植物生物技术 绪论-植物生物技术概述.ppt

文档介绍：植物生物技术Plant Biotechnology
林忠旭 教授
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绪论
植物组织培养
植物基因工程
分子标记及辅助选择育种
第螺旋结构模型
1953-1955：Watson和Crick：中心法则
1961-1966：遗传密码的破译
1972年：Berg：DNA体外重组（基因工程开始）
绪论
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生物技术与传统育种相比，步骤类似，
且仍比较耗时，但优势明显
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4、生物技术的发展

1983年：转基因植物（烟草和马铃薯）问世
1986年：转基因植物（抗虫和除草剂植物）大田试验
1993年：转基因番茄进入市场
1996年：转基因植物迅速扩大
到2020年中国将投入260亿用于转基因研究(水稻、小麦、棉花、大豆和玉米)的研究和应用推广。
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世界转基因作物发展的趋势
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2011年全球商业转基因作物分布
美国 种植面积：6900万公顷 品种：玉米、大豆、棉花、油菜、甜菜、苜蓿、木瓜、南瓜
巴西 种植面积：3000万公顷 品种：玉米、大豆、棉花
阿根廷种植面积：2300万公顷品种：玉米、大豆、棉花
印度 种植面积：1060万公顷品种：棉花
加拿大种植面积：1040万公顷 品种：玉米、大豆、油菜、甜菜
中国种植面积：390万公顷品种：棉花、木瓜、白杨树、西红柿、甜椒
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转基因水稻繁殖
绪论
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植物生物技术发展趋势
抗虫、抗病和抗除草剂植物新品种
改良品质，增加营养
非生物抗性(抗旱、抗冻、抗涝、抗盐碱等)
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盐碱地
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涝害 冻害
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工业污染
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重金属超标的水稻
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高温
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三、植物生物技术的种类及应用
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植物组织培养技术
细胞工程技术
基因工程技术
分子标记辅助选择育种
现代植物生物技术包括：
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1、 植物组织培养
植物组织培养：在无菌和人为控制外因条件下，培养、研究植物组织器官，甚至进而从中分化、发育出整体植株的技术
有时被称为植物细胞工程(Plant Cell Engineering)，但两个概念有着微小区别
植物细胞工程: 以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖，或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿生产某种物质的过程。
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从一个器官或组织到一个植株
B
C
D
E
F
A
烟草组织培养
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单细胞培养：可以从植物中取一枚细胞，进行培养，产生细胞群体，分化成个体。
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花粉（药）培养：从一个配子到一个（单倍体）植株
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细胞工程的应用--原生质体融合
“马铃薯番茄-----Potamato”
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（1）快速繁殖和规模化生产
（2）培养无病毒植株
（3）培育转基因植物
（4）突变体筛选
（5）制成人工种子
（6）育种应用
植物组织培养的应用
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DNA为遗传信息的携带者
DNA的双螺旋模型和半保留半不连续复制机制
中心法则和操纵子模型
2、植物基因工程
理论上的三大发现：
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DNA体外切割与连接技术
基因工程载体的使用
DNA分析技术：电泳、测序、杂交技术
技术上的三大发明：
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用人工的方法，从不同生物中提取外源基因及载体DNA，经过体外切割、拼接和重组，然后采取某种方法，把重组后的带有外源基因的载体DNA引入植物细胞，并使其在植物细胞内进行复制和表达，以达到预期改变受体植物细胞遗传特性的目的。
它的核心是重组DNA技术。也称：遗传工程，基因操作，基因克隆，分子克隆
基因工程的定义：
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绪论
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1、使基因在动物、植物，微生物不同生物系统中传递
2、快速、定向的获取人类所需要的生物新类型
 大豆的高蛋白（40%）基因  禾本科作物
 鱼类抗冻蛋白基因  水稻
基因工程的生产应用：
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3、分子标记技术与育种
基本技术的发展
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分子标记技术在育种中的应用
优异种质的鉴定
确定育种亲本间的亲缘关系
转移目标基因
筛选重组基因型
判定品种的真假
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4、生物技术的应用实例---快速繁殖 从天价兰花到“白菜价”兰花（快繁）
蓝色妖姬
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稀有、进口花卉的快繁
蝴蝶兰
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生物技术的应用实例--