1、 植物组织培养的概念。植物组织培养的概念。 概念：概念： 植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下， 将将离体的植物器官、组织、细胞离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配，培养在人工配 制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产 生愈伤组织生愈伤组织,进而生根发芽，最终形成完整的进而生根发芽，最终形成完整的植株植株。 为什么植物的一个为什么植物的一个细胞细胞就可以就可以 培育出完整的植株呢？培育出完整的植株呢？ 1、含义：、含义： 每个生活的细胞每个生活的细胞都具有遗传上的全能性，因而具有都具有遗传上的全能性，因
2、而具有 发育为完整植株的潜能。发育为完整植株的潜能。 2、原因：、原因： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套全套 遗传物质遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基，都有发育成为完整个体所必需的全部基 因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具 有全能性。有全能性。 3、差异：、差异： （1） 受精卵的全能性最高受精卵的全能性最高 一般受精卵一般受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞 细胞的全能性细胞的全能性 （3）植物细胞）植物细胞动物细胞动物细胞 （2）分化程度低的细胞）分化程度低的细胞分化程度高
3、的细胞分化程度高的细胞 几乎所有的组织几乎所有的组织 为什么植物的花瓣在植物体内没有能发育成完整的植为什么植物的花瓣在植物体内没有能发育成完整的植 株呢？株呢？ 细胞失去了全能性细胞失去了全能性 细胞中的基因部分丢失细胞中的基因部分丢失 细胞中的基因进行选择性表达细胞中的基因进行选择性表达 细胞中的基因变异不同细胞中的基因变异不同 怎样才能由一个细胞或组织通怎样才能由一个细胞或组织通 过培养得到一株完整植株过培养得到一株完整植株, 应应 该如何操作该如何操作? 离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞 外植体外植体 脱分化脱分化 植物激素：植物激素： 细胞分裂素、生长素细胞分裂素、
4、生长素 再分化再分化 植物组织培养基本流程图植物组织培养基本流程图 根根, ,芽芽( (胚状体胚状体) ) 植物体植物体 愈伤组织愈伤组织 浓度比？浓度比？ 植物组织培养技术实验成功关键植物组织培养技术实验成功关键 无菌技术无菌技术 避免杂菌在上面迅速生长消耗营养避免杂菌在上面迅速生长消耗营养 有些杂菌会危害培养物的生长有些杂菌会危害培养物的生长 脱分化脱分化: 再分化再分化: 愈伤组织愈伤组织: 让已经让已经分化分化的细胞的细胞, ,经过经过诱导诱导后后, ,失去其特有的结失去其特有的结 构和功能而转变成构和功能而转变成未分化未分化细胞的过程。细胞的过程。 由一团排列疏松而无规则由一团排列疏
5、松而无规则, ,高度液泡化的呈无高度液泡化的呈无 定形状态的定形状态的薄壁细胞团薄壁细胞团组成的新生组织。组成的新生组织。 通过通过调节调节营养物质和生长调节剂的营养物质和生长调节剂的适当配比适当配比，从愈，从愈 伤组织伤组织诱导诱导出出芽和根的顶端分生组织芽和根的顶端分生组织的过程。的过程。 细胞分裂素和生长素诱导愈伤组织的分化细胞分裂素和生长素诱导愈伤组织的分化 左：培养基中生长素含量较高，仅有根的形成（生根培养基）；左：培养基中生长素含量较高，仅有根的形成（生根培养基）； 右：培养基中含高比值细胞分裂素右：培养基中含高比值细胞分裂素/ /生长素，则仅有芽的形成。生长素，则仅有芽的形成。
6、植物实现全能性的条件植物实现全能性的条件 离体的组织、器官或细胞离体的组织、器官或细胞外植体外植体 有机营养：蔗糖、甘氨酸等有机营养：蔗糖、甘氨酸等 大量元素大量元素：如：如N、P、K、Ca、 微量元素：如微量元素：如Fe、Mn、B等等 培培 养养 基基 无机营养无机营养 营养营养 条件条件 植物激植物激 素类素类 生长素生长素 细胞分裂素细胞分裂素 Mg等等 （实验室一般使用实验室一般使用MS固体培养基）固体培养基） 温度：一般温度：一般1825 适宜光照适宜光照 适合的适合的pH 组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素 C H、O、N S、P K、Ca、 、Mg 大量元素大量元素 微量元
7、素微量元素 Fe、Mn、 B、 Zn、 Mo 、 Cu 含量占生物体含量占生物体总重量总重量万分之一万分之一 以上的元素以上的元素 植物生活所必需，但是需要植物生活所必需，但是需要 量却很少的一些元素量却很少的一些元素 分类依据：根据元素在生物体内的含量，而不是生理作用分类依据：根据元素在生物体内的含量，而不是生理作用 实验：植物组织培养实验：植物组织培养 1.进行菊花的组织培养进行菊花的组织培养 实验目的实验目的 2.尝试植物激素的应用尝试植物激素的应用 实验步骤实验步骤 培养基的制备 接种材料的消毒 材料的接种 丛壮苗培养 生根培养 移栽、炼苗 定植 实验用品实验用品 100ml100ml
8、三角瓶或大口培养瓶三角瓶或大口培养瓶 镊子、超净台、灭菌锅镊子、超净台、灭菌锅 封口膜和橡皮圈、酒精灯封口膜和橡皮圈、酒精灯 有棉球的广口瓶、三角漏斗有棉球的广口瓶、三角漏斗 培养皿培养皿 培养基的制备培养基的制备 称量药品 确定配方（MS固体培养基） 配置母液 按比例稀释、混匀 装瓶 高压蒸汽灭菌 接种材料的消毒 1、自然生长的材料（如茎）、自然生长的材料（如茎） 自来水清洗自来水清洗 70%乙醇浸泡乙醇浸泡10分钟分钟 5%次氯酸钠溶液浸泡次氯酸钠溶液浸泡5分钟分钟 另一另一5%次氯酸钠溶液浸泡次氯酸钠溶液浸泡5分钟分钟 无菌水清洗、切段无菌水清洗、切段 （0.51cm） 2、无菌培养的菊
9、花幼苗、无菌培养的菊花幼苗 切段，每段至少有切段，每段至少有1叶片叶片 材料的接种 接种器具接种器具 封口膜封口膜 无菌水消毒茎的切段无菌水消毒茎的切段 接种工具消毒接种工具消毒 装有装有发芽培养基发芽培养基的三角瓶口灼烧灭菌的三角瓶口灼烧灭菌 接种（茎切段插入培养基，接种（茎切段插入培养基，23段每瓶）段每瓶） 封瓶封瓶 丛壮苗培养 2、条件、条件 温度：温度：1825 光照强度：光照强度：15002000Lux 光周期：光周期：14.5h 培养期：培养期：23周周 1、培养设备、培养设备 带日光灯的培养架带日光灯的培养架 生根培养 材料：健壮的嫩枝。材料：健壮的嫩枝。 23枝每瓶枝每瓶 培
10、养条件：同丛壮苗培养培养条件：同丛壮苗培养 周期：周期：2周左右周左右 根长根长1cm左右出苗移栽左右出苗移栽 培养基：培养基：生根培养基生根培养基 移栽、炼苗 定植 将苗转移至土 中，直至开花 基质：草炭土或蛭石基质：草炭土或蛭石 周期：周期： 23天天 管理：湿度逐渐降至自然湿度管理：湿度逐渐降至自然湿度 植物组织培养的应用植物组织培养的应用 （1）微型繁殖）微型繁殖 （2）作物脱毒）作物脱毒 （3）人工种子）人工种子 （4）单倍体克隆）单倍体克隆(花药离体培养花药离体培养) 繁殖速度快、不受季节影响、保持优良性状繁殖速度快、不受季节影响、保持优良性状 取材：植物分生区组织（如茎尖）取材：
11、植物分生区组织（如茎尖） 原因：病毒极少，甚至无病毒原因：病毒极少，甚至无病毒 胚胚 状状 体体 人工种皮人工种皮 人工胚乳人工胚乳 （5）突变体的利用）突变体的利用 （6）细胞产物的工业化生产（此生代谢产物如某些中药）细胞产物的工业化生产（此生代谢产物如某些中药） 从细胞培养产生的表现出遗传变异的新植株中，选择从细胞培养产生的表现出遗传变异的新植株中，选择 了具备了具备有益农艺性状的作物新类型有益农艺性状的作物新类型； 在培养基中加入不同浓度的在培养基中加入不同浓度的NaClNaCl或病原体的毒蛋白，或病原体的毒蛋白， 诱发和筛选了诱发和筛选了抗盐或抗病抗盐或抗病突变体；突变体； 在培养基中加入不同浓度的赖氨酸类似物，能够产生在培养基中加入不同浓度的赖氨酸类似物，能够产生 赖氨酸类似物突变体，其中赖氨酸类似物突变体，其中赖氨酸和异亮氨酸的水平赖氨酸和异亮氨酸的水平 升高。升高。 将含有愈伤组织的培养物的试管放在摇床上，将含有愈伤组织的培养物的试管放在摇床上， 通过通过液体液体悬浮培养可以分散成单个细胞，悬浮培养可以分散成单个细胞， 改变培养基成分即可进行细胞培养改变培养基成分即可进行细胞培养 紫草紫草 紫草素紫草素 愈伤组织愈伤组织 （6）细胞产物的工业化生产）细胞产物的工业化生产
