第二节植物组织的培养

通过必修课的学习，我们已经了解到大多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的。那么，有没有不用种子来培育植物的方法呢？ 植物组织培养：大幅度提高无性繁殖效率营养繁殖扦插嫁接压条 一、导言扦插嫁接压条 在 无菌和人工控制无菌和人工控制 的条件下，将离体的 植物器官植物器官、组织或细胞、组织或细胞 ，在适宜的培养条件下诱导其产生 愈愈伤组织、丛芽和完整植株伤组织、丛芽和完整植株 的技术。二、植物组织培养技术1.植物组织培养2.植物组织培养的原理是什么？植物细胞具有全能性。植物细胞具有全能性。3.植物 细胞具有全能性的 原因 ：生物体的每个细胞都携带着一套来自受精卵的完整生物体的每个细胞都携带着一套来自受精卵的完整基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。4.全能性大小的比较 受精卵生殖细胞体细胞受精卵生殖细胞体细胞 体体 细细 胞中：幼嫩胞中：幼嫩 组织细组织细 胞（芽尖）胞（芽尖） 成熟组织细胞成熟组织细胞常用的植物激素：常用的植物激素：2， 4二氯苯氧乙酸（二氯苯氧乙酸（ 2， 4 D）、吲哚乙酸）、吲哚乙酸（ IAA）、萘乙酸（）、萘乙酸（ NAA）、吲哚丁酸（）、吲哚丁酸（ IBA）细胞分裂素类细胞分裂素类：激动素（激动素（ KT） 、 玉米素（玉米素（ ZT） 6苄氨基苄氨基嘌呤（嘌呤（ 6 BA）赤霉素类：赤霉素类： 赤霉酸（赤霉酸（ GA3）生长素类：生长素类：5.植物组织培养的影响因素 植物中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和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。再分化的关键性激素。此外生此外生 长长 素和素和 细细 胞分裂素的胞分裂素的 浓浓 度和使用的先后度和使用的先后 顺顺 序以序以及及 温度（温度（ 18 22 ） 、空气、无菌环境、适合的、空气、无菌环境、适合的 PH （5.8左右）左右） 、适时光照（、适时光照（ 每日用日光灯照射每日用日光灯照射 12h） 等。等。生长素生长素 /细胞分细胞分裂素裂素高高 ：利于根的形成：利于根的形成适中：有利于愈伤组织分化适中：有利于愈伤组织分化低：有利于芽的形成低：有利于芽的形成6.植物组织培养的基本过程 :离体的 植物器官、组织、细胞脱分化 愈伤组织再分化 根芽植物体营养、激素等营养、激素等外殖体外殖体 ：从活植物体上切下进行培养的那部分：从活植物体上切下进行培养的那部分 组织、器官或细胞组织、器官或细胞。相关概念相关概念 : 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。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，又可以重新诱导再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新诱导根、芽等器官的分化，这个过程叫再分化。根、芽等器官的分化，这个过程叫再分化。愈伤组织愈伤组织 :具有具有 分裂能力分裂能力 、 排列疏松而无规则排列疏松而无规则 ，是，是 高度液泡化高度液泡化 而而无定形状态的无定形状态的 薄壁细胞薄壁细胞 。 试管苗：在植物组织培养基中由愈伤组织诱导形成的植物幼苗，试管苗：在植物组织培养基中由愈伤组织诱导形成的植物幼苗，叫试管苗叫试管苗植物组织培养过程示意图 没有进行 灭菌 处理，试管也没有做密封等。2.植物组织培养的过程技术措施 （ 1）植物组织培养时为什么在无菌条件下进行？由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织必须在无菌条件下进行。只有在这样的条件下，才能保证培养出的细胞是正常细胞，否则培养基内许多其他微生物与离体细胞争夺营养与生存空间，难以形成愈伤组织。（ 2）在培养过程中为什么要转换培养基？（ 3）为什么愈伤组织 一般先诱导分化产生芽，然后再诱导分化产生 根？诱导离体的细胞、组织和器官的脱分形成愈伤组织、再分化形成芽和根所需条件特别是植物激素的条件不同，所以，在培养过程中针对不同的阶段任务，有时需要转换培养基。如果先诱导生根就很难再诱导生芽。三、植物组织培养的应用1.快速繁殖、培育无病毒植物2.可以通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂。如：紫草愈伤组织中提取紫草素，能治疗烫伤、割伤以及作为染料和化妆品的原料。3.培育农作物新品种4.转基因植物的培养四、天竺葵的组织培养(一 )设备及用品1. 100ml三角瓶或大口培养瓶 2. 镊子 3. 超净台 4. 灭菌锅 5.封口膜和橡皮圈 6. 有棉球的广口瓶 7. 酒精灯 8.三角漏斗 9.培养皿(二 )材料MS培养基 (用于配置发芽和生根培养基并灭菌 )注意：奈乙酸用少量 0.1mol/LNaOH溶液溶解 ,苄基腺嘌呤用少量0.1mol/LHCL溶解(三 )步骤1.制备 MS培养基 无机物中大量元素浓缩无机物中大量元素浓缩 10倍，微量元素浓缩倍，微量元素浓缩 100倍，常温保存倍，常温保存 激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按 1mg/ml的质的质量浓度单独配制成母液量浓度单独配制成母液 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（ 1）配置各种母液）配置各种母液（ 2）配置培养基）配置培养基 配制培养基（固体）配制培养基（固体） 调调 PH 培养基的分装培养基的分装 分装到锥形瓶中，每瓶分装分装到锥形瓶中，每瓶分装 50ml或或 100ml由于天竺葵的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素由于天竺葵的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素（ 3）灭菌）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分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌2.外植体的消毒3.接种（无菌操作）思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？验吗？答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。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，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。用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。.生芽培养.生根培养4.培养（ 1）愈 伤组织 的培养(2)试管苗的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。5.转接、炼苗和移栽课后题 :1.不同植物、不同组织的生根和生芽是否都可使用与本实验相同的生长素和细胞分裂素浓度 ？2.本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，为什么？不可相同天然激素都有相应的使之分解的酶，所以使用时间短，而人工合成的，没有分解酶，作用时间长，效果显著。3.如果在自然界取植物样本进行组织培养 ,你认为应采取什么措施保证样本不被污染 ?（ 1）操作环境清洁（）操作