植物细胞培养与次生产物生产

教学目的与要求：
深入了解植物细胞在离体条件下的生长特性，掌握植物细胞悬浮系的建立以及种细胞的
筛选方法。
第一节、悬浮培养(suspension culture)
一、悬浮培养
悬浮培养是指将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增殖的技术。
1．起始培养物的建立
 选择适宜的外植体：幼胚、胚轴、子叶是最常使用的外植体。
 选择适宜的培养基：较高浓度激素浓度；必要的附加物质。
 愈伤组织的要求：松散性好、增殖快、再生能力强
2．悬浮系的建立
3．悬浮细胞的生长与增殖
悬浮培养与固体培养比较有三个优点：一是增加培养细胞与培养液的接触面，改善营养
供应；二是在振荡条件下可避免细胞代谢产生的有害物质在局部积累而对细胞自身产生毒
害；三是振荡培养可以适当改善气体的交换。
影响悬浮细胞生长的因素：
 起始愈伤组织的质量
 接种细胞密度
 培养条件：方式、温度、
 继代周期
一个成功的悬浮细胞培养体系必须满足三个条件：
 悬浮培养物分散性良好，细胞团较小，一般在30～50个细胞以下，在实际培养中
很少有完全由单细胞组成的植物细胞悬浮系。
 均一性好，细胞形状和细胞团大小大致相同。悬浮系外观为大小均一的小颗粒，
培养基清澈透亮，细胞色泽呈鲜艳的乳白或淡黄色。
 细胞生长迅速，悬浮细胞的生长量一般2～3天甚至更短时间便可增加一倍。
第三节、植物细胞大规模培养与次生代谢产物生产
一、概述
植物次生代谢产物是指植物中一大类并非植物生长发育所必需的小分子有机化和物，其
产生和分布通常有种属、器官组织和生长发育期的特异性。次生产物在植物中的合成与分解
过程称为次生代谢。
1． 植物产生代谢产物的类型
植物次生产物种类繁多（据保守估计已超过2万种），根据分子结构不同大致分为：
酚类化合物－黄酮类
单酚类
醌 类（苯醌、萘醌、蒽醌）
萜类化合物－三萜皂甙
甾体皂甙
单萜、倍半萜、二萜
含氮化合物－生物碱（真生物碱、伪生物碱、原生物碱）
胺类（伯、仲、叔、季胺）
非蛋白质氨基酸
生氰甙
多炔类、有机酸等
2．植物次生代谢产物在医药、食品、轻化工业等领域具有重要意义。
李时珍（1593）在《本草纲目》中所开列的1892种药物绝大多数是植物药物，目前仍
有约25％的法定药品来自植物。其药物的有效成分均为次生产物。
许多植物次生代谢产物是优良的食品添加剂和名贵化妆品原料。有些是生物毒素的主
要来源，可以用于杀虫、杀菌，而对环境和人畜无害，是理想的环保产品。
3．规模化细胞培养是生产植物次生产物的理想途径
 保护生态环境
 提高生产效率
 发展新型生物技术产业