植物组织培养英文名为plant tissue culture,是将植物上的器官、组织或细胞切割下来。在人工配置的营养基质(又称培养基)上进行无菌培养,同时通过控制培养基成分及温度、光照等其它环境因素,使培养物定向地生长、分化至发育形成完整植株的过程。
植物组织为何能培养?
由德国植物学家Haberlandt在1902年提出的植物细胞全能性(totipotency)理论是植物组织培养的理论依据。细胞全能性理论认为植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,从而具备发育成完整植株的遗传能力。在适宜条件下,任何一个细胞都可以发育成一个新个体。
植物组织培养有什么用途?
1、快速繁殖 运用组织培养的途径,一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株。可以对目标植物进行快速大量的繁殖。例如一株葡萄苗理论上一年可以繁殖到几十万株。
2、种苗脱毒 针对病毒对农作物造成的严重危害,通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。目前马铃薯、甘薯、草莓、香蕉、葡萄等品种主要就是通过植物组织培养的方法进行脱毒苗的繁育。
3、远缘杂交 利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功,从而育成一些罕见的新物种。
4、突变育种 采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等性状的品种。
5、基因工程 基因工程主要研究DNA的转导,而基因转导后必须通过组织培养途径才能实现植株再生。
6、生物制品 有些极其昂贵的生物制品,如抗癌首选药物--紫杉醇等,可以用大规模培养植物细胞来直接生产。近年国内在红豆杉组织培养中获得生长量高达0.49gFW/(gFW·d)的细胞系,每升细胞培养物中紫杉醇的产量可达0.25mg。