植物组织培养作业.doc

植物组织培养作业1、什么是植物组织培养?答：植物组织培养，又称植物克隆，是指通过无菌操作分离植物体的一部分（外植体），接种到培养基上，在人工控制的条件下（包括营养、激素、温度、光照、湿度）进行培养，使其产生完整植株的过程。2、什么是外植体?答：外植体泛指第一次接种所使用的植物组织、器官等一切材料。如，顶芽、茎段、叶片等。3、按照外植体的不同，植物组织培养可以分成几类?答：根据外植体的不同，植物组织培养可以分成5类：1）植株培养：对完整植株材料的培养，包括扦插苗培养和种子苗培养。2）器官培养：即离体器官的培养，包括根系培养、茎段培养、叶片培养、花器培养、果实培养、种子培养。3）组织培养（各种组织、愈伤组织）：是对植物体的各部分组织进行培养，包括组织培养、薄壁组织培养、输导组织培养。4）原生质体培养：是指用酶及物理方法除去细胞壁的原生质体的培养，包括融合培养和非融合培养。5）细胞培养（愈伤组织分离或花粉单细胞或很小的细胞团)：包括平板培养、悬浮培养、微室培养。4、植物组织培养有哪些特点?答：植物组织培养的特点：1）培养条件可以人为控制2）生长周期短，繁殖率高3）管理方便，利于工厂化生产和自动化控制5、你认为植物组织培养技术在当前的农业生产上有什么价值?为什么? 答：植物组织培养技术在当前农业生产上的价值及原因：1）快速繁殖种苗用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田作物及其他经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。2）无病毒苗的培养 组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用，如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香石竹，菊花等，而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。3）在育种上的应用植物组织培养技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工作在新的条件下更有效的进行。主要以下几点应用：倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显；克服远缘杂交的不亲合性和不孕性（胚培养）；保存种质。4）人工种子人工种子结构完整，体积小，便于贮藏与运输，可直接播种和机械化操作。不受季节和环境限制，胚状体数量多、繁殖快、利于工厂化生产。利于繁殖周期长、自交不亲和、珍贵稀有的一些植物，也可大量繁殖无病毒材料。可在人工种子中加入抗生素、菌肥、农药等成分，提高种子活力和品质。体细胞胚由无性繁殖体系产生，可以估定杂种优势。5）工厂化育苗工厂化育苗的特点是繁殖快，整齐、一致，无病虫害，周期短，周年生产，性状稳定，并且在生产上有如下作用：有利于繁殖系数低、杂合材料的快速繁殖；有利于有性繁殖优良性状易分离材料的繁殖；有利于保持从杂合的遗传群体中筛选出的表现型优异植 株的优良遗传性；组织培养育苗的无毒化生产，还可减少病害传播；可以减少气候条件对幼苗繁殖的影响，缓和淡、旺季的供需矛盾。 总之，随着组织培养这一技术的发展及各种培养方法的广泛应用，使这一技术在遗传育种、品种繁育等方面表现出了巨大的潜力，特别是生物工程和工厂化育苗实施以后，它将以新兴产业的面目在技术革命中发挥重大作用。6、因地制宜建一个组织培养实验室，需要哪些分实验室?各分室的作用是什么?答：各分实验室及其作用如下：1）洗涤室（准备室），器具的洗涤、干燥、消毒 2）配置室，进行药品的配置、保存、分装3）灭菌室，培养基及使用器具的消毒与灭菌4）缓冲间，外设缓冲间, 放置拖鞋、工作服、工作帽5）接种室，进行材料的接种，内置超净工作台或接种箱6）培养室，将接种的材料进行无菌培养生长的场所7）观察室，室内放有解剖镜、显微镜，可行培养材料的组织学、细胞学观察、照相等7、组织培养中，pH值起什么作用?如果pH值过高或过低会有什么后果?答：不同的植物对培养基最适PH值的要求也是不同的, 大多在56.5左右，一般培养基皆要求5.8，这基本能适应大多数植物培养的需要。PH值适度因材料而异，也因培养基的组成而不同。 另外，经高压灭菌后，培养基pH会下降0.20.8,故调整pH值时,应高于0.5；pH的大小会影响琼脂的凝固能力，当pH6.0时，培养基将会变硬，pH 5.0时，琼脂凝固不好。8、常见的培养基种类有哪些？各有何特点？专为什么材料的培养而设计的？答：1）MS培养基,其特点：无机盐离子浓度高，硝酸盐含量较高。广泛用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培养，专为培养烟草细胞而设计的。2）B5培养基，其特点：含有较低的铵，这可能对不少培养物的生长有抑制作用。双子叶植物，尤其木本植物组培可选择，专为培养大豆根细胞而设计的。3）White培养基，其特点：无机盐数量较低，适于生根培养，专为培养番茄根尖而设计。4）N6培养基，其特点：成分较简单，和含量高，适合花药培养，专为水稻等禾谷类作物花药培养而设计。5）KM-8P培养基，其特点：有机成分较复杂，它包括了所有的单糖和维生素。广泛用于原生质体培养，包括融合的培养，专为原生质体培养而设计。9、培养基的成分主要包括有哪些？答：培养基的成分主要包括：水、无机盐、有机物、植物激素、培养体的支持材料、其它辅助性物质。10、培养基中常用的植物激素有哪些？各有何作用？答：培养基中常用的植物激素及其作用：1）生长素类：IAA，IBA，2，4-D，NAA等。其作用：诱导愈伤组织形成和根分化，促进细胞分裂和伸长生长。根对生长素最敏感，在极低浓度下(10.510.8mgL)就可促进生长，其次是茎和芽。2）细胞分裂素类：这类激素是腺嘌呤的衍生物，包括6-BA(6-苄基腺嘌呤)、Kt (kinetin 激动素)、Zt (zeatin 玉米素)等。其作用：诱导芽的分化促进侧芽萌发生长。细胞分裂素与生长素相互作用，当组织内细胞分裂素生长素的比值高时，诱导愈伤组织或器官分化出不定芽；促进细胞分裂与扩大。细胞分裂素多用于诱导不定芽的分化、茎、苗的增殖；抑制根的分化。避免在生根培养时使用。3）赤霉素类：其种类有20多种，生理活性及作用的种类、部位、效应等各有不同。培养基中添加的是。其作用：促茎伸长，促胚发育成植株；打破休眠。4）脱落酸：ABA其作用：抑制细胞分裂和神长、促进脱落和衰老、促进休眠和提高抗逆能力，促进气孔关闭；影响开花；影响性分化等。11、外植体的选择需注意哪些问题？什么季节取材最好？答：1）外植体的选择需注意的问题：不同的植物、器官和组织其形态发生能力很不相同。在组培中，选择合适的，最易表达全能性的部位，是决定组培系成功建立的前提之一。在选择植物外植体进行组织培养时，还要考虑待培养材料的来源是否保证，是否容易成苗；同时要考虑到该外植体，特别是经过脱分化产生的愈伤组织，是否会引起不良变异，丧失原品种的优良性状。2）对大多数植物而言，应在生长开始的季节采样较好，若在生长末期或已进入休眠期时取样，则外植体可能对诱导反应迟钝或无反应。在母株生长旺盛的季节取材料，不仅成活率高而且增殖率也大。如，马铃薯在12月和4月所取的外植体具有强烈的再生能力。而2-3月间或5-11月间所取的材料，则很少能够再生。12、在组织培养过程中，常用的灭菌方法有哪些？答：常用的灭菌方法可分为物理的和化学的两类1） 物理方法灭菌：湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）培养基灭菌灼烧灭菌用于无菌操作的器械灭菌干热灭菌玻璃器皿及耐热用具灭菌过滤灭菌（不耐热的物质 ）紫外线空间灭菌2）化学方法灭菌：.熏蒸灭菌 擦涂灭菌物体表面灭菌消毒剂灭菌用于植物材料表面灭菌13、何谓外植体褐变？产生褐变的主要原因？如何防止减轻褐变现象的发生？答：1）外植体褐变，是指在接种后，其表面开始褐变，有时甚至会使整个培养基褐变的现象。2）产生褐变的主要原因：植物品种：研究表明，由于多酚氧化酶活性上的差异，不同品种间的褐变现象是不同的。因此，在培养过程中应该有所选择，对不同的品种分别进行处理。生理状态：由于外植体的生理状态不同，在接种后褐变程度也有所不同。一般来说，幼嫩的组织在接种后褐变程度不明显，而老熟的组织在接种后褐变程度较为严重。培养基成分：浓度过高的无机盐会使某些观赏植物的褐变程度增加，此外，细胞分裂素的水平过高也会刺激某些外植体的多酚氧化酶的活性，从而使褐变现象加深。培养条件不当：如果光照过强、温度过高、培养时间过长等，均可使多酚氧化酶的活性提高，从而加速被培养的外植体的褐变程度。3）防止、减轻褐变现象发生的措施：选择合适的外植体：一般来说，最好选择生长处于旺盛的外植体，这样可以使褐变现象明显减轻。合适的培养条件：无机盐成分、植物生长物质水平、适宜温度、及时继代培养均可以减轻材料的褐变现象。使用抗氧化剂：在培养基中，使用半胱氨酸、抗坏血酸等抗氧化剂能够较为有效地避免或减轻很多外植体的褐变现象。另外使用0.10.5的活性炭对防止褐变也有较为明显的效果。连续转移：对容易褐变的材料可间隔12-24h的培养后，再转移到新的培养基上，这样经过连续处理7-l0d后，褐变现象便会得到控制或大为减轻。14、试管苗有哪些特点？移栽应注意哪些方面？答：1）试管苗的特点：A.形态解剖方面（1）根：无根毛。根与苗的输导组织不相连。（2）叶：叶的角质和蜡质层不发达，容易蒸腾失水。无表皮毛，保水和反光能力差。叶细胞结构疏松。叶气孔突出，张大。叶存在排水孔。B.生理功能方面根的生理功能：低，吸水能力弱。叶片表面极易散失水分。气孔不能关闭。叶光和能力较低，固定能力差。2）移栽前要注意：（1）移栽要抓三个关键：水分的平衡（不要失水过多）温度和光照（不能太高）光和能力逐步形成或加强（2）提高移栽成活率的技术措施移栽前的工作：试管苗驯化处理，措施是对外界要增加湿度、减弱光照；对试管内要通透气体、增施二氧化碳肥料、逐步降低空气湿度等；对栽培驯化基质要进行灭菌。移栽前可将培养物不开口移到自然光照下锻炼2-3d，让试管苗接受强光的照射，使其长得壮实起来，然后再开口练苗1-2d，经受较低湿度的处理，以适应将来自然湿度的条件。移栽时应注意的问题：移栽用基质和容器，基质要求：具备透气性、保湿性和一定的肥力，容易灭菌处理，并不利于杂菌滋生的特点。栽培容器可用66cm-10l0cm的软塑料钵，也可用育苗盘。15、为什么说植物器官培养是组织培养的一个最重要的方面?答：植物器官培养，包括离体的根、茎、叶、花器和果实的培养。以器官作为外植体进行离体培养，是植物组织培养中最主要的一个方面，进行的植物种类最多，应用的范围也最广。器官培养是研究器官生长、营养代谢、生理生化、组织分化和形态建成的最好材料和方法；而且器官培养在生产实践上具有重要的应用价值。所以说植物器官培养是组织培养的一个最重要的方面。16、植物脱毒培养的意义是什么？答：植物脱毒培养的意义：1）去除病毒危害，提高作物品质与产量采用生物、物理、化学等途径防治病毒病收效甚微，甚至毫无成效。而通过组织培养的方法可以脱除严重患病毒植物的病毒种类，提高产量、质量。因此，到60至70年代在花卉、蔬菜和果树等得到广泛的应用。2）减少环境污染，有利于保护环境 栽培去病毒植物可减少药剂的使用17、简述植物茎尖脱毒和热处理脱毒的原理与方法答：1)植物茎尖脱毒（1）原理：感染病毒植株的体内病毒的分布不均匀，病毒的数量随植株部位及年龄而异，越靠近茎顶端区域的病毒的感染程度越低，生长点(分生组织约0.1-1.0mm区域)则几乎不含或含病毒很少。 茎尖培养脱毒，由于其脱毒效果好，后代稳定，所以是目前培育无病毒苗最广泛和最重要的一个途径。 （2）方法：外植体培养，包括茎尖：顶端分生组织及其下方13个幼叶原基构成。茎的顶端分生组织：茎的最幼龄叶原基上方的一部分，最大直径约100um，最大长度约250um。2）热处理脱毒（1）原理：当植物组织处于高于正常温度的环境中时，组织内部的病毒受热后部分或全部钝化，不能生成或生成病毒很少，以致病毒含量不断降低从而达到脱毒的目的。（2）方法：温汤浸渍处理：50左右的温水中浸渍10min至数小时。热空气处理：将生长的盆栽植株移人温热治疗室(箱)内，一般在3540下处理几十分钟至数月。处理时间因植物而异，如香石竹于38下处理两个月，其茎尖所含病毒即可被清除。马铃薯在35下处理几个月才能获得无病毒苗。18、脱毒植物鉴定方