《植物组织培养》

nullnullnull一、基础知识1、植物的组织培养（1）细胞的分化①概念：在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程 null（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:细胞的全能性外植体：从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官③相关概念:null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。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，这个过程叫再分化。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nullnullnull2、影响植物组织培养的因素（1）植物材料的选择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nullnull（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，需配置不同的培养基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、植物激素 讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专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？答：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞对特殊营养的需求。微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养。 null①常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素生长素类：2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）细胞分裂素类：激动素（KT）、6－苄基嘌呤（ 6－BA）、玉米素（ZT）赤霉素类：赤霉酸（GA3）（3）植物激素的影响null②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null有利于根的分化有利于芽的分化，抑制根的分化促进愈伤组织生长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（4）pH、温度、光照pH控制在5.8左右，温度控制在18－22。C,每日用日光灯照射12hnull3、植物组织培养过程:离体组织、器官或细胞植物体细胞分裂素≈生长素愈伤组织芽根细胞分裂素>生长素细胞分裂素<生长素植物细胞培养不需要光需要光null1、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）4、基因工程中亦需用到植物组织培养的4、植物组织培养的应用： 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null人工种子null二、实验操作（一）制备MS固体培养基MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般使用4。C保存配制好的培养基母液来制备1、配置各种母液null①无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍，常温保存②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液③用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量null2、配置培养基分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml或100ml① 配制培养基（固体）② 调PH③培养基的分装 由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素null3、灭菌分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝（二）外植体消毒2、消毒①流水冲洗菊花茎段用流水冲洗后可加少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右null② 酒精处理用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70％的酒精中摇动2－3次，持续6－7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗 ③消毒液处理取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1－2min，取出后在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液null（三）接种污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使空气消毒， 酒精或新洁尔灭擦洗工作台并用紫外线照射20分钟1、接种室消毒2、无菌操作要求操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。3、材料的切取和接种nullnull4、接种注意事项①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，每瓶接种6－8块外植体。③插入时应注意方向，不要倒插。null思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。null（四）培养接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应定期消毒。培养温度控制在18-22℃，并且每日用日光灯光照12小时。null（五）移栽移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日1、打开封口膜2、清洗转移用流水清洗根部的培养基，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null（六）栽培3、移栽珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培幼苗长壮后，移栽到土壤中幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花nullnull三、课题延伸1、一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养2、实例：芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季null基础知识基础知识（一）植物组织培养的基本过程植物的组织培养技术（二）影响植物组织培养的因素（二）影响植物组织培养的因素不同的植物组织 同一植物的不同材料 营养、环境条件 植物激素 null制备MS固体培养基 1、配制母液 2、配制培养基 3、灭菌 外植体消毒 接种 培养 移栽 栽培实验操作结果与评价结果分析与评价（一）对接种操作中污染情况的分析 （二）是否完成了对植物组织的脱分化和再 分化 （三）是否进行了统计、对照与记录 （四）生根苗的移栽是否合格基础知识基础知识 （一）被子植物的花粉发育 1、被子植物的花的结构是怎样的？ 2、观察下图，和减数分裂比较，你能指出对应的时期吗？又有何特点？月季的花药培养null关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（ ） A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的 B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果 C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段 D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央BD练 习null（二）产生花粉植株的两种途径 花药中的花粉花药中的花粉胚状体愈伤组织丛芽丛芽生根移栽null （三）影响花药培养的因素 1、材料的选择 不同植物 同一植物的不同生理状况（花期早期－初花期） 合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间） 2、培养基的组成 此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等null为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ 答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。实验操作实验操作一、材料的选取 1、选择花药一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。 2、确定花粉发育时期最常用方法：醋酸洋红法；焙花青－铬矾法。 注：花粉细胞核内有染色体，染色体主要由DNA和蛋白质组成，醋酸洋红为碱性染色剂，染色体容易被染色。通过染色，可以确定细胞核为单核期还是双核期，是单核居中期还是单核靠边期。null三、接种和培养 二、材料的消毒 通常先将花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡大30秒，立即取出，在无菌水中清洗。取出后再用无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分，放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2-4分钟（也可1%的次氯酸钙或饱和漂白粉溶液），取出后再用无菌水冲洗3-5次。null四、结果分析与评价1、能够通过镜检找到处于适宜的发育期的花粉。用醋酸洋红法或焙花青－铬矾法检测单核靠边期的花粉粒。2、花药出现污染的原因：（1）消毒不彻底；（2）接种室污染； （3）人为因素的交叉污染等。课后习题：课后习题：1、F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或AAsusu。如果运用常规育种方法，将F2代中的紫色甜玉米分别自交，分别收获紫色甜玉米种子后再分别种植，F3不发生性状分离的即为基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时较长，需要至少三年的选种和育种时间。如果利用花药离体培养的技术，在F1代产生的花粉中就可能有Asu的配子组合，再将花粉植株进行秋水仙素处理，使染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合体（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。null2、植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾，花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基，对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。