细胞工程：植物细胞培养2.ppt

工工业化植物化植物细胞培养系胞培养系统主要有两大主要有两大类：悬浮浮细胞培养系胞培养系统和固定化和固定化细胞培养系胞培养系统植物细胞植物细胞原生质体的制备原生质体的制备去除细胞壁的植物细胞去除细胞壁的植物细胞转基因构建转基因构建体细胞融合育种体细胞融合育种用途用途功能功能繁殖繁殖代谢代谢分化分化1960年英国年英国诺丁丁汉大学大学Cocking教授教授领导的小的小组率先利用率先利用真菌真菌纤维素素酶，成功地制，成功地制备出了大量具有高度活性可再生的出了大量具有高度活性可再生的番茄幼根番茄幼根细胞原生胞原生质体体,开辟了原生开辟了原生质体融合研究的新体融合研究的新阶段。段。植物植物细胞胞杂交的主要交的主要过程如下：程如下：1.原生原生质体的制体的制备2.原生原生质体的融合体的融合3.杂合体的合体的鉴别与与筛选原生质体的应用原生质体的应用植物植物细胞胞杂交交细胞育种细胞育种 诱导突变，筛选新品系、新品种诱导突变，筛选新品系、新品种次生代谢产物生成次生代谢产物生成 从培养的植物细胞中提取所需的代谢产物。从培养的植物细胞中提取所需的代谢产物。优点优点 比栽培原料作物更易控制最佳生产条件；比栽培原料作物更易控制最佳生产条件；培养物为无菌、无虫材料，能保证产品质量；培养物为无菌、无虫材料，能保证产品质量；工艺操作较为简单，可减少劳动费用，提高工艺操作较为简单，可减少劳动费用，提高 生产率。生产率。植物植物细胞胞培养培养的的应用用植物细胞培养产物植物细胞培养产物药品及生物活性物质药品及生物活性物质生物碱生物碱Alkaloids吗啡楠碱吗啡楠碱Morphinanalkaloids小檗碱小檗碱Berbeirine莨莨菪烷菪烷Tropanealkaloids强心苷强心苷Cardinolides*毛地黄毒苷是一种强心苷类。毛地黄细胞培养物能够进行植毛地黄毒苷是一种强心苷类。毛地黄细胞培养物能够进行植 株所不能够或能株所不能够或能 极微量进行的生物合成过程。极微量进行的生物合成过程。抗癌化合物抗癌化合物（Antitumorcompounds）喜树碱喜树碱CamptothecinHomoharringtonine鬼臼毒鬼臼毒Podophyllotoxin紫杉醇（紫杉醇（Taxol）西洋参（西洋参（Ginseng）*迷迭香酸迷迭香酸Rosmarinicacid对苯二酚葡糖苷对苯二酚葡糖苷Arbutin植物细胞培养产物植物细胞培养产物食品添加剂食品添加剂Foodadditives色素色素Pigments紫草宁紫草宁shikonincompounds*花青素花青素Anthocyanins$1,250-2,000/kg红花黄色素，红花素红花黄色素，红花素carthamin是其是其主要成分主要成分 藏红花藏红花Saffron Saffron 茜草色素茜草色素Madder ColorantsMadder Colorants 其它其它 糖胶树胶糖胶树胶ChicleChicle （口香糖树胶）口香糖树胶）香豆素香豆素植物细胞培养的应用大规模组织培养大规模组织培养试管苗试管苗铁皮石斛铁皮石斛（铁皮枫斗晶）（铁皮枫斗晶）次生代谢物次生代谢物（中药有效成分如抗癌、消（中药有效成分如抗癌、消炎等炎等食品添加剂食品添加剂化妆品）化妆品）重组植物细胞生产医用蛋白质重组植物细胞生产医用蛋白质（疫苗（疫苗抗抗体等）体等）