专题3 植物组织培养技术.

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1 专题3 植物组织培养技术

2 组织培养 是指在人工培养基上，离体培养植物的器官、组织、细胞和原生质体，并使其生长、增殖、分化以及再生植株的技术。

3 基础知识 (一）植物的组织培养的基本过程 1、细胞的分化 ①概念： 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程 ②过程：

4 ③特点： （1）持久性： 细胞分化贯穿于整个生命历程中，在胚胎时期达到最大限度。 （2）稳定性和不可逆性： 一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。 （3）普遍性： 是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础。

5 ④结果： 形成不同的细胞和组织 ⑤原因： 基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达的结果 2、细胞的全能性 ①定义： 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能 ②原理： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因

6 ③实例 已分化的植物细胞，仍具有全能性 高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为细胞核内含有该物种遗传性所需要的遗传物质 受精卵>生殖细胞>体细胞 ④全能性的比较: 植物细胞>动物细胞 分化程度低的细胞>分化程度高的细胞

7 3、植物组织培养 细胞离体 ①必要条件： 一定的营养物质、激素和其他外界条件 ②原理: 细胞的全能性 ③相关概念: 外植体：离体的器官、组织片断

8 愈伤组织: 细胞排列疏松而无规则,是高度液泡化的、成无定形状态的薄壁细胞 脱分化： 由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。也叫去分化 再分化： 脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官的过程

9 （二）、影响植物组织培养的因素 （1）植物材料的选择 A、植物材料的选择直接关系到实验的成败 烟草和胡萝卜的组织培养较为容易 枸杞愈伤组织的芽诱导比较难 B、同一植物材料的年龄、保存时间的长短会影响实验结果 菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝

10 （2）不同的离体组织和细胞对营养、环境等条件的要求相对特殊，需配置适宜的培养基
MS培养基主要成分包括： A、大量元素: N、P、 S 、 K、Ca、Mg等 B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、 Co等 C、有机物： 甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等 D、植物激素

11 讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？

12 （3）植物激素的影响 ②生长素和细胞分裂素作用 植物中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势 使用顺序 实验结果 先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但不利分化 先使用细胞分裂素后使用生长素 细胞既分裂也分化 同时使用 分化频率高

13 ③生长素和细胞分裂素同时使用，用量的比例对植物细胞发育方向的影响
有利于根的分化、抑制芽的形成 生长素 细胞分裂素： > 有利于芽的分化，抑制根的形成 生长素 细胞分裂素： < 生长素 细胞分裂素： ＝ 促进愈伤组织形成 （4）pH、温度、光照 pH控制在5.8左右，温度控制在18－22℃,每日用日光灯照射12h

14 3、植物组织培养过程: 生长素<细胞分裂素 离体组织或细胞 愈伤组织 芽 脱分化 植物体 再分化 细胞分裂素≈生长素 根
生长素＞细胞分裂素 需要光 不需要光

15 4、植物组织培养的应用： 1、培育无病毒植株 2、培养紫草愈伤组织,提取紫草素（治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料） 3、诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难或发芽率低等问题 4、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法

16 实验操作 （一）制备MS固体培养基 （固体） 1、配置各种母液 2、配置培养基（调PH、分装） 3、灭菌 （高压蒸汽灭菌）

17 （二）外植体消毒 ①流水冲洗 ②体积分数为70％的酒精消毒 ③无菌水中清洗 ④质量分数为0.1％的氯化汞溶液消毒 ⑤无菌水中清洗

18 （三）接种 （在酒精灯火焰旁完成，不要倒插） （四）培养 在无菌箱中培养。温度18~22℃，每日光照12h

19 （五）移栽 将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，待幼苗长壮后，移栽到土壤中。 珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培。 （六）栽培

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