愈伤组织培养

第 2章 愈伤组织培养Good Morning植物组织培养第 2章 愈伤组织培养 (3学时 )本章主要内容：v愈伤组织的诱导与分化v愈伤组织的继代培养v愈伤组织的形态发生 不定芽和根的发生 体细胞胚的发生v愈伤组织培养的应用第 2章 愈伤组织培养l 1、了解愈伤组织细胞分化的各时期的特点l 2、掌握植物激素控制理论l 3、掌握愈伤组织的形态发生l 4、区别胚状体发生途径与器官发生途径形成植株l 5、愈伤组织培养在园艺植物育种中的应用第 2章 愈伤组织培养本章教学目的与要求l 定义 :是指将外植体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l 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Callus arising from leaf tissueCallus arising from vascular tissue From root From embryo culture第一节愈伤组织的诱导和分化Photo indicating where the callus (c) arises from 第一节愈伤组织的诱导和分化Wound callus on the stemof an Erythrina tree 刺桐树第一节愈伤组织的诱导和分化二愈伤组织的分化l 从外植体脱分化形成 典型的 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愈伤组织分化诱导期分裂期分化期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，是愈伤组织形成起点。诱导期细胞内发生的变化l 气体交换增加，如氧气的吸收增加l RNA含量增加（增加到 300%）l 蛋白质量增加（每个细胞的总增加量为 200%）l 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p 1.细胞的 数目迅速增加 。p 2.每个细胞 平均鲜重下降 。p 3.细胞体积小，内无液泡 。p 4 细胞的核和核仁增大到最大。p 5.细胞中 RNA含量减少，而 DNA含量保持不变 。p 6. 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:l 细胞分裂快，结构疏松，缺少有组织的结构，维持其不分化的状态，颜色浅而透明。1mg/l 2,4-D 10mg/l 2,4-D第一节愈伤组织的诱导和分化分裂期愈伤组织的共同特征：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：Callus types： Friable易碎 Hard / lignified callus Rhizogenic callus生根的愈伤 Callus exuding sticky poly-saccharides渗出粘性多糖的愈伤 根据愈伤质地划分为：第一节愈伤组织的诱导和分化Callus may have a yellow, white, green or red (anthocyanin 花青苷 ) appearance. 不同颜色的愈伤第一节愈伤组织的诱导和分化第二节 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年龄 器官和部位遗传型外植体1无机营养 l 培养基中的 N，大多数都用硝态氮，对细胞分化起重要作用。2植物生长调节物质l 一般使用的浓度为 0.1-10mg L。l 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 )l 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愈伤组织分化第二节愈伤组织的继代培养l 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 。l 各种 氨基酸和嘌呤、嘧啶类物质 ， 可促进器官分化。l 水解酪蛋白 中含有多种氨基酸， 助于器官分化l 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.培养方式：固体培养 液体培养（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、光质第三节 愈伤组织的形态发生l 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。魔芋胚状体 小麦愈伤组织第 2章 愈伤组织培养愈伤组织的形态发