《愈伤组织组培》PPT课件.ppt

第2章 愈伤组织培养,第2章 愈伤组织培养,本章主要内容： 愈伤组织的诱导与分化 愈伤组织的继代培养 愈伤组织的形态发生 不定芽和根的发生 体细胞胚的发生 愈伤组织培养的应用,第2章 愈伤组织培养,定义:是指将外植体(母体植株上的各个部分)接种到人工培养基上，在激素作用下，进行愈伤组织诱导、生长和分化的培养过程。,愈伤组织培养(callus culture),第2章 愈伤组织培养,第一节 愈伤组织的诱导和分化,一 愈伤组织的诱导 诱导愈伤组织的关键主要是培养条件，其中激素的成分和浓度是最重要的因素。,第2章 愈伤组织培养,二愈伤组织的分化,从外植体脱分化形成愈伤组织大致可分为三个时期：,第一节愈伤组织的诱导和分化,Stage 1. Induction（诱导期）:,第一节愈伤组织的诱导和分化,细胞准备进行分裂的时期，是愈伤组织形成的起点。,诱导期细胞内发生的变化,气体交换增加，如氧气的吸收增加 RNA含量增加（增加到300%） 蛋白质量增加（每个细胞的总增加量为200%） 酶活性增强,第一节愈伤组织的诱导和分化,Stage 2. Cell division 分裂期,指外植体细胞经诱导脱分化，不断分裂、增生子细胞的过程。,第一节愈伤组织的诱导和分化,1.细胞的数目迅速增加；每个细胞平均鲜重下降。；细胞体积小，内无液泡。 2细胞的核和核仁增大到最大。 3.细胞中RNA含量减少，而DNA含量保持不变。 4. 随着细胞不断分裂和生长，细胞总干重、蛋白质和核酸量大大增加，新细胞壁合成极快。,第一节愈伤组织的诱导和分化,分裂期细胞的主要表现:,Stage 3. Differentiation 分化期,指愈伤组织细胞停止分裂，细胞内发生一系列形态和生理上的变化,形成一些不同形态和功能的细胞的时期。,第一节愈伤组织的诱导和分化,A 细胞分裂部位和方向发生改变： B 形成瘤状或片状的分生组织结节。或维管组织结节。 C 细胞的体积相对稳定，不再减少。 D 出现了各种类型的细胞：如管胞、纤维细胞、薄壁细胞、分生细胞、色素细胞等。 E 生长旺盛的愈伤组织呈乳白色、白色或浅绿色，老化的多转化为黄色或褐色。,第一节愈伤组织的诱导和分化,分化期细胞特点：,第二节 愈伤组织的继代培养,1、定义：培养物在培养基上生长一段时间以后，由于营养物质枯竭，水分散失，以及代谢产物的积累，必须转移到新鲜培养基上培养,这个过程叫做继代培养。,第2章 愈伤组织培养,2、愈伤组织培养的调控因素：,外植体,培养基,培养环境,第二节愈伤组织的继代培养,（一）材料本身,第二节愈伤组织的继代培养,1无机营养 培养基中的N，大多数都用硝态氮，对细胞分化起重要作用。 微量元素Fe的用量较大,2植物生长调节物质 一般使用的浓度为0.1-10mgL。 使用植物生长调节剂时，要注意种类和浓度，特别是生长素和细胞分裂素的比值。,第二节愈伤组织的继代培养,（二）培养基,器官分化的植物激素控制理论(激素配比模式),生长素与细胞分裂素的比值是根和芽形成的控制条件，决定着发育的方向:是愈伤组织、长根还是长芽。 高 利于根的形成 生长素/细胞分裂素 适中 利于愈伤组织的形成 低 利于芽的形成,第二节愈伤组织的继代培养,培养基中加入糖、各类B族维生素、肌醇和甘氨酸等，可满足愈伤组织生长和分化的要求。 各种氨基酸和嘌呤、嘧啶类物质，可促进器官分化。 水解酪蛋白中含有多种氨基酸，助于器官分化 酰胺类往往有促进器官形成的作用。,第二节愈伤组织的继代培养,3有机成分,第二节愈伤组织的继代培养,4.物理性质：,（1）固体培养、液体培养，对形态的 发生有明显的作用。 （2）PH，一般是在5.66.0之间，过高过低对组培有不利的影响。,（三）培养条件,第二节愈伤组织的继代培养,光照,温度,24-28,光强、光照时间、光质,（四）继代培养物的分化潜力,1、生理因素 在组织培养过程中，由于植物材料内部的一些生化变化，而导致继代培养物分化潜力发生的变化。 2、遗传因素 在继代培养中通常出现染色体紊乱，这是我们常称为苗变异，这与继代培养中分化能力丧失和倍性不稳定有关，在进行继代培养时，要尽量利用芽增殖或苗的途径。,第三节 愈伤组织的形态发生,形态建成：外植体细胞在适宜的培养条件下发生脱分化、再分化，产生芽和根，或者形成胚状体，发育成苗或完整植株。,小麦愈伤组织,第2章 愈伤组织培养,一、不定芽方式（adventitious bud）,不定芽的发生，是愈伤组织培养物或细胞培养物中常见的器官发生方式，分为三个生长阶段： 1、是细胞和离体外植体脱分化形成愈伤组织，这是外植体发生细胞分裂的结果。 2、为愈伤组织中形成一些分生细胞，形成瘤状结构，这是细胞分化、分化组织出现和有限细胞分裂的共同结果。 3、器官原基的形成，从而分化出芽和根。,一、不定芽方式（adventitious bud）,第三节愈伤组织的形态发生,愈伤组织的器官发生顺序有四种情况：,（1）愈伤组织仅有根或芽器官的分别形成，即无根的芽或无芽的根； （2）先长芽，后长根，多数情况； （3）先长根，再从根的基部长芽。这种情况较难诱导芽的形成，尤其对于单子叶植物； （4）先在愈伤组织的邻近不同部位分别形成芽和根，然后两者结合起来形成一株植株。,第三节愈伤组织的形态发生,胚状体（embryoid）：指在组织培养中，由一个非合子细胞(体细胞)，经胚胎发生和胚胎发育过程（经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期），形成具有双极性的胚状结构。 合子胚：通常将高等植物的卵细胞在受精后所发育成的胚称为合子胚。,第三节 愈伤组织的形态发生,二、体细胞胚的发生,胚状体与合子胚的比较:,第三节 愈伤组织的形态发生,胚状体发生途径与器官发生途径形成植株的区别:,胚状体具有两极性，即有茎端和根端。 胚状体的维管组织与外植体的维管组织无解剖结构上的联系。 胚状体维管组织的分布是独立的“Y”字形。,第三节 愈伤组织的形态发生,胚状体方式比不定芽方式有更多的优点：,胚状体产生的数量比不定芽多； 胚状体可以制成人工种子，便于运输和保存； 胚状体的有性后代遗传性更接近母体植株。,第三节 愈伤组织的形态发生,第四节 愈伤