成功把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。并得到了较高的发芽率。但由于成本较高,中国尚未应用于生产。
2、作物新品种培育
(1)单倍体育种:由配子发育成的个体
原理:染色体变异
过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。
优点:①后代都是纯合体,稳定遗传;②明显缩短育种年限
缺点:方法复杂,技术要求高。
(2)突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)
产生原因:在植物组织培养过程中,易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
实例:抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草。
(3)转基因植物的培育:
(4)植物体细胞杂交:
3、细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。
地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
细胞产物:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
技术:植物组织培养技术
过程:
实例:人参皂甙干粉、三七、银杏