收集脐带血意味着花费更多时间在产房中以及档案工作上。但是这些医生们都对这个造福社会的计划表示了理解。
十一、
植物细胞工程是以植物细胞为单位,按照人们的预先设计,有目的,有计划地对植物细胞进行加工、改造,使其遗传和生物学特性发生改变,从而对植物体进行创造设计的技术。每个细胞都具有一套极其精密、复杂和高效的功能体系及一套完整的遗传体系。植物细胞工程对于作物种质创新的意义在于:能解决无性繁殖中的种性退化问题;能将有利基因转移到需要改良的作物中;能克服有性杂交中不同品种种、属之间的不亲和障碍;能实现远缘杂交;能加速育种进程,提高选择效率;能筛选抗性突变体,进行抗性育种。近年来,国内外广泛地开展了这方面的研究,并取得了一定的进展。 1.胚胎培养技术
植物胚胎培养是胚、胚珠、子房和胚乳的离体培养技术,其应用领域包括胚胎的发育机理、克服杂交不亲合性和胚拯救、克服珠心胚的干扰、打破种子休眠,缩短育种周期,获得体细胞胚和人工种子,建立植物高效再生体系等,并在农作物、园艺作物、林木和药用植物上广泛应用。胚乳培养的主要目的是获得具有利用价值的三倍体植株。目前有40多种植物的胚乳培养达到了不同程度的细胞分化和器官分化,不少植物已得到再生植株。我国在马铃薯、小麦、水稻、苹果、桃、猕猴桃等10多种植物上得到了胚乳再生植株。胚乳培养还可作为研究淀粉等营养物质合成和代谢的实验体系。通过胚乳培养产生的一些非整倍体,可以作为遗传分析的材料。但相对于其他植物器官、组织和细胞的培养,胚乳培养相对较难,故应用并不普遍。植物离体受精(invitrofertilization,WE)可以通过离体柱头授粉、离体子房授粉、离体胚珠授粉、离体精细胞和卵细胞融合等方法实现。该技术可以克服植物授粉不亲和的问题,同时也可以进行胚胎、种子和果实发育机理等基础研究。人工分离的精细胞和卵细胞融合后进行合子胚培养,已在玉米等植物上获得成功n。植物离体受精技术是植物细胞工程中的重要实验技术,为研究植物胚胎发育机理提供了新的实验系统,为开发新的植物转基因途径提供了可能
2.加倍单倍体技术
加倍单倍体技术是指利用植物组织培养技术培养单倍体植物材料(花药、花粉、未受精的子房和胚珠)获得单倍体植物,然后通过自然或人工加倍的方法获得双倍体植株的技术,其中以花药和花粉培养应用最为广泛。利用加倍单倍体技术进行花药和花粉培养,已在250多种植物上获得成功,中国、加拿大、澳大利亚、欧盟等在花培育种中取得了突出的研究成果。我国在花药培养和单倍体育种方面总体上处于世界前列。 3.原生质体培养和体细胞杂交
原生质体培养和体细胞杂交是植物细胞工程的核心技术之一,为克服植物远缘杂交不亲和性,创造新的种质资源,实现植物遗传转化和进行细胞学的基础研究提供了重要的技术支撑。自1971年Takebe等首次报道获得烟草叶肉原生质体再生植株以来,原生质体培养和体细胞杂交技术一直是植物细胞工程的重要研究领域,在分离原生质体的材料选择、培养基与培养环境控制、体细胞杂交技术等方面进行了大量研究,建立了原生质体培养和体细胞杂交
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的技术程序。目前获得的原生质体再生植株包括粮食作物、蔬菜、果树、花卉、林木、药用植物以及真菌和海藻等。原生质体培养一直以农作物和经济作物为主,但近年来开始从一年生向多年生,从草本向木本,从高等植物向低等植物发展。我国在原生质体培养、体细胞杂交、体细胞杂种评价和利用等方面开展了大量研究,首次获得的原生质体植株种类的数量处于世界前列,利用体细胞融合技术可以克服有性杂交不亲和性,创造新的物种或类型,实现植物种间、属间,以至科间的体细胞杂交。利用细胞融合技术,还获得了一些特异的新种质,如细胞质雄性不育水稻、细胞质雄性不育烟草等。尽管目前已在多种植物上建立了体细胞杂交和遗传操作的技术程序,但还有相当多的植物在原生质体培养上存在技术困难,仍需进一步加强多学科的交叉研究以及技术集成和创新。
4.植物体细胞无性系变异与植物改良体细胞无性系变异 是植物体细胞在植物组织培养过程中产生的变异。利用体细胞无性系技术可以选育植物优良的品种(品系),获得育种的中间材料或作为复合育种的一个中间环节,还可以利用突变体材料做遗传分析和生理生化等基础研究。体细胞无性系变异通常是单一或少数性状的变异,因此特别适合综合性状良好,但个别性状需要改良的品种。自20世纪80年代以来,国内外对体细胞无性系进行了大量研究,成为继花培技术之后又一实用化的细胞工程育种技术。目前体细胞无性系变异已广泛应用于植物抗病育种、抗除草剂育种、品质育种、抗非生物逆境(耐盐、耐旱、耐寒)育种,获得了一批农作物、园艺作物、林木新品种¨。 5.植物快繁技术
植物快繁技术应用于高附加值经济植物、珍稀濒危植物、转基因植物、育种原种以及植物脱毒苗的快繁,是植物细胞工程中应用最为广泛的技术,取得了显著的经济效益。利用超低温保存种质法结合快繁技术可以实现植物种质资源的中长期保存和利用。植物快繁技术在发达国家和发展中国家均有商业化应用,FAO将植物快繁技术作为成本效益高效型技术向发展中国家推广。通过茎尖培养或利用组织培养技术结合物理、化学方法获得无毒苗,已成为植物细胞工程技术的重要方面。我国开展植物快繁研究较早,20世纪70年代中期开始规模化植物快繁脱毒研究和应用,植物种类包括果树、蔬菜、花卉、林木、药用植物等,其中以脱毒马铃薯、兰花、甘蔗、香蕉、葡萄、草莓、苹果、柑橘、杨树等规模较大。 6.植物细胞工程与植物来源生物产品的生产
利用植物细胞工程技术生产植物来源的生物产品,是植物细胞工程的一个重要领域,应用范围包括生产天然药物(人参皂苷、地高辛、紫杉醇、长春碱、紫草宁等)、食品添加剂(花青素、胡萝卜素、甜菊苷等)、生物农药(鱼藤碱、印楝素、除虫菊酯等)和酶制剂(SOD酶、木瓜蛋白酶)等。利用细胞悬浮培养、固定化细胞培养和毛状根培养技术设计生物反应器,可以实现植物来源生物产品的规模化生产。建立在植物细胞培养技术基础上的植物来源生物产品的生产,经过多年的研究与开发,已发展成为比较成熟的技术。 参考资料：
[1]谢从华、柳俊.植物细胞工程.北京:高等教育出版社,2004,4—11
[2]吴伟刚、刘桂茹、杨学举.诱变和组织培养相结合在植物育种中的应用.中国农学通报,2007,21(11):198—201
细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。 3 细胞工程应用的展望
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据测算，优良品种对农作物增产的贡献率一般为33％。植物细胞工程技术对加快农作物新品种的育种进程，缩短育种年限，扩大变异范围，拓宽育种领域，打破种问杂交障碍，提高育种水平所起到的重要作用。因此，可以预测并展望细胞工程技术在加速21世纪各种农作物育成进程，促进农业生产的发展与农业高新技术的产业化，必将具有更为广阔的开发应用前景。
十二、解惑：骨髓捐献5大担忧
林竹萧萧 2011-08-17 14:00
骨髓捐献是要抽取骨髓吗？
虽然―骨髓移植‖一说深入人心，但专业的叫法应该是―造血干细胞移植‖。也就是说，捐献骨髓真正捐献的是造血干细胞。
造血干细胞是具有自我更新能力，并且能分化为各种血细胞的前体细胞，最终生成红细胞、白细胞、血小板等血细胞成分。
骨髓存在于长骨（如肱骨、股骨）的骨髓腔和扁平骨（如髂骨）的稀松骨质间的网眼中，是一种海绵状的组织，能产生血细胞的骨髓略呈红色，称为红骨髓。人体骨髓量与体重等因素相关，成年人骨髓量一般为3千克左右。
因为人体绝大部分的造血干细胞是分布在较大骨骼腔隙中的红骨髓（刚出生时，骨骼腔内都是红骨髓，随着年龄增长，骨骼内脂肪增多，即为黄骨髓；红骨髓造血功能活跃，而黄骨髓只是保有造血功能潜质），所以早期是采用抽取骨髓的办法来获取造血干细胞，不过这是较早前受技术所限而采取的办法，现在已经较少采用了。
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目前临床进行的造血干细胞移植包括骨髓移植、外周血造血干细胞移植和脐带血移植。
骨髓是从脊髓里抽取吗？
很多人在想象中认为，―骨髓移植是要在捐献者的脊髓中抽取骨髓‖。但实际上这种想法有两个错误：首先，尽管都是名为―髓‖，但脊髓是中枢神经的一部分，其组成乃无数的神经（彷如身体的中枢电缆线），而绝非―骨髓‖，跟造血干细胞更没有关系。
其次，临床上抽取骨髓的部位并非脊髓，甚至都不是脊柱。在真正的―骨髓‖捐献过程中，捐献者捐献时需要被麻醉，医生用针刺入其髂骨（髂前上棘和/或髂后上棘）抽取一定量的骨髓用以移植。
医生抽取髂骨处骨髓示意图。
外周血造血干细胞如何捐献？
除了红骨髓中蕴含大量的造血干细胞以外，人体还有不少地方亦含有造血干细胞，例如外周血。外周血造血干细胞移植目前在临床应用最为广泛，我们通常所说的―骨髓移植‖实际上大多都是―外周血造血干细胞移植‖[1]。无关供者
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（unrelated donor）捐献时大多采用外周血造血干细胞移植，仅在外周血采集干细胞不足或某些亲属捐献病例中才会联合―骨髓移植‖方法。
外周血造血干细胞移植时，是将捐献血液抽出后流经细胞分离机，在把干细胞挑出来后，再将血液输回捐献者体内。这种方法能够避免骨髓穿刺带来的痛苦，使得移植对捐献者的影响降到最低。另外这一过程无需麻醉，和献血很像。
捐献外周血中造血干细胞示意图。
不过，因为正常外周血中造血干细胞数量极少，移所以植前需要利用药物将捐献者骨髓中的造血干细胞―动员到‖外周血中，以便更有效地收集造血干细胞。
目前临床上应用的动员药物是重组人粒细胞集落刺激因子（G-CSF），它能刺激粒细胞系造血，促进髓系造血祖细胞的增殖、分化和成熟，调节中性粒细胞的增殖、分化和成熟，并促使造血干细胞和中性粒细胞释放至血流，增加其在外周的数量[2]。
一般情况下，在连续皮下注射动员药物4天后，捐献者将在第5天进行外周血干细胞的分离收集操作；如果第5天采集细胞数量不够，那么捐献者就再次注射一针动员药，并在第6天继续采集细胞[3]（这里要注意：―连续‖两天采集外周血造血干细胞在一些国家的规定中属于―同一次‖捐献[4]）。
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