什么是植物生物技术？（2000字以上，2011年2月25日布置,2011年3月11日上交） 学院：XXXXXX 班级：XXXXXX 学生：XXX 学号：XXXXXXXXX
什么是植物生物技术？
答：主要从三个方面论述，概念，主要研究内容，概况。 一、概念
植物生物技术是生物技术的一个重要分支学科，是一门研究植物遗传规律、探索植物生长发育机理，应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。植物生物技术专业培养具备用生物技术手段揭示和阐明植物高产、优质、高效的生产基础理论知识和实践能力，能在科研机构、高等学校及企事业单位从事与植物生物技术相关的创新研究和管理工作的高级复合型科学技术人才。
生物技术是应用自然科学及工程学的原理，生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提供产品等。依靠微生物、动物、植物作为反应器将物料进行加工以提供产品为社会服务的技术。
经常概括性地吧生物技术说成是，以生命科学为基础，利用生物有机体或其组成部分进行加工为社会提供服务的技术。
生物技术（biotechnology）也译成生物工程，生物学研究与应用的技术方面，包括，
基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程，现代生物技术发展到高通量组学芯片技术、基因与基因组人工设计与合成生物学等系统生物技术。
二、主要研究内容
植物生物技术包括两个方面：植物基因工程和植物细胞工程。
植物基因工程 ，是指在分子水平对遗传物质进行定向的重组操作，以改良植物性状或创造具有特殊用途的植物新品种，并进行规模化开发应用的高新科学技术。
其主要研究内容是，目的基因获取、载体构建、目的基因转化、转基因植株的鉴定、外源基因的表达调控、转基因植株遗传特性评价和开发应用等。
通过植物基因工程获得转基因植物在农业生产发展及植物分子生物学研究中有十分重要的意义，已获得的有重大经济价值的转基因植物已经很多。进行植物转化的方法也在不断创新。
植物细胞工程，则泛指在细胞（包括原生质体）、组织、器官和个体水平上，利用植物组织培养可以细胞的全能性得以表现和无性繁殖可以固定杂和性状的特点，结合对遗传物质进行定向操作，在不同水平上大规模开发利用植物资源的综合新技术。
其主要研究内容包括，植物组织培养快繁技术、植物人工种子、植物细胞培养生产次级代谢产物、植物原生质体培养与遗传物质转移等。
细胞工程的目的，是得到人们所需要的生物产品。要使已经改造好的细胞产生大量具有经济价值的产物，就必须依靠下游加工过程，也就是我们常说的下游工程。它的作用就是大量培养细胞，并从培养液中分离、精制出有关的生物化工产品。由于植物细胞的高度易碎性，对剪切力的敏感、细胞有去分化和聚集作用，增殖时间长等独特性，使其大规模培养技术明显比微生物和动物细胞的发展缓慢。但通过不懈的努力，现在已经具备在２万升规模的生物反应器中培养烟草细胞的能力。而日本的三井石化也已经在使用750L发酵罐通过培养植物细胞而生产紫草宁，且产量较高，可满足全日本百分之四十上的需要。
相信随着理论以技术的不断完善，植物细胞的大规模的培养将会很快的成为一种常规的生产手段。培养后的培养物经过处理后被分离、提纯。分离和精制过程所需的费用在整个生产过程中的占有很大的比例，一般为60%，有些甚至高达80-90%，而且还有继续加剧的取向。因此该过程的落后也可能阻碍细胞工程的发展。世界各国现在已经都比较重视这个问题，英国早在83年就发起了生物分离计划(BIOSEP)，专门研究分离与精制，我国也曾经召开过专门会议。分离与精制的困难是由于培养液自身的理化特性所决定，这就需要在上游工程时就考虑到这方面的问题，同时不断推出新的分离纯化技术及方法，从而简化过程、降低成本，这在实际生产中是很重要的。
无论是植物基因工程或植物细胞工程，二者主要的理论基础和操作前提条件之一是植物细胞的全能性及其实际应用的可能性。
植物基因工程是在植物细胞工程的基础上，进一步利用结合和现代遗传学和微生物学新
知识和新技术，在更深入的水平（基因）上对植物遗传资源进行有目的的改良和改造。
三、概况
1、植物组织培养快繁技术
植物组织培养育苗快繁技术(以下简称组培育苗技术)，就是先将植物的外植体(茎、根、叶、芽、种子、果实等)通过技术处理，然后培养在人工配制的培养基上，给予合适的培养条件，使其长成完整的植株。
植物组培育苗技术是举世瞩目的生物技术之一，广泛用于扦插难生根的植物。
2、植物人工种子
人工种子研制操作程序大致包括：外植体的选择和消毒；愈伤组织的诱导；体细胞胚的诱导；体细胞胚的同步化；体细胞胚的分选；体细胞胚的包裹(人工胚乳)；包裹外膜；发芽成苗试验；体细胞胚变异程度与农艺研究。
种子不仅是植物传种续代繁衍之本，而且也是人类衣食之源。植物人工种子的制作，是在组织培养基础上发展起来的一项生物技术。所谓人工种子，就是将组织培养产生的体细胞胚或不定芽包裹在能提供养分的胶囊里，再在胶囊外包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜，造成一种类似于种子的结构。自从1978年Murashige提出人工种子的设想与Reden—baugh制造第一批人工种子以来，已有许多国家的植物基因公司和大学实验室从事这方面研究。欧共体将人工种子的研制列人“尤里卡”计划，我国也于1987年将其列入国家高新技术研究与发展计划(863计划)。经过20多年的努力，人工种子研究已取得了很大进展。
3、植物组织培养生产次级代谢产物
植物组织全能性构设想1902年提出，1948年得到了证实，这为进行植物组织培养工作奠定了理论基础。1956年Routine和 Nickel 首次提出用植物组织培养生产有用次级代谢产物，从这以后的几十年里，研究工作得到了迅速发展，1983年日本培养硬紫草细胞获得紫草宁及其衍生物产品，人参根的培养在日本业已商业化，一些植物组织培养逐步走向中试和工业化规楱：如长春碱、毛地黄等。据不完全统计，应甩于植物组织培养生产次级代谢产物的植物已达百万种以上，近半数的次生物含量超过原植株，这就为该技术的工业化、 商业化奠定了良好的基础。
植物组织代谢产物的生产集中在制药工业中一些价格高，产量低，需求量大的化合物上( 紫杉醇、长春碱等) ，其收是油料(小豆蔻油、春黄菊油等) 、食品添加剂（生姜、香子兰等) 、调味剂（胡搬、留兰眷等）、饮料( 嘶啡、可可等) 、树胶( 阿拉伯胶等) 等。植物组织培养生产有用代谢产物成为继微生物技术以后当代生物技术的重要发展领域， 吸引了无数的国家实验室和科学家参与进来， 取得了令人鼓舞的进展， 但真正实现植物次生物大规模生产仍有许多问题有待解决， 本文就植物组织培养中的几十关键问题进行探讨， 以便对我国这一研究领域的迅速发展有所帮助。
4、植物原生质体培养与遗传物质转移
植物细胞原生质体, 在植物学上指植物细胞通过质壁分离后, 可以和细胞壁分开 的那部分细胞物质。原生质体分离纯化后, 须在适当的培养基上应用适当的培养方法, 才能再生细胞壁, 并启动细胞持续分裂, 直至形成细胞团、长成愈伤组织或胚状体、分 化和发育成苗, 最终再生完整植株。其中, 选择合适的培养方法始终是原生质体培养中