华中农业大学创建国家精品课程—细胞工程学文本教案(第三章) 主讲教师:柳俊博士、教授 第三章离体培养下的遗传与变异(5学时) 教学目的与要求 掌握离体培养中体细胞变异的特点和规律;了解体细胞变异的细胞遗传学和分子遗传学 基础;掌握体细胞变异的应用途径和选择方法。 细胞组织的离体培养属于无性繁殖范畴。从理论上来说,无论是细胞还是组织培养 再生的个体均承传了母体的遗传基础,这也是离体培养技术作为植物快速繁殖应用的基 由于培育过程的影响,离体培养的细胞、愈伤组织以及再生植株均普遍存在着变异。 由于离体培养条件下并没有发生雌雄配子的受精,因此, Larkin和 Scowcroft(1981)提出 把由任何形式的细胞培养所产生的植株统称为体细胞无性系( somaclones),而把这些植 株所表现出来的变异称之为体细胞无性系变异( somaclonal variation) 就对生物遗传的影响而言,细胞工程技术本身包含了双重性:遗传的稳定性和变异 性 第一节离体培养中的遗传与变异特点 离体培养中的遗传稳定性 离体培养的细胞学基础是有丝分裂。有丝分裂的DNA半保留复制和染色体均等分裂机 制,从理论上可以保证离体培养物在一般情况下的遗传稳定性。 在准确选择培养方式的前提下,离体无性繁殖可以具有较高的遗传稳定性( Phillip 等,1994)。正是基于这一理论,利用离体培养技术建立了多种植物的无性繁殖体系。 离体培养的遗传稳定性表现的另一个方面是,即使发生某些变异,也可以即时淘汰变 异 、离体培养条件下遗传变异的特点 普遍性 变异可发生在各种培养类型中; 变异发生在各种植物的培养中 变异发生与培养类型有关。 表3.1部分植物离体培养再生植株的表型变异频率* 植物种类 再生植株来源 变异频率(%) 体细胞愈伤组织10 水稻 胚愈伤组织 719 甘蔗 幼叶愈伤组织 18 玉米 体细胞愈伤组织 蔓青 花粉植株 12.7华中农业大学创建国家精品课程——细胞工程学 文本教案(第三章) 主讲教师：柳俊博士、教授 第三章 离体培养下的遗传与变异（5 学时） 教学目的与要求： 掌握离体培养中体细胞变异的特点和规律；了解体细胞变异的细胞遗传学和分子遗传学 基础；掌握体细胞变异的应用途径和选择方法。 细胞组织的离体培养属于无性繁殖范畴。从理论上来说，无论是细胞还是组织培养， 再生的个体均承传了母体的遗传基础，这也是离体培养技术作为植物快速繁殖应用的基 础。 由于培育过程的影响，离体培养的细胞、愈伤组织以及再生植株均普遍存在着变异。 由于离体培养条件下并没有发生雌雄配子的受精，因此，Larkin 和 Scowcroft（1981）提出 把由任何形式的细胞培养所产生的植株统称为体细胞无性系（somaclones），而把这些植 株所表现出来的变异称之为体细胞无性系变异（somaclonal variation）。 就对生物遗传的影响而言，细胞工程技术本身包含了双重性：遗传的稳定性和变异 性。 第一节 离体培养中的遗传与变异特点 一、离体培养中的遗传稳定性 离体培养的细胞学基础是有丝分裂。有丝分裂的 DNA 半保留复制和染色体均等分裂机 制，从理论上可以保证离体培养物在一般情况下的遗传稳定性。 在准确选择培养方式的前提下，离体无性繁殖可以具有较高的遗传稳定性（Phillip 等，1994）。正是基于这一理论，利用离体培养技术建立了多种植物的无性繁殖体系。 离体培养的遗传稳定性表现的另一个方面是，即使发生某些变异，也可以即时淘汰变 异。 二、离体培养条件下遗传变异的特点 普遍性： 变异可发生在各种培养类型中； 变异发生在各种植物的培养中； 变异发生与培养类型有关。 表 3.1 部分植物离体培养再生植株的表型变异频率* 植 物 种 类 再生植株来源 变异频率（％） 烟 草 体细胞愈伤组织 10 水 稻 胚愈伤组织 71.9 甘 蔗 幼叶愈伤组织 >18 玉 米 体细胞愈伤组织 14 蔓 青 花粉植株 12.7