植物细胞工程在农业上的运用
学院：行知学院
班级：生物技术081班
姓名：郑杰 学号：08266159 指导老师：郭卫东
日期：2010年12月30日
摘要 植物细胞工程涉及到的主要技术为植物组织与细胞培养，植物细胞大批量平培养，植物细胞融合，植物染色体工程，植物细胞器移植，DNA重组与外源基因导入及以上技术与物理，化学技术结合，主要运用于花卉和苗木繁殖，植物新类型的创造和品种改良以及次级代谢物质生产领域。植物细胞工程在作物品种改良中的应用是现代农业科学中最重要的发展之一，对了解，操作，修饰和保护农作物种质具有潜在价值，随着生物技术和分子物学的发展，植物生物技术备受重视，并开始应用于作物品种改良。大量研究证明，体细胞无性系变异存在可遗传，可应用与作物品种改良，并且在有些作物上获得成功，如小麦（胚培养和细胞培养），水稻（原生质体培养），大豆（原生质体培养）等。不断有西多成功的实例应用于生产，进展速度比过去预期的要快，但困难和阻碍仍有待克服。[1]
一、植物细胞工程在作物品种改良和次生代谢产物及脱毒培养等重的应用具有很多优点： ⅰ应用植物细胞工程进行作物品种改良可以省时省力； ⅱ进行品种改良可以更有的放矢； ⅲ可供选择的变异范围广；
ⅳ可作为拯救远缘杂交杂种胚发育中止的手段。
但是由于传统方法可以为植物细胞工程的应用提供变异基础，因此，植物细胞工程必须与传统育种方法结合才更有生命力。[2]
二、植物细胞工程在农业上的应用有一下几个方面：
ⅰ．花药、花粉培养育成单倍体植株，培育成功的植物很多，如小麦、大麦、水稻、橡胶等。 利用花药、花粉培养育成的单倍体植株，经过染色体加倍，可在短期内育成遗传变异稳定的株系，有利于缩短育种年限。[3]
ⅱ．原生质体融合产生体细胞杂种，在烟草属植株物种间细胞融合获得成功[4] 通常在受精时可以看到细胞融合，雌雄配子体融合而形成合子，但在远缘植物及无亲缘关系的植物间，甚至动植物间，这种生殖细胞的融合困难很大，甚至完全不可能，然而通过体细胞融合就可能实现，烟草属植物中间细胞融合已获成功。
ⅲ．组织培养用于无病毒植物体的培育——脱毒
ⅳ．应用基因工程技术获得转基因植株，进行作物品种改良
利用植物细胞工程和基因工程集合的手段实现作物改良、增加作物产量、改善作物品质、改良食品特性以及减少农药使用等式21世纪需要解决的问题，也是现在研究的热门话题。
5．体细胞无性系变异在作物品种改良种的应用[5] 三、近几年来，农业高新技术，特别是包括了植物细胞工程技术在内的农业生物技术的发展，为农作物育种技术水平的提高奠定了基础，对农作物品种更新换代起到了极大的促进作用。[6]
（一）我国细胞工程育种的特点 ⅰ研究队伍稳步壮大
经过梁旭四个五年计划的攻关研究，我国已经形成了一支素质高而精干的细胞工程育种研究
队伍，特别是在主要农作物水稻、麦类、油菜、马铃薯等作物方面[7] ⅱ 突出产品目标的效果显著
“九五”期间改变过去以研究手段、方法分工的格局，以不同作物产品为目标，综合应用细胞工程技术，或以一项细胞工程技术为主，与其他技术结合，几种了细胞工程技术的优势，紧紧围绕出产品的目标，效果显著 ⅲ细胞工程育种开始步入产业化发展
细胞工程技术育成的品种在产量和品质等方面的明显优势为其产业化提供了重要的技术和物质保障[8]
（二）、细胞工程育种创新研究和产业化发展的前景
ⅰ细胞工程技术将成为农业生物技术产业化发展的开路先锋 国内外育种实践证明，生物技术是农作物品种改良的有效途径和方法，其中细胞工程技术相对
比较成熟，同时，细胞工程技术最易于与常规育种技术和基因工程技术相结合，在育种上更具有实 用性。
ⅱ细胞工程技术创新研究重点方向
“十五”及今后一段时期，植物细胞工程应在以下几项关键技术上优先取得创新和突破： (1)植物体细胞和配子细胞培养高频率再生及无性系变异技术； (2)远缘体细胞融合技术和突变体离体筛选技术；
(3)染色体工程诱导异源染色体易位技术及易位染色体识别技术。[9] ⅲ细胞工程技术产业化开发重点
“十五”及今后一段时期，要在机构的指导或协调下，通过科研机构、产业界和企业一条龙协作，加速培植具有国际竞争力的种业集团，使细胞工程技术育种产业的以持续发展。另一方面，细胞工程技术育种产品(品种)中优质产品的后续产业化，如面粉加工、稻米加工和油脂加工等，“九五”已做了初步探讨，起步是可喜的，但距离真正实现产业化还相差甚远。这一切同样都需要相关龙头企业的积极参与。[10]
参考文献：
[1]汪勋清、刘录祥．植物细胞工程研究应用于展望 核农学报 2008 [2]涂振东、叶凯 生物技术在农作物遗传育种中应用的进展 2003 [3] 程静，郭勇．植物细胞工程药物生产的研究进展[J].江西科学，2000. [4]胡含、陈英，植物体细胞遗传及作用改良.北京大学出版社 1988 [5]平文丽、杨铁钊，体细胞无性系及其在作物育种中的应用 2005 [6]王鸣 现代育种学的发展 农业出版社 1974
[7]李思经 国际农业生物技术进展 中国农业科技出版社1997
[8]刘录祥、郑企成，农作物细胞工程育种及其产业发展前景 2002
[9]李培夫 细胞工程技术在作物上育种的应用新进展 农垦科学 2000 [10]周元昌 作物育种科学发展的趋势 世界农业 2003