植物原生質體融合的基本原理
植物原生質體融合在理論和實踐上都有很大的意義,在植物遺傳工程和育種研究上具有廣闊的應用前景。它是植物同源、異源多倍體獲得的途徑之一,它不僅能克服遠源雜交有性不親和障礙,也可克服傳統的通過有性雜交誘導多倍體植株的麻煩,最終將野生種的遠源基因導入栽培種中。原生質體融合技術可望成為作物改良的有力工具之一。
一、目的與要求
了解植物原生質體融合的基本原理及其過程。
二、基本原理
許多化學、物理學和生物學方法可誘導原生質體融合。現在被廣泛采用并證明行之有效的融合方法是聚乙二烯(PEG)法、高Ca高pH法和電融合法。
PEG作為一種高分子化合物,20~50%的濃度能對原生質體產生瞬間沖擊效應,原生質體很快發生收縮與粘連,隨和用高Ca高pH法進行清洗,使原生質體融合得以完成。
PEG誘導融合的機理:PEG由于含有醚鍵而具負極性,與水、蛋白質和碳水化合物等一些正極化集團能形成氫鍵。當PEG分子足夠長時,可作為鄰近原生質表面之間的分子橋而使之粘連。PEG也能連接Ca2+等陽離子。Ca2+可在一些負極化基才和PEG之間形成橋,因而促進粘連。在洗滌過程中,連接在原生質體膜上的PEG分子可被洗脫,這樣將引起電荷的紊亂和再分布,從而引起原生質體融合。高Ca高pH由于增加了質膜的流動性,因而也大大提高了融合頻率。洗滌時的滲透壓沖擊對融合也可能起作用。
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