1、第第二二章章 植物组织培养基本操作植物组织培养基本操作宜职院宜职院08.908.9 第一节第一节 培培养养基成分、种类及特点基成分、种类及特点 第二节第二节 培养基的制备培养基的制备 第三节第三节 外植体无菌接种外植体无菌接种 第四节第四节 外植体培养外植体培养 第五节第五节 试管苗的驯化与移栽试管苗的驯化与移栽组织培养步骤图组织培养步骤图（1 1）准备阶段）准备阶段 查阅相关文献，根据已成功培养的相近植物资料，结合查阅相关文献，根据已成功培养的相近植物资料，结合实际制定出切实可行的培养方案。实际制定出切实可行的培养方案。根据实验方案配制适当的化学消毒剂以及不同培养阶段根据实验方案配制适当的化
2、学消毒剂以及不同培养阶段所需的培养基，并经高压灭菌或过滤除菌后备用。所需的培养基，并经高压灭菌或过滤除菌后备用。（2 2）外植体的选择与消毒）外植体的选择与消毒 选择合适的部位作为外植体，采回后经过处理，然后进选择合适的部位作为外植体，采回后经过处理，然后进行消毒处理。行消毒处理。将消毒后的外植体在无菌条件下切割成一定大小的小块，将消毒后的外植体在无菌条件下切割成一定大小的小块，或剥离出茎尖、挑出花药，接种到启动培养基上。或剥离出茎尖、挑出花药，接种到启动培养基上。（3 3）启动培养）启动培养 接种后的材料置于培养室或光照培养箱中培养，促使接种后的材料置于培养室或光照培养箱中培养，促使外植体中
3、已分化的细胞脱分化形成愈伤组织，或顶芽、腋外植体中已分化的细胞脱分化形成愈伤组织，或顶芽、腋芽直接萌发形成芽。芽直接萌发形成芽。将愈伤组织转移到分化培养基分化成不同的器官原基将愈伤组织转移到分化培养基分化成不同的器官原基或形成胚状体，最后发育形成再生植株。或形成胚状体，最后发育形成再生植株。（4 4）增殖培养）增殖培养 分化形成的芽、原球茎数量有限，采用适当的增殖培分化形成的芽、原球茎数量有限，采用适当的增殖培养基经反复多次切割转接。养基经反复多次切割转接。当芽苗繁殖到一定数量后，再将一部分用于壮苗生根，当芽苗繁殖到一定数量后，再将一部分用于壮苗生根，另一部分保存或继续扩繁。进行脱毒苗培养的还
4、要进行病另一部分保存或继续扩繁。进行脱毒苗培养的还要进行病毒检测。毒检测。（5 5）生根培养）生根培养 刚形成的芽苗往往比较弱小，多数无根，此时可降刚形成的芽苗往往比较弱小，多数无根，此时可降低或不加细胞分裂素浓度，提高生长素浓度，促进芽苗低或不加细胞分裂素浓度，提高生长素浓度，促进芽苗生根，提高其健壮度。生根，提高其健壮度。（6 6）炼苗移栽）炼苗移栽 选择生长健壮，有选择生长健壮，有3 35 5条根的生根苗进行炼苗，移条根的生根苗进行炼苗，移栽到疏松透气的基质中，注意保温、保湿、遮荫。当苗栽到疏松透气的基质中，注意保温、保湿、遮荫。当苗完全成活后，再移向大田。完全成活后，再移向大田。拟定培
5、养方案拟定培养方案外植体预处理外植体预处理外植体无菌接外植体无菌接种种启动培养启动培养分化出芽、胚分化出芽、胚状体或原球茎状体或原球茎继代增殖培养继代增殖培养生根培养生根培养炼苗移栽炼苗移栽成活供生产使成活供生产使用用植物组织培养的一般程序植物组织培养的一般程序 培养基配制灭菌培养基配制灭菌第一节第一节 培养基成分、种类及特点培养基成分、种类及特点植物生长必需植物生长必需1616种基本元素：种基本元素：N N、P P、K K、CaCa、MgMg、S S、FeFe、MnMn、B B、CuCu、ZnZn、MoMo、ClCl、C C、H H、O O。离体培养条件下，各元素主要从培养基中获得：离体培养
6、条件下，各元素主要从培养基中获得：H H和和O O来源于水，来源于水，C C来源于添加的糖类，其它矿质元来源于添加的糖类，其它矿质元素来源于组成培养基的无机盐。素来源于组成培养基的无机盐。培养基是根据植物生长所需营养成分，配制成的培养基是根据植物生长所需营养成分，配制成的供植物生长的人工制作的营养物质。供植物生长的人工制作的营养物质。一、培养基的成分一、培养基的成分 培养基一般包括无机盐、有机化合物和生长调培养基一般包括无机盐、有机化合物和生长调节剂三大基本组成成分。节剂三大基本组成成分。1 1、无机盐类、无机盐类 功能功能 离体组织生长发育的基本成分离体组织生长发育的基本成分根据植物对必需元
7、素需要的量，可以分为以下两根据植物对必需元素需要的量，可以分为以下两类：类：大量元素大量元素植物所需元素的使用量一般在每升几植物所需元素的使用量一般在每升几十十-几千毫克，有几千毫克，有C C、H H、O O、N N、P P、K K、CaCa、MgMg、S S。微量元素微量元素植物所需元素的浓度小于植物所需元素的浓度小于1010-5-510-10-7 7mol/mol/L L，FeFe、CuCu、ZnZn、MnMn、MoMo、B B、ClCl。除除C C、H H、O O外，其它矿质元素通常以离子态吸收外，其它矿质元素通常以离子态吸收 N-N-硝态氮和铵态氮硝态氮和铵态氮 2 2、有机化合物、有
8、机化合物 培养基中只有无机盐叫做培养基中只有无机盐叫做基本培养基，基本培养基，为使培养为使培养物更好的生长，还需添加有机成分，常用有糖类、维生物更好的生长，还需添加有机成分，常用有糖类、维生素、醇类、嘌呤、氨基酸等。素、醇类、嘌呤、氨基酸等。糖类糖类 功能功能 离体培养物生长与发育不可缺少的有机成分离体培养物生长与发育不可缺少的有机成分，即作为碳源，又维持培养基的渗透压在，即作为碳源，又维持培养基的渗透压在1.5-4.11.5-4.1MPaMPa。多使用蔗糖，试管苗生长与繁殖浓度多使用蔗糖，试管苗生长与繁殖浓度2-3%2-3%，幼胚培，幼胚培养养4-6%4-6%，某些特殊培养中用，某些特殊培养
9、中用8-10%8-10%。细胞和原生质体培养还用麦芽糖、葡萄糖、果糖。细胞和原生质体培养还用麦芽糖、葡萄糖、果糖。维生素类维生素类 功能功能 参与酶的形成、蛋白质、脂肪代谢，明显参与酶的形成、蛋白质、脂肪代谢，明显的促进离体培养物的生长。的促进离体培养物的生长。盐酸硫胺素盐酸硫胺素-VBVB1 1、盐酸吡哆醇盐酸吡哆醇-VBVB6 6、烟烟酸酸-VppVpp、生物素生物素-VHVH、维生素维生素C-C-VcVc。肌醇肌醇 功能功能 促进糖的转化、维生素和激素的利用，对促进糖的转化、维生素和激素的利用，对胚状体和芽的形成有良好影响。胚状体和芽的形成有良好影响。用量一般用量一般50-10050-1
10、00mg/Lmg/L。腺嘌呤腺嘌呤 合成各种细胞分裂素的前体物质之一，利于细合成各种细胞分裂素的前体物质之一，利于细胞分裂，促进芽的形成和生长。胞分裂，促进芽的形成和生长。氨基酸氨基酸 蛋白质的成分，是有机氮化合物，常用甘氨酸蛋白质的成分，是有机氮化合物，常用甘氨酸和多种氨基酸混合物如水解酪蛋白、水解乳蛋白。和多种氨基酸混合物如水解酪蛋白、水解乳蛋白。其它复合成分其它复合成分 成分尚不清楚的天然提取物，如椰乳、香蕉汁、成分尚不清楚的天然提取物，如椰乳、香蕉汁、酵母提取液、番茄汁、麦芽糖等。酵母提取液、番茄汁、麦芽糖等。3 3、生长调节物质、生长调节物质 生长素类生长素类 功能功能 促进细胞脱分
11、化和细胞伸长，促进细胞脱分化和细胞伸长，诱导愈伤组织产生诱导愈伤组织产生 生长素与细胞分裂素协调作用，在生长素与细胞分裂素协调作用，在离体培养中，生长素促进根的形成，离体培养中，生长素促进根的形成，抑制芽的形成。抑制芽的形成。液体培养中利于体细胞胚胎发生。液体培养中利于体细胞胚胎发生。常用常用IAAIAA、IBAIBA、NAANAA、2,4-D2,4-D。IBAIBA促进生根促进生根细胞分裂素的生理效应细胞分裂素的生理效应细胞分裂素类细胞分裂素类 功能功能 促进细胞分裂和扩促进细胞分裂和扩大，调节器官分化，延缓组大，调节器官分化，延缓组织衰老，增强蛋白质合成。织衰老，增强蛋白质合成。离体培养中
12、，促进不定芽的离体培养中，促进不定芽的发生，与生长素协调作用可发生，与生长素协调作用可有效控制培养物的生长与分有效控制培养物的生长与分化。化。常用常用6-6-BABA、ZTZT、KTKT、2iP2iP。植株的形态建成是植株的形态建成是CTKCTK和和IAAIAA的比值调控的的比值调控的 CTK/IAA CTK/IAA高，诱导愈伤组织形成芽高，诱导愈伤组织形成芽 CTK/IAA CTK/IAA低，诱导愈伤组织形成根低，诱导愈伤组织形成根烟草烟草在不在不同细同细胞分胞分裂素裂素与生与生长素长素浓度浓度下的下的生理生理效应效应赤霉素类赤霉素类 功能功能 促进细胞伸长生长、诱导花芽形成、打破种子促进细
13、胞伸长生长、诱导花芽形成、打破种子休眠以及诱导单性结实等。休眠以及诱导单性结实等。与生长素协调作用对形成层分化有影响，刺激体细胞与生长素协调作用对形成层分化有影响，刺激体细胞胚进一步发育成植株。胚进一步发育成植株。有有2020多种，目前主要是赤霉酸多种，目前主要是赤霉酸GAGA3 3。4 4、水、水 离体培养中，既是培养基营养成分的溶剂，又离体培养中，既是培养基营养成分的溶剂，又是培养基的重要组成部分，占培养基成分的是培养基的重要组成部分，占培养基成分的95%95%。原生质体培养、细胞培养及分生组织培养一般原生质体培养、细胞培养及分生组织培养一般应用双蒸水或超纯水应用双蒸水或超纯水 大批量快速
14、繁殖培养，可用一般蒸馏水或纯净大批量快速繁殖培养，可用一般蒸馏水或纯净水。水。5 5、其它附加成分、其它附加成分 琼脂琼脂 功能功能 来自海藻的多糖类物质，组织培养中来自海藻的多糖类物质，组织培养中最常用作凝固剂，是最方便、最好的凝固剂和支最常用作凝固剂，是最方便、最好的凝固剂和支持物。持物。常用量常用量0.6%-1.0%0.6%-1.0%，不是培养基必需成分。，不是培养基必需成分。卡拉胶卡拉胶 海藻提取物，含杂质少纯度更高，海藻提取物，含杂质少纯度更高，凝固后培养基透明，利于材料观察。凝固后培养基透明，利于材料观察。活性炭活性炭 功能功能 常用的吸附剂，某些培养类型中，可常用的吸附剂，某些培
15、养类型中，可以吸附培养过程中产生的一些有毒物质（酚类物以吸附培养过程中产生的一些有毒物质（酚类物质），有利于培养物的生长。常用浓度质），有利于培养物的生长。常用浓度1 15mg/L5mg/L左右左右 其吸附作用选择性较差，使用应慎重。常受其吸附作用选择性较差，使用应慎重。常受温度影响，低温吸附效果好，高温吸附能力降低温度影响，低温吸附效果好，高温吸附能力降低甚至解吸附。甚至解吸附。抗生素抗生素 培养基中添加抗生素可防止菌类污染，常用培养基中添加抗生素可防止菌类污染，常用的抗生素有青霉素、链霉素、庆大霉素等，用的抗生素有青霉素、链霉素、庆大霉素等，用量一般为量一般为5 520mg/L20mg/L
16、。大部分抗生素需要过滤除。大部分抗生素需要过滤除菌。菌。抗氧化物抗氧化物 抗酚类氧化常用的药剂有半胱氨酸、聚乙烯抗酚类氧化常用的药剂有半胱氨酸、聚乙烯吡咯烷酮（吡咯烷酮（PVPPVP）及抗坏血酸（）及抗坏血酸（VcVc），可用），可用5050200mg200mgL L的浓度洗涤刚切割的外植体伤口表面，的浓度洗涤刚切割的外植体伤口表面，或过滤除菌后加入固体培养基的表层。或过滤除菌后加入固体培养基的表层。二、常用培养基的种类、配方及特点二、常用培养基的种类、配方及特点（一）培养基种类（一）培养基种类1 1、根据态相分：、根据态相分：固体培养基固体培养基-加凝固剂的培养基加凝固剂的培养基 液体培养基
17、液体培养基-不加凝固剂的培养基。不加凝固剂的培养基。2 2、根据培养过程分：、根据培养过程分：初代培养基初代培养基-初次接种外植体的培养基。初次接种外植体的培养基。继代培养基继代培养基-接种初代培养之后培养物的接种初代培养之后培养物的 培养基。培养基。3 3、根据作用分：、根据作用分：诱导诱导培养基培养基-诱导外植体启动生长诱导外植体启动生长 增殖增殖培养基培养基-诱导离体培养苗扩大繁殖。诱导离体培养苗扩大繁殖。生根生根培养基培养基-诱导离体培养苗生根诱导离体培养苗生根4 4、根据营养水平分：、根据营养水平分：基本基本培养基培养基-包含无机盐等基本营包含无机盐等基本营养成养成分。分。完全完全培
18、养基培养基-包含使植物离体生长全面营养。包含使植物离体生长全面营养。（二）几种常用培养基（二）几种常用培养基细胞工程常用的基本培养基有：细胞工程常用的基本培养基有：MSMS、MTMT、WhiteWhite、NitschNitsch、BlaydesBlaydes、N N6 6、B B5 5、NTNT、SHSH、MillerMiller、HellerHeller等。等。（三）几种常见培养基的特点（三）几种常见培养基的特点1 1、富盐平衡培养基、富盐平衡培养基 无机盐浓度高，元素比例适当，离子平衡无机盐浓度高，元素比例适当，离子平衡好，具有较强的缓冲性，培养中维持较好的稳定性好，具有较强的缓冲性，培
19、养中维持较好的稳定性，含高量氮、钾，营养丰富，元素种类齐全，含高量氮、钾，营养丰富，元素种类齐全，MSMS培培养基使用最广泛。养基使用最广泛。2 2、低盐培养基、低盐培养基 无机盐浓度低，有机成分含量低，多数作为无机盐浓度低，有机成分含量低，多数作为生根培养基、胚胎培养使用，常用生根培养基、胚胎培养使用，常用WhiteWhite培养基。培养基。3 3、高硝态盐培养基、高硝态盐培养基 较低铵盐，高硝酸盐和盐酸硫胺素较低铵盐，高硝酸盐和盐酸硫胺素B5B5培养基培养基适合双子叶植物特别是木本植物的生长。适合双子叶植物特别是木本植物的生长。N N6 6培养基为水稻等禾谷类花药培养设计，培养基为水稻等禾
20、谷类花药培养设计，KNOKNO3 3和（和（NHNH4 4）2 2SOSO4 4含量高含量高,不含钼。不含钼。SHSH培养基培养基 (NHNH4 4)H)H2 2POPO4 4代替（代替（NHNH4 4）2 2SOSO4 4,矿质浓度较高，矿质浓度较高，多数单子叶和双子叶植物上使用较好多数单子叶和双子叶植物上使用较好。4 4、中盐培养基、中盐培养基 大量元素无机盐为大量元素无机盐为MSMS的的1/21/2，微量元素种类，微量元素种类减少含量增高，无肌醇维生素种类多，增加生减少含量增高，无肌醇维生素种类多，增加生物素、叶酸，有物素、叶酸，有H H、HitschHitsch、MillerMille
21、r、BlaydesBlaydes等培养基，适用于特殊细胞培养。等培养基，适用于特殊细胞培养。第二节第二节 培养基的制备培养基的制备 制作一升培养基所需药品制作一升培养基所需药品2020多种，为节省时间和多种，为节省时间和配制的准确，需将各种药品浓缩成一定倍数，并且配制的准确，需将各种药品浓缩成一定倍数，并且混合成一定母液，进行保存。制作培养基时根据需混合成一定母液，进行保存。制作培养基时根据需求制培养基数量取用母液。求制培养基数量取用母液。一、培养基母液的配制一、培养基母液的配制 （一）营养成分的配制（一）营养成分的配制 根据药品性质将母液配制成以下四类：根据药品性质将母液配制成以下四类：1
22、1、大量元素、大量元素 可以混在一起配制成可以混在一起配制成10102020倍液，硫酸镁和氯倍液，硫酸镁和氯化钙化钙CaCa+和和MgMg2+2+会与磷酸盐混合，产生不溶性沉淀，会与磷酸盐混合，产生不溶性沉淀，要分别单独配制要分别单独配制CaCa+与与POPO4-4-一起混合易沉淀，定容一起混合易沉淀，定容后消失。后消失。2 2、微量元素、微量元素可配成可配成100100200200倍混合母液，倍混合母液，KIKI可单独配。可单独配。3 3、铁盐、铁盐硫酸亚铁和硫酸亚铁和EDTAEDTA钠盐易沉淀，需单独配制，配成钠盐易沉淀，需单独配制，配成100100200200倍鳌合剂不易沉淀。倍鳌合剂不
23、易沉淀。4 4、有机化合物、有机化合物维生素、肌醇、氨基酸等一起配成维生素、肌醇、氨基酸等一起配成100100或或200200倍液，倍液，也可分别配制。也可分别配制。（二）植物生长调节物质的配制（二）植物生长调节物质的配制 植物生长调节物质分别配成母液储于冰箱，植物生长调节物质分别配成母液储于冰箱，浓度一般为浓度一般为0.50.51 1mg/mlmg/ml。1 1、IAAIAA、NAANAA：先用少量先用少量95%95%酒精使之充分溶解。酒精使之充分溶解。2 2、2,42,4D D：可用少量可用少量0.10.1mol/Lmol/L的的NaOHNaOH溶液充分溶解，再缓溶液充分溶解，再缓缓加蒸馏
24、水定容至需要的体积。缓加蒸馏水定容至需要的体积。3 3、KTKT和和BABA等等细胞分裂素类：细胞分裂素类：先用少量先用少量0.10.1mol/L mol/L 的的HClHCl溶解，再用蒸馏水定溶解，再用蒸馏水定容至需要的体积。容至需要的体积。（三）（三）药品用量药品用量的计算：的计算：配制母液时药品用量配制母液时药品用量(mg)=mg)=配方用量配方用量(mg)mg)浓浓缩倍数制备容量（缩倍数制备容量（L L）二、培养基的制作二、培养基的制作（一）母液取用量的计算（一）母液取用量的计算 制 备 培 养 基 时 母 液 取 用 量（制 备 培 养 基 时 母 液 取 用 量（m lm l）=1
25、000=1000浓缩倍数制备培养基数量（浓缩倍数制备培养基数量（L L）（二）培养基制作程序（二）培养基制作程序 1 1、按大量元素、微量元素、铁盐、有、按大量元素、微量元素、铁盐、有机成分顺序将机成分顺序将母液母液取出，混合。取出，混合。2 2、适量蒸馏水放入加热容器，蒸馏水、适量蒸馏水放入加热容器，蒸馏水应少于所制培养基数量，约终体积的应少于所制培养基数量，约终体积的2/3-2/3-3/43/4，接通电源加热。，接通电源加热。3 3、向加热容器中加入称量好的、向加热容器中加入称量好的琼脂琼脂（0.6-0.8%0.6-0.8%），搅拌加热，至完全溶化。），搅拌加热，至完全溶化。培养基制作程序
26、图培养基制作程序图4 4、琼脂熬化后，称取相应量的、琼脂熬化后，称取相应量的蔗糖蔗糖（2-3%2-3%），加入加热容器中至溶解。，加入加热容器中至溶解。5 5、将母液混合液加入到加热容器中，搅拌混、将母液混合液加入到加热容器中，搅拌混匀。匀。6 6、蒸馏水、蒸馏水定容定容至所需体积。至所需体积。7 7、测试培养基溶液的、测试培养基溶液的PHPH值值(5.8-6.0)(5.8-6.0)，过高滴，过高滴加加0.10.1mol/Lmol/L的的HCLHCL调整，过低滴加调整，过低滴加0.10.1mol/Lmol/L的的NaOHNaOH调整。调整。8 8、迅速、迅速分装分装到培养瓶中，备用到培养瓶中，
27、备用。培养基是离体培养物赖以生存和生长的人工环境培养基是离体培养物赖以生存和生长的人工环境的重要组成部分，常用的培养基依据其物理状态的的重要组成部分，常用的培养基依据其物理状态的不同分为固态培养基和液态培养基。不同分为固态培养基和液态培养基。固态培养基一般使用琼脂为凝固剂，也有使用固态培养基一般使用琼脂为凝固剂，也有使用卡拉胶或魔芋粉为凝固剂的。卡拉胶或魔芋粉为凝固剂的。液态培养基不使用凝固剂，但需要在容器中液态培养基不使用凝固剂，但需要在容器中置入适当的支撑物，试管为培养容器的支撑物可置入适当的支撑物，试管为培养容器的支撑物可用滤纸桥，底面积较大的培养容器，支撑物可选用滤纸桥，底面积较大的培
28、养容器，支撑物可选用脱脂棉等。用脱脂棉等。固体培养基固体培养基三、培养基及培养器械的灭菌三、培养基及培养器械的灭菌 制备好的培养基如果带菌，会导致植物离体制备好的培养基如果带菌，会导致植物离体培养失败，因而还要对培养基进行灭菌处理。培养失败，因而还要对培养基进行灭菌处理。（一）高压蒸汽灭菌（一）高压蒸汽灭菌培养基的灭菌一般采用湿热灭菌法：培养基的灭菌一般采用湿热灭菌法：1 1、培养瓶及培养器械放入高压灭菌锅。、培养瓶及培养器械放入高压灭菌锅。2 2、灭菌锅加水至淹没电热丝。、灭菌锅加水至淹没电热丝。3 3、封闭高压灭菌锅各出气口。、封闭高压灭菌锅各出气口。4 4、接通电源、接通电源加压加压至至
29、4949kPakPa（0.05MPa0.05MPa）5 5、打开排气阀，打开排气阀，排冷气排冷气至压力至压力0 0 kPakPa。6 6、继续加压至继续加压至108108kPakPa（0.11mPa-0.12Mpa0.11mPa-0.12Mpa，即即121121）7 7、压力至、压力至108108kPakPa（0.11mPa-0.12Mpa0.11mPa-0.12Mpa，即即121121）时）时，稳压稳压在此压力在此压力15-2015-20minmin。8 8、关闭电源自然冷却至压力为关闭电源自然冷却至压力为0 0 kPakPa。9 9、取出培养基和器械冷却，贮存于取出培养基和器械冷却，贮存于
30、3030以下室内。以下室内。（二）干热灭菌（二）干热灭菌 培养瓶、三角瓶、试管等玻璃器皿及接种培养瓶、三角瓶、试管等玻璃器皿及接种器械，可以进行干热灭菌。器械，可以进行干热灭菌。即将洗涤干净的玻璃器皿放到烘箱中，在即将洗涤干净的玻璃器皿放到烘箱中，在150150温度下，干热灭菌温度下，干热灭菌1 1小时，或小时，或120120下灭菌下灭菌2 2小时。小时。灭菌完毕冷却后取出器械贮存。灭菌完毕冷却后取出器械贮存。贮存室要保持无菌、干燥、以免造成培养基的贮存室要保持无菌、干燥、以免造成培养基的二次污染。二次污染。灭菌后的培养基一般应在灭菌后的培养基一般应在2 2周内使用，时间周内使用，时间过长易造
31、成潜在的污染。过长易造成潜在的污染。培养基灭菌后如果出现过多沉淀或琼脂不凝培养基灭菌后如果出现过多沉淀或琼脂不凝固等现象，该培养基不能继续使用，应查明原因固等现象，该培养基不能继续使用，应查明原因重新配制。重新配制。第第三三节节 外植体无菌接种外植体无菌接种 一般来说，无论何种类型的细胞工程技一般来说，无论何种类型的细胞工程技术，起始阶段均涉及外植体取材、灭菌、术，起始阶段均涉及外植体取材、灭菌、接种与培养等基本过程。接种与培养等基本过程。一、植物材料的培养与取材一、植物材料的培养与取材 外植体外植体是指用于离体培养的活的植物是指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料，是植物离体培养的基础组织
32、、器官等材料，是植物离体培养的基础材料。材料。1 1、外植体的来源、外植体的来源 -生长在自然环境下的植物生长在自然环境下的植物 -有目的地培育在温室控制条件下生长的植有目的地培育在温室控制条件下生长的植物物 -无菌环境下已经过离体培养的植物无菌环境下已经过离体培养的植物 自然环境中生长的植株，一般带有微生物，自然环境中生长的植株，一般带有微生物，甚至与某些微生物具有寄生关系，使植株具有甚至与某些微生物具有寄生关系，使植株具有内生内生菌菌。取自这些植物的外植体，在培养过程中会有微。取自这些植物的外植体，在培养过程中会有微生物滋生，从而影响培养效果。生物滋生，从而影响培养效果。自然环境生长植株自
33、然环境生长植株温室控制条件下生长植株温室控制条件下生长植株已已离体培养植株离体培养植株 多数情况下，应尽量使用温室或人工气候多数情况下，应尽量使用温室或人工气候室控制培养的植物材料作为外植体来源，室控制培养的植物材料作为外植体来源，减少培养过程中的微生物感染概率。同时，减少培养过程中的微生物感染概率。同时，生长在控制条件下的植物可以保持培养料生长在控制条件下的植物可以保持培养料间的一致性，提高实验的可重复性，也便间的一致性，提高实验的可重复性，也便于培养技术的规范。于培养技术的规范。某些多年生植物或特殊材料，必须取自某些多年生植物或特殊材料，必须取自自然生长的植物，就需要尽可能避免使用那自然生
34、长的植物，就需要尽可能避免使用那些生长过于潮湿和不洁净环境中的植物。对些生长过于潮湿和不洁净环境中的植物。对于培养过程中可能出现内生菌污染的材料，于培养过程中可能出现内生菌污染的材料，应尽量取生长旺盛期的生长点部位作为起始应尽量取生长旺盛期的生长点部位作为起始培养的材料。培养的材料。2 2、供体植株的管理、供体植株的管理 取自室外的外植体材料，供体植株的管取自室外的外植体材料，供体植株的管理十分重要，这与外植体培养时的污染率密理十分重要，这与外植体培养时的污染率密切相关。植株管理中应注意：切相关。植株管理中应注意：避免昆虫危害避免昆虫危害 许多昆虫如蚜虫、螨类许多昆虫如蚜虫、螨类和飞虱是许多植
35、物病虫害的传播媒介，会引和飞虱是许多植物病虫害的传播媒介，会引起植物组织的潜在感染。起植物组织的潜在感染。注意防病注意防病 尤其是真菌和细菌病害的侵尤其是真菌和细菌病害的侵染，取自感病植株的外植体，在培养中的染，取自感病植株的外植体，在培养中的污染率远远高于来自健康植株的外植体，污染率远远高于来自健康植株的外植体，必要时需使用化学药剂防治病害。必要时需使用化学药剂防治病害。控制湿度控制湿度 给供体植株浇水时应从根部给供体植株浇水时应从根部给水，避免从上部浇水，以免上部形成易给水，避免从上部浇水，以免上部形成易于病原侵染的湿度环境；尽可能降低温室于病原侵染的湿度环境；尽可能降低温室湿度；取材前尽
36、可能保持植株干爽。湿度；取材前尽可能保持植株干爽。1 1、材料取材、材料取材 材料选择材料选择 培养材料应选择有代表性的主要植培养材料应选择有代表性的主要植物、选择性状优良的种质或特殊的基因物、选择性状优良的种质或特殊的基因型。型。快速繁殖时应在植株生长的最适时快速繁殖时应在植株生长的最适时期取材，花药培养应在花粉发育到单核期取材，花药培养应在花粉发育到单核期取材。期取材。选取材料的大小一般在选取材料的大小一般在0.5-1.00.5-1.0cmcm之间之间。胚胎培养或脱毒在。胚胎培养或脱毒在0.50.5cmcm以下。材料太大以下。材料太大易污染，材料太小难于成活。易污染，材料太小难于成活。采收
37、采收 从生长健壮的无病虫害的植株上选取发从生长健壮的无病虫害的植株上选取发育正常的器官和组织。最好采用茎尖，后育正常的器官和组织。最好采用茎尖，后代性状较稳定，携带细菌较少。代性状较稳定，携带细菌较少。二、预处理与表面灭菌二、预处理与表面灭菌 1 1、预处理、预处理 先对植物材料进行修剪整理，去掉不需先对植物材料进行修剪整理，去掉不需要部分，将准备使用的植物材料（外植体）要部分，将准备使用的植物材料（外植体）在流水中冲洗在流水中冲洗20-6020-60分钟，备用。如特别不分钟，备用。如特别不洁的外植体，可先用加有洗涤剂的水清洗洁的外植体，可先用加有洗涤剂的水清洗10-1510-15分钟，再用流
38、水冲洗干净。分钟，再用流水冲洗干净。2 2、表面灭菌、表面灭菌（1 1）操作人员穿戴灭菌过的工作服、口）操作人员穿戴灭菌过的工作服、口罩。进入接种室前双手用洗涤剂清洗干净罩。进入接种室前双手用洗涤剂清洗干净，操作前再用，操作前再用70%70%酒精或消毒剂擦洗双手。酒精或消毒剂擦洗双手。（2 2）操作期间双手和台面常用）操作期间双手和台面常用70%70%酒精或酒精或消毒剂擦拭。超净工作台使用前必须用紫消毒剂擦拭。超净工作台使用前必须用紫外灯照射杀菌，然后开启风机。外灯照射杀菌，然后开启风机。（3 3）接种用工具（解剖刀、剪刀、镊子）接种用工具（解剖刀、剪刀、镊子）可放入可放入70-75%70-7
39、5%酒精中，使用时需火焰灼烧灭酒精中，使用时需火焰灼烧灭菌，冷却后使用。菌，冷却后使用。（4 4）外植体放入超净工作台内，置）外植体放入超净工作台内，置70-70-75%75%酒精中酒精中5-60 5-60 秒，秒，0.10.1氯化汞氯化汞6-106-10分钟，分钟，或或10%10%的漂白粉上清液中的漂白粉上清液中10-1510-15分钟，然后用分钟，然后用无菌水冲洗无菌水冲洗3-53-5次。灭菌时需进行搅动。次。灭菌时需进行搅动。表面灭菌剂种类较多，可选取表面灭菌剂种类较多，可选取1-21-2种使用。种使用。常用灭菌剂使用浓度及效果比较表常用灭菌剂使用浓度及效果比较表灭菌剂灭菌剂 使用浓度使
40、用浓度 持续时间持续时间 去除的难易去除的难易 效果效果次氯酸钙次氯酸钙 9-10 9-10 5-30 5-30分钟分钟 易易 很好很好次氯酸钠次氯酸钠 2 2 5-30 5-30分钟分钟 易易 很好很好氯化汞氯化汞 0.1-1 0.1-1 5-10 5-10分钟分钟 较难较难 最好最好抗菌素抗菌素 4-50 4-50mgmgL 30-60L 30-60分钟分钟 中中 较好较好酒精酒精 70-75%0.2-2 70-75%0.2-2分钟分钟 易易 好好过氧化氢过氧化氢 10-12%5-15 10-12%5-15分钟分钟 最易最易 好好三、外植体的接种三、外植体的接种无菌接种无菌接种 外植体的接
41、种是把经过表面灭菌后外植体的接种是把经过表面灭菌后的植物材料切碎或分离出器官、组织、细的植物材料切碎或分离出器官、组织、细胞、转放到无菌培养基上的全部操作过程。胞、转放到无菌培养基上的全部操作过程。整个过程均需无菌操作。整个过程均需无菌操作。（1 1）借助接种用工具将材料切割分离。）借助接种用工具将材料切割分离。（2 2）将培养基放入超净工作台内，火焰灼）将培养基放入超净工作台内，火焰灼烧培养基瓶口，然后打开培养瓶口，置培养烧培养基瓶口，然后打开培养瓶口，置培养瓶为斜角，避免灰尘落入平中。瓶为斜角，避免灰尘落入平中。（3 3）迅速将切割分离下的所需组织、细胞）迅速将切割分离下的所需组织、细胞、
42、器官，放入培养基上，及时盖上瓶盖。、器官，放入培养基上，及时盖上瓶盖。（4 4）工具用后应及时灭菌，避免交叉污染）工具用后应及时灭菌，避免交叉污染。（5 5）工作人员操作时禁止不必要的谈话。）工作人员操作时禁止不必要的谈话。第四节第四节 外植体的培养外植体的培养 接种只是完成了离体培养的第一接种只是完成了离体培养的第一步，植物离体培养和栽培植物一样，生步，植物离体培养和栽培植物一样，生长过程中也受到各种环境因素的影响。长过程中也受到各种环境因素的影响。培养条件是离体培养能否成功的关键。培养条件是离体培养能否成功的关键。在培养基条件适宜的基础上，影响试管在培养基条件适宜的基础上，影响试管苗生长的
43、主要因素有光照、温度、湿度苗生长的主要因素有光照、温度、湿度、氧气。、氧气。一、外植体的培养条件一、外植体的培养条件1 1、光照、光照 光照对植物生长发育有重要作用，是离体培养光照对植物生长发育有重要作用，是离体培养中非常重要的环境因素。光照强度、光质以及光照中非常重要的环境因素。光照强度、光质以及光照时间，对细胞的增殖、器官的分化都有很大影响。时间，对细胞的增殖、器官的分化都有很大影响。除特殊要求外，一般都采用日光灯作光源，光照强除特殊要求外，一般都采用日光灯作光源，光照强度度1000-50001000-5000LxLx，根据不同植物或器官需要，可以根据不同植物或器官需要，可以每天连续光照每
44、天连续光照12-1612-16小时，也可每天光照小时，也可每天光照1616小时，小时，8 8小时黑暗。小时黑暗。2 2、温度、温度 离体培养中对温度的控制比光照更为重要，离体培养中对温度的控制比光照更为重要，大所数植物最适温度在大所数植物最适温度在23-3223-32之间。培养室温度之间。培养室温度是是252522。低于。低于1515时，培养的组织生长停顿，时，培养的组织生长停顿，高于高于3535对生长也不利。因此，培养室应安装空对生长也不利。因此，培养室应安装空调机或其他的控温设备。调机或其他的控温设备。3 3、湿度、湿度 培养瓶内相对湿度通常是培养瓶内相对湿度通常是100%100%，而环境
45、中，而环境中的相对湿度会直接影响培养基的水分蒸发。因的相对湿度会直接影响培养基的水分蒸发。因此，培养过程中，培养室一般要求相对湿度保此，培养过程中，培养室一般要求相对湿度保持在持在70-80%70-80%，相对湿度过低影响培养物生长和，相对湿度过低影响培养物生长和分化，应向室内喷洒水，以提高湿度；过高杂分化，应向室内喷洒水，以提高湿度；过高杂菌滋生，大量污染，应及时地通风除湿。菌滋生，大量污染，应及时地通风除湿。4 4、氧气、氧气 离体培养的试管苗是需要氧气的，在固体培离体培养的试管苗是需要氧气的，在固体培养或液体静置培养时，如果组织完全浸入培养基养或液体静置培养时，如果组织完全浸入培养基中，
46、与氧气隔绝，就会停止生长。因此，接种时中，与氧气隔绝，就会停止生长。因此，接种时要有部分组织合空气接触。振荡培养是解决通气要有部分组织合空气接触。振荡培养是解决通气的良好办法。固体培养中，如瓶塞不透气，培养的良好办法。固体培养中，如瓶塞不透气，培养物也不能生长，要选择通气性好的培养瓶盖，增物也不能生长，要选择通气性好的培养瓶盖，增加可利用的氧气，迅速除去释放出来的加可利用的氧气，迅速除去释放出来的COCO2 2，有利有利于外植体外层细胞开始分裂。于外植体外层细胞开始分裂。二、外植体的成苗途径二、外植体的成苗途径外植体的成苗途径有三种：外植体的成苗途径有三种：（一）外植体（一）外植体-愈伤组织愈
47、伤组织-完整植株。完整植株。具体又可分为三种：具体又可分为三种：1 1、愈伤组织、愈伤组织-同时长芽和根同时长芽和根-植株。植株。2 2、愈伤组织、愈伤组织-茎茎-根根-植株。植株。3 3、愈伤组织、愈伤组织-根根-芽芽-植株。植株。（二）外植体（二）外植体-胚状体胚状体-植株。可从以下几种培养物植株。可从以下几种培养物中产生：中产生：1 1、器官上发生。、器官上发生。2 2、愈伤组织上发生。、愈伤组织上发生。3 3、游离单细胞发生。、游离单细胞发生。4 4、小孢子发生。、小孢子发生。诱导胚状体比诱导芽数量多、速度快、结构完整。诱导胚状体比诱导芽数量多、速度快、结构完整。（三）外植体（三）外植
48、体-直接形成根与芽直接形成根与芽-植株。如茎尖培养植株。如茎尖培养 三、培养中常见问题三、培养中常见问题（一）（一）污染污染的原因及其预防措施的原因及其预防措施1 1、污染原因、污染原因 污染是指在组织培养过程中培养基和污染是指在组织培养过程中培养基和培养材料滋生杂菌，导致培养失败的现象。培养材料滋生杂菌，导致培养失败的现象。病原菌：细菌及真菌两大类。病原菌：细菌及真菌两大类。细菌污染特点细菌污染特点-菌斑呈黏液状，接种后菌斑呈黏液状，接种后1-21-2天发现。天发现。污染途径：污染途径：外植体带菌外植体带菌 培养基及器皿灭菌不彻底培养基及器皿灭菌不彻底 操作人员未遵守操作规程操作人员未遵守操
49、作规程 真菌污染的特点真菌污染的特点-污染部分长有不同污染部分长有不同颜色的霉菌，接种后颜色的霉菌，接种后3-103-10天发现。天发现。污染途径：污染途径：周围环境不清洁周围环境不清洁 超净工作台过滤装置失效超净工作台过滤装置失效 培养瓶的口径过大培养瓶的口径过大2 2、污染的预防措施、污染的预防措施防止材料带菌的措施防止材料带菌的措施-茎尖作外植体时，进行预培养（无糖）或茎尖作外植体时，进行预培养（无糖）或暗培养。无糖营养液或自来水使枝条抽枝，暗培养。无糖营养液或自来水使枝条抽枝，以新抽嫩枝作外植体。以新抽嫩枝作外植体。-晴天取材，下午取材，经日晒过可杀死部晴天取材，下午取材，经日晒过可杀
50、死部分细菌或真菌。分细菌或真菌。-接种时除去外部韧皮组织，只接内部的分接种时除去外部韧皮组织，只接内部的分生组织。生组织。（2 2）外植体的灭菌）外植体的灭菌 -多次灭菌法，次氯酸钠多次灭菌法，次氯酸钠-无菌水无菌水-次氯酸次氯酸钠钠-多种药液交替浸泡法，肥皂水多种药液交替浸泡法，肥皂水-酒精酒精-次次氯酸钠氯酸钠-无菌水。无菌水。器皿与金属器械的灭菌器皿与金属器械的灭菌 玻璃器皿可采用湿热灭菌或干热灭菌玻璃器皿可采用湿热灭菌或干热灭菌 金属器皿一般火焰灭菌，也可干热灭菌金属器皿一般火焰灭菌，也可干热灭菌布质制品的灭菌布质制品的灭菌 湿热灭菌湿热灭菌无菌操作室的灭菌无菌操作室的灭菌 2%2%新
