科技情报开发与经济 SCITECH NFORMATOON DEVELOPM ENT ECONOMY 2006年第16卷第12期 文章编号：1005-60332006)12-0145-02 收稿日期：2006-02-19 细胞工程的研究进展及前景展望 孙毅 (信阳师范学院生命科学学院，河南信阳，464000) 摘要：简介了细胞工程的概念及基本操作，论述了其在若干重要领域研究取得的重 大进展，并展望了其发展前景。 关键词：细胞工程：基因：细胞融合：细胞杂交 中图分类号：Q813 文献标识码：A 新近细胞重组CellR econstitution)在细胞工程开发与应用研究方面 1细胞工程的概念及其基本操作 发展较快，成果颜多。细胞重组是由不同细胞的核体与细胞质在融合子 细胞工程属于广义的遗传工程，是将一种生物细胞中携带的全套遗 介导下并合形成完整细胞，在研究真核细胞的核、质相互关系及基因转 移等方面具有重要价值。核体与胞质体在仙台病毒或聚乙二醇的诱导下 传信息的基因或染色体整个导入另一种生物细胞，从而改变细胞的遗传 性，创造新的生物类型。它包括细胞融合、细胞重组、染色体工程、细胞器 能合并成为完整的重组细胞。目前不仅能使大鼠核体与小鼠胞质体并合 移植、原生质体诱变及细胞和组织培养技术。因此，研究者称细胞工程为 成为新细胞，还能使人的核体与小鼠的胞质体并合成为重组细胞。若将 细胞操作技术。 胞质与完整的细胞融合，构成一个含有亲本核和两个亲本胞质的杂种细 胞称为胞质杂种”，就可以把一个亲本细胞的胞质基因如线粒体基因) 近年来，在该领域的研究最引人注目的是细胞融Cell fusion)技术 及细胞杂效Cell hybridization),并取得一些突破性研究进展。细胞融合 转移到另一个亲本细胞内，这样又成了基因重组有种新技术。这在细胞 是应用经紫外线灭活的病毒如仙台病毒)或以聚乙二醇和溶血卵磷脂 工程的研发上也取得了很多成果。 处理体外培养细胞，使其细胞质膜发生改变，导致细胞互相合并而成多 2细胞工程的发展现状 核体。同种细胞的融合称为同核体，不同种细胞的融合称为异核体。后者 在以后的分裂过程中，不同遗传型染色体混合产生单核合核体。应用这 2.1细胞融合技术的研究进展 一技术可以分析细胞的质核关系、基因表现的调节和基因在染色体上的 应用细胞融合技术可以培育新型生物物种。它能打破只有同种生物 定位。应用细胞融合可以大量培育新的生物类型。细胞杂交是应用细胞 杂交才能育种的限制，实现了种间亦可育种的突破。目前细胞融合技术 融合技术，使不同种细胞的细胞质和细胞核合并。由不同种的体细胞经 不仅可以把不同种类的植物细胞，不同来源的动物细胞进行融合，而且 过细胞融合后形成双核细胞，染色体在分裂过程中互混后产生的杂交单 还可以把动植物细胞融合在一起。该细胞工程的实施对于创造动物、植 核子细胞便是杂交细胞，也称合核体。运用此法，亦可改变生物性状，培 物、微生物新品种以及在医学领域都具有重要的应用价值。 育出大量适合人类需求的新品系。 20世纪60年代，法国的国家病毒学和细胞融合实验室，在进行两种 14]Hartung F.G irod B.W atemm ark ing ofM PEG-2 encoded video w ithout [19李思静，杨小帆，石磊数字水印：数字产品所有权保护的有力武器 decoding and reencording[.SPE proceeding on multim edia com puting and [0.计算机应用与软件，2004,21(10)：16-17. network ing.San Jose,1997,3 020 264-273. [20]王炳锡.数字水印技村M].西安：西安电子科技大学出版社，2003. [15)黄继武，姚若河.基于块分类的自适应图像水印算泼刀.中国图像[2】Stefan K atzenbeisser,Fabien A P Petitcolaa.信息隐藏技术一隐写 图形学报，1999，《8)：1640-1643. 术与数字水印M].吴秋新，纽心忻，杨义先，译，北京：人民邮电出版社， [16)韦志辉.基于小波域视觉门限模型的数字水印技』.东南大学 2001:1-8. 学报，1998.285)：44-48. (责任编辑：薛培荣) [I7]黄豫蕾，陈树中.基于HVS和图像统计特征的数字水印技札1.计 算机应用与软件，2004,2(11)：102-104. 第一作者简介：涂燕琼，女，1981年5月生，2002年毕业于南方治金 [18]刘瑞祯，谭铁牛.数字图像水印研究综述1.通信学报，2000,21 学院，现为江西理工大学信息工程学院2004级在读硕士研究生，助教， (8):39-47. 江西省赣州市江西理工大学327信箱，341000. Sum m ary of the D igitalW aterm ark ing T echnique TU Y an-qiong,JIA X i-ling A BSTRACT:The digital water ark ing technique,which is a new technique for protecting the copyright of the digital products occurring in recent years,is a hot point of the research of intemational academ ic circlers at present.This paper introduces the present research situation and basic principle of digital water ark ing,the classification and m ain applying fields of the waterm arking,and looks forward to the developing direction of the research on the digital watemm arking technique. K EY W ORDS:digitalwatermm ark ing;copyrightprotection:watem ark ing algorithm 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net 145
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 科技情报开发与经济 SCI- TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY 2006 年 第 16 卷 第 12 期 [ 14] Hartung F, Girod B.Watermarking of MPEG—2 encoded video without decoding and reencording[ J] .SPIE proceeding on multimedia computing and networking, San Jose, 1997, 3 020: 264- 273. [ 15] 黄继武, 姚若河.基于块分类的自适应图像水印算法[ J] .中国图像 图形学报, 1999, 4( 8) : 1 640- 1 643. [ 16] 韦志辉.基于小波域视觉门限模型的数字水印技术[ J] .东南大学 学报, 1998, 28( 5) : 44- 48. [ 17] 黄豫蕾, 陈树中.基于 HVS 和图像统计特征的数字水印技术[ J] .计 算机应用与软件, 2004, 21( 11) : 102- 104. [ 18] 刘瑞祯, 谭铁牛.数字图像水印研究综述[ J] .通信学报, 2000, 21 ( 8) : 39- 47. [ 19] 李思静, 杨小帆, 石磊.数字水印: 数字产品所有权保护的有力武器 [ J] .计算机应用与软件, 2004, 21( 10) : 16- 17. [ 20] 王炳锡.数字水印技术[ M] .西安: 西安电子科技大学出版社, 2003. [ 21] Stefan Katzenbeisser, Fabien A P Petitcolaa.信息隐藏技术——隐写 术与数字水印[ M] .吴秋新, 纽心忻, 杨义先, 译.北京: 人民邮电出版社, 2001: 1- 8. ( 责任编辑: 薛培荣) ─────────────── 第一作者简介: 涂燕琼, 女, 1981 年 5 月生, 2002 年毕业于南方冶金 学院, 现为江西理工大学信息工程学院 2004 级在读硕士研究生, 助教, 江西省赣州市江西理工大学 327# 信箱, 341000. Summary of the Digital Watermarking Technique TU Yan-qiong, JIA Xi-ling ABSTRACT: The digital watermarking technique, which is a new technique for protecting the copyright of the digital products occurring in recent years, is a hot point of the research of international academic circlers at present. This paper introduces the present research situation and basic principle of digital watermarking, the classification and main applying fields of the watermarking, and looks forward to the developing direction of the research on the digital watermarking technique. KEY WORDS: digital watermarking; copyright protection; watermarking algorithm 1 细胞工程的概念及其基本操作 细胞工程属于广义的遗传工程, 是将一种生物细胞中携带的全套遗 传信息的基因或染色体整个导入另一种生物细胞, 从而改变细胞的遗传 性, 创造新的生物类型。它包括细胞融合、细胞重组、染色体工程、细胞器 移植、原生质体诱变及细胞和组织培养技术。因此, 研究者称细胞工程为 细胞操作技术。 近年来, 在该领域的研究最引人注目的是细胞融合( Cell fusion) 技术 及细胞杂交( Cell hybridization) , 并取得一些突破性研究进展。细胞融合 是应用经紫外线灭活的病毒( 如仙台病毒) 或以聚乙二醇和溶血卵磷脂 处理体外培养细胞, 使其细胞质膜发生改变, 导致细胞互相合并而成多 核体。同种细胞的融合称为同核体, 不同种细胞的融合称为异核体。后者 在以后的分裂过程中, 不同遗传型染色体混合产生单核合核体。应用这 一技术可以分析细胞的质核关系、基因表现的调节和基因在染色体上的 定位。应用细胞融合可以大量培育新的生物类型。细胞杂交是应用细胞 融合技术, 使不同种细胞的细胞质和细胞核合并。由不同种的体细胞经 过细胞融合后形成双核细胞, 染色体在分裂过程中互混后产生的杂交单 核子细胞便是杂交细胞, 也称合核体。运用此法, 亦可改变生物性状, 培 育出大量适合人类需求的新品系。 新近细胞重组( Cell Reconstitution) 在细胞工程开发与应用研究方面 发展较快, 成果颇多。细胞重组是由不同细胞的核体与细胞质在融合子 介导下并合形成完整细胞, 在研究真核细胞的核、质相互关系及基因转 移等方面具有重要价值。核体与胞质体在仙台病毒或聚乙二醇的诱导下 能合并成为完整的重组细胞。目前不仅能使大鼠核体与小鼠胞质体并合 成为新细胞, 还能使人的核体与小鼠的胞质体并合成为重组细胞。若将 胞质与完整的细胞融合, 构成一个含有亲本核和两个亲本胞质的杂种细 胞称为“ 胞质杂种”, 就可以把一个亲本细胞的胞质基因( 如线粒体基因) 转移到另一个亲本细胞内, 这样又成了基因重组育种新技术。这在细胞 工程的研发上也取得了很多成果。 2 细胞工程的发展现状 2.1 细胞融合技术的研究进展 应用细胞融合技术可以培育新型生物物种。它能打破只有同种生物 杂交才能育种的限制, 实现了种间亦可育种的突破。目前细胞融合技术 不仅可以把不同种类的植物细胞、不同来源的动物细胞进行融合, 而且 还可以把动植物细胞融合在一起。该细胞工程的实施对于创造动物、植 物、微生物新品种以及在医学领域都具有重要的应用价值。 20 世纪 60 年代, 法国的国家病毒学和细胞融合实验室, 在进行两种 文章编号: 1005- 6033( 2006) 12- 0145- 02 收稿日期: 2006- 02- 19 细胞工程的研究进展及前景展望 孙 毅 ( 信阳师范学院生命科学学院, 河南信阳, 464000) 摘 要: 简介了细胞工程的概念及基本操作, 论述了其在若干重要领域研究取得的重 大进展, 并展望了其发展前景。 关键词: 细胞工程; 基因; 细胞融合; 细胞杂交 中图分类号: Q813 文献标识码: A 145
孙毅细胞工程的研究进展及前景展望 本刊E-mailbbe mailsxinfo.net综述 小鼠肿瘤细胞的研究实验时，观察到一种新类型细胞的形成。这种新型 运用原生质体突变和原生质体杂交培育出优良品种，不仅在生命科 细胞具有与亲本细胞不同的形态特征以及不同的生长方式。特别是这种 学理论上是重大突破，还为快速培育高产品种提供了证据，更是为培有 新型细胞的核所含的染色体数目等于亲本细胞染色体数的总和。这个结 具有优良性状的新生物类型开辟了一条新途径。 论被进一步的重复实验观察所证实。在被推广到其他非肿瘤小鼠细胞上 2.3植物细胞和组织培养技术的开发应用 也得到类似的结论。实验表明，这些细胞的融合率非常低，介于1A0和 由于植物细胞具有全能性，即植物的体细胞具有母体植株全部遗传 1A06之间，后来，研究者采用日本血凝病起旧V)提高了动物肿瘤细胞 信息并会发育成为完整的个体。因而，每一个植物细胞可以像胚胎细胞 的融合率。这时研究人员进行新的实验时发现，HV病毒可受紫外线辐 一样，经离体培养再生成植株。 射而完全失活，尽管如此，它仍然保持诱发细胞融合的能力。接着，日本 随着细胞工程技术的不断发展，植物细胞和组织培养这一细胞工程 的科学家在这方面研究又取得了新的进展，他们通过实验证实，使用减 技术也无例外地得到发展，目前己在许多植物上，特别是在农林生产实 活仙台病毒诱发人体Ha细胞和小鼠肿瘤细胞融合取得了成功，属于 践中得到了广泛应用。尤其在林木优良品种和无性系的快速繁殖方面进 不同目的脊椎动物细胞之间都能诱发体细胞融合。专家们在评审这些实 展较快。如在远缘杂交林木育种中，杂种F1代数量往往极少，而通过组 验新发现时指出，这既是细胞工程技术上的一项重大突破，也是生命科 织培养可以迅速扩大杂种群体。如银白杨新疆杨(Popu如salba XP 学理论上的一大发展，它给遗传育种，人为促进生物快速进化找到了一 boueam q)杂种萌动芽和茎尖的诱成苗：又如白杨派复合杂朴Populus 条新路。在这一新技术新理论的推动下，细胞工程的新成果接踵出现。如 albax P dividianaxp sim on)P tom en tos]离体培养形成植株，可迅速扩大 英国科学家于1975年研制成功了淋巴细胞杂交瘤技术，这是英国科学 杂种群体，加速优良无性系的繁育。 家K ohler和Msen利用淋巴细胞与骨髓细胞进行融合并从中筛选出的 胚培养可以克服林木杂交育种中由于胚胎发育受阻而引起的杂种 杂交瘤细胞株。英国科学家还把免疫的小鼠B细胞，即能够分泌某种特 不育，也是大量繁殖杂种后代、扩大杂种群体的一种有效手段。在林木育 殊抗体的细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合产生杂种细胞。它既能像B细胞那 种上，近年来也取得了可喜的进展。如我国科技工作者利用泡桐杂合体 样产生并分泌免疫特异抗体，又像骨髓细胞那样无限繁殖，这种纯系产 (Pau bw ina eln g阳妇P tom en tosa)未成熟胚进行离体培养，诱导出再生植 生的抗体叫单克隆抗体。单克隆抗体问世后很快就应用于临床实践，被 株，这一成果对克服泡桐远缘杂种不育提供了有效解决方法。 称之为20世纪80年代的生物导弹”。因为它能够引导药物定向和有选 统计资料显示，目前全世界己有6000多种植物细胞和组织培养 择地攻击癌细胞。目前己用于治疗诊断癌症、艾溢病等多种疑难疾病，及 成株。实验证实，植物叶肉细胞、茎尖、根尖、花粉、胚、胚乳等细胞或组 快速诊断人类、动物和农作物病害等方面，成为细胞工程在医学上最重 织均可以再生成植株。细胞工程己成为当代社会经济重要支柱性技术 要的成就之一。 之一。 22用原生质体培有成功水稻新品种 日本秋田生物技术公司和遗传资源开发利用中心联合采用细胞工 3展望 程的原生质体突变，将秋田小町"稻育成新秋田小町”新品种。 进入新世纪以来，细胞工程的研究进展及其在生产实践中的应用产 “秋田小町”是秋田县培育出的水稻品种，黏性稍低予奥光”水稻， 生的效益，已是举世瞩目。它己成为高新技术开发的重要领域。加拿大植 口感颇佳。它与奥光一样享有良好的声誉。 物学家在一篇研究报告中谈到：单个植物细胞，运用细胞工程技从如 开发水稻新品种通常的方法是采用不同品种间的杂交来进行的，如 在一加仑培养基里)可以快速地培育出300万株优良品种克隆云杉植株 秋田小町就是奥光”和奥奥292"经过杂交培育出的品种。而新秋田小 来。”美国宾夕法尼亚州立大学的园艺学家认为：利用植物细胞和组织 町则仅仅是以秋田小町一个品种，用细胞工程技术开发出的早熟、高产 培养技术培育植物不但在技术上己证明可行，而且其有巨大的经济效 新品种。研究者采用的细胞工程被称之为原生质体突变”。即当除掉植 益。”它的主要优势是可以得到纯系，避免种子繁殖时发生后代变异，可 物细胞上的细胞壁，就会产生被称为原生质体的裸细胞”，在一定条件 以快速繁育，一年之内就可以生产数十万株植物，而且是无病害的。还 下，培育这种原生质体，一个细胞就能长成一株完整的植株。这是利用再 有，植物细胞本身体积小，运输方便，在一个小小的温室瓶中就可进行培 生时发生的各种突然变异的一种育种技术。 养，其经济效益之巨大是可以想象的。 秋田遗传资源开发利用中心从发生的各种突变的秋田小町子代中 展望未来，我们可以满怀信心地说，细胞工程的研究、开发与应用必 挑选了与秋田小町品质一样，但成熟期早，产量更高的突变类型，进一步 然会在21世纪初叶有一个更快速的发展。我们必须抓住这一契机，促进 培有成了新秋田小町。在试种过程中，产量大大提高，取得了明显的经济 我国在农业、林业、畜牧业以及医药业等方面的高速发展。 效益。 我国科学家利用细胞工程的原生体育种在世界上首创了食用菌属 参考文献 间原生质体杂交。食用菌体细胞杂交育种，是近几年世界上发展较快的 [1]林学颜现代细胞与分子生物乳M].北京：科学出版社，1999. 一项高新技术，但一直仅限于种间原生质体杂交。河北农业大学与中科 [2☑翟中和，细胞生物乳M].北京：高等教有出版社，1995. 院遗传所合作研究，终于实现了平菇与香菇属间原生质体杂交，并得到 【3]孙毅.生物技术研究的新进展.科技信息杂志，19955)：10-11. 了杂交种，培有出了子实体。研究者对此无性杂交种子实体与亲本子实 (责任编辑：刘翠玲) 体的形态特征、氨基酸成分及同二酶谱进行比较，有力地提供了杂交种 具备了新的优良性状的证据。这种属间杂交新品种，既有香菇的独特香 第一作者简介：孙毅，男，1936年10月生，1960年毕业于河南师 味和优良品质，又有平菇的高产量、生长周期短、易栽培、抗逆性强等特 性。 范大学生物系，教授，信阳师范学院生达科技开发公司，河南省信阳市信 阳师范学院老干处，464000. The R esearch Progresses ofand Prospects for the C ellEngineering SUN Yi A BSTRACT:This paper introduces the basic concepts and operations of the cell engineering,discusses on the mapr progresses of the cellengineering in several im portant fiels,and looks forward to its developing prospects. K EY W O RDS:cellengineering:gene;cell fusion:cellhybridization 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net 146
小鼠肿瘤细胞的研究实验时, 观察到一种新类型细胞的形成。这种新型 细胞具有与亲本细胞不同的形态特征以及不同的生长方式。特别是这种 新型细胞的核所含的染色体数目等于亲本细胞染色体数的总和。这个结 论被进一步的重复实验观察所证实。在被推广到其他非肿瘤小鼠细胞上 也得到类似的结论。实验表明, 这些细胞的融合率非常低, 介于 1×10- 4 和 1×10- 6 之间, 后来, 研究者采用日本血凝病毒( JHV) 提高了动物肿瘤细胞 的融合率。这时研究人员进行新的实验时发现, JHV 病毒可受紫外线辐 射而完全失活, 尽管如此, 它仍然保持诱发细胞融合的能力。接着, 日本 的科学家在这方面研究又取得了新的进展, 他们通过实验证实, 使用减 活仙台病毒诱发人体 Hela 细胞和小鼠肿瘤细胞融合取得了成功, 属于 不同目的脊椎动物细胞之间都能诱发体细胞融合。专家们在评审这些实 验新发现时指出, 这既是细胞工程技术上的一项重大突破, 也是生命科 学理论上的一大发展, 它给遗传育种, 人为促进生物快速进化找到了一 条新路。在这一新技术新理论的推动下, 细胞工程的新成果接踵出现。如 英国科学家于 1975 年研制成功了淋巴细胞杂交瘤技术, 这是英国科学 家 Kohler 和 Milsten 利用淋巴细胞与骨髓细胞进行融合并从中筛选出的 杂交瘤细胞株。英国科学家还把免疫的小鼠 B 细胞, 即能够分泌某种特 殊抗体的细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合产生杂种细胞。它既能像 B 细胞那 样产生并分泌免疫特异抗体, 又像骨髓细胞那样无限繁殖, 这种纯系产 生的抗体叫单克隆抗体。单克隆抗体问世后很快就应用于临床实践, 被 称之为 20 世纪 80 年代的“ 生物导弹”。因为它能够引导药物定向和有选 择地攻击癌细胞。目前已用于治疗诊断癌症、艾滋病等多种疑难疾病, 及 快速诊断人类、动物和农作物病害等方面, 成为细胞工程在医学上最重 要的成就之一。 2.2 用原生质体培育成功水稻新品种 日本秋田生物技术公司和遗传资源开发利用中心联合采用细胞工 程的原生质体突变, 将“ 秋田小町”稻育成“ 新秋田小町”新品种。 “ 秋田小町”是秋田县培育出的水稻品种, 黏性稍低于“ 舆光”水稻, 口感颇佳。它与舆光一样享有良好的声誉。 开发水稻新品种通常的方法是采用不同品种间的杂交来进行的, 如 秋田小町就是“ 舆光”和“ 奥舆 292”经过杂交培育出的品种。而新秋田小 町则仅仅是以秋田小町一个品种, 用细胞工程技术开发出的早熟、高产 新品种。研究者采用的细胞工程被称之为“ 原生质体突变”。即当除掉植 物细胞上的细胞壁, 就会产生被称为原生质体的“ 裸细胞”, 在一定条件 下, 培育这种原生质体, 一个细胞就能长成一株完整的植株。这是利用再 生时发生的各种突然变异的一种育种技术。 秋田遗传资源开发利用中心从发生的各种突变的秋田小町子代中 挑选了与秋田小町品质一样, 但成熟期早、产量更高的突变类型, 进一步 培育成了新秋田小町。在试种过程中, 产量大大提高, 取得了明显的经济 效益。 我国科学家利用细胞工程的原生体育种在世界上首创了食用菌属 间原生质体杂交。食用菌体细胞杂交育种, 是近几年世界上发展较快的 一项高新技术, 但一直仅限于种间原生质体杂交。河北农业大学与中科 院遗传所合作研究, 终于实现了平菇与香菇属间原生质体杂交, 并得到 了杂交种, 培育出了子实体。研究者对此无性杂交种子实体与亲本子实 体的形态特征、氨基酸成分及同二酶谱进行比较, 有力地提供了杂交种 具备了新的优良性状的证据。这种属间杂交新品种, 既有香菇的独特香 味和优良品质, 又有平菇的高产量、生长周期短、易栽培、抗逆性强等特 性。 运用原生质体突变和原生质体杂交培育出优良品种, 不仅在生命科 学理论上是重大突破, 还为快速培育高产品种提供了证据, 更是为培育 具有优良性状的新生物类型开辟了一条新途径。 2.3 植物细胞和组织培养技术的开发应用 由于植物细胞具有全能性, 即植物的体细胞具有母体植株全部遗传 信息并会发育成为完整的个体。因而, 每一个植物细胞可以像胚胎细胞 一样, 经离体培养再生成植株。 随着细胞工程技术的不断发展, 植物细胞和组织培养这一细胞工程 技术也无例外地得到发展, 目前已在许多植物上, 特别是在农林生产实 践中得到了广泛应用。尤其在林木优良品种和无性系的快速繁殖方面进 展较快。如在远缘杂交林木育种中, 杂种 F1 代数量往往极少, 而通过组 织培养可以迅速扩大杂种群体。如银白杨×新 疆 杨 ( Populusalba ×P boueamq) 杂种萌动芽和茎尖的诱成苗; 又如白杨派复合杂种[ Populus albax( P dividiana×P simoni) ×P tomentosa] 离体培养形成植株, 可迅速扩大 杂种群体, 加速优良无性系的繁育。 胚培养可以克服林木杂交育种中由于胚胎发育受阻而引起的杂种 不育, 也是大量繁殖杂种后代、扩大杂种群体的一种有效手段。在林木育 种上, 近年来也取得了可喜的进展。如我国科技工作者利用泡桐杂合体 ( Paulowina elomgata×P tomentosa) 未成熟胚进行离体培养, 诱导出再生植 株, 这一成果对克服泡桐远缘杂种不育提供了有效解决方法。 统计资料显示, 目前全世界已有 6 000 多种植物细胞和组织培养 成株。实验证实, 植物叶肉细胞、茎尖、根尖、花粉、胚、胚乳等细胞或组 织均可以再生成植株。细胞工程已成为当代社会经济重要支柱性技术 之一。 3 展望 进入新世纪以来, 细胞工程的研究进展及其在生产实践中的应用产 生的效益, 已是举世瞩目。它已成为高新技术开发的重要领域。加拿大植 物学家在一篇研究报告中谈到“: 单个植物细胞, 运用细胞工程技术( 如 在一加仑培养基里) 可以快速地培育出 300 万株优良品种克隆云杉植株 来。”美国宾夕法尼亚州立大学的园艺学家认为“: 利用植物细胞和组织 培养技术培育植物不但在技术上已证明可行, 而且具有巨大的经济效 益。”它的主要优势是可以得到纯系, 避免种子繁殖时发生后代变异, 可 以快速繁育, 一年之内就可以生产数十万株植物, 而且是无病害的。还 有, 植物细胞本身体积小, 运输方便, 在一个小小的温室瓶中就可进行培 养, 其经济效益之巨大是可以想象的。 展望未来, 我们可以满怀信心地说, 细胞工程的研究、开发与应用必 然会在 21 世纪初叶有一个更快速的发展。我们必须抓住这一契机, 促进 我国在农业、林业、畜牧业以及医药业等方面的高速发展。 参考文献 [ 1] 林学颜.现代细胞与分子生物学[ M] .北京: 科学出版社, 1999. [ 2] 翟中和.细胞生物学[ M] .北京: 高等教育出版社, 1995. [ 3] 孙毅.生物技术研究的新进展[ J] .科技信息杂志, 1995( 5) : 10- 11. ( 责任编辑: 刘翠玲) ─────────────── 第一作者简介: 孙 毅, 男, 1936 年 10 月生, 1960 年毕业于河南师 范大学生物系, 教授, 信阳师范学院生达科技开发公司, 河南省信阳市信 阳师范学院老干处, 464000. The Resear ch Progr esses of and Prospects for the Cell Engineering SUN Yi ABSTRACT: This paper introduces the basic concepts and operations of the cell engineering, discusses on the major progresses of the cell engineering in several important fields, and looks forward to its developing prospects. KEY WORDS: cell engineering; gene; cell fusion; cell hybridization 孙 毅 细胞工程的研究进展及前景展望 本刊 E- mail:bjb@mail.sxinfo.net 综 述 146