香香组培作业.doc

2009574124 09生本1班 欧香植物组织培养作业（09生本1）(1) 什么是植物组织培养?植物组织培养（Plant Tissue Culture）： 是指通过无菌操作分离植物体的一部分（外植体explant），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?外植体:植物组织培养中作为离体培养材料的器官或组织的片段。在继代培养时，将培养的组织切段移入新的培养基时，这种切段也称外植体(3) 按照外植体的不同，植物组织培养可以分成几类?（1）植株培养是指对具有完整植株形态的幼苗或较大的植株进行离体培养的方法。（2）胚胎培养是指对植物成熟或未成熟胚进行离体培养的方法。常用的胚胎培养材料有幼胚、成熟胚、胚乳、胚珠、子房。（3）器官培养是指对植物体各种器官及器官原基进行离体培养的方法。常用的器官培养材料有根（根尖，切段）、茎（茎尖、切段）、叶（叶原基、叶片、子叶）、花（花瓣、雄蕊）、果实、种子等。（4）组织培养是指对植物体各部位组织或已诱导的愈伤组织进行离体培养的方法。常用的组织培养材料有分生组织、形成层、表皮、皮层、薄壁细胞、髓部、木质部等。（5）细胞培养是指对植物的单个细胞或较小的细胞团进行离体培养的方法。常用的细胞培养材料有性细胞、叶肉细胞、根尖细胞、韧皮部细胞等。（6）原生质体培养是指对除去细胞壁的原生质体进行离体培养的方法。(4) 植物组织培养有哪些特点?1、培养条件可以人为控制 组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基和小气候环境条件下进行生长，摆脱了大自然中四季、昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响，且条件均一，对植物生长极为有利，便于稳定地进行周年培养生产。2、生长周期短，繁殖率高 植物组织培养是由于人为控制培养条件，根据不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培养条件，因此生长较快。另外，植株也比较小，往往20-30天为一个周期。所以，虽然植物组织培养需要一定设备及能源消耗，但由于植物材料能按几何级数繁殖生产，故总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致的优质种苗或脱病毒种苗。3、管理方便，利于工厂化生产和自动化控制 植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件，极利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。 (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?（一）快速繁殖种苗(rapid propagation) 用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的（二）无病毒苗(virus free)的培养 植物在生长过程中几乎都要遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重，甚至会造成极严重的后果。 （三）在育种上的应用(breeding)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1.倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显。2.克服远缘杂交的不亲合性和不孕性（胚培养）3.保存种质（四）利用组织培养可以进行突变体的筛选。突变的产生因部位而异，茎尖遗传性比较稳定，根、茎、叶乃至愈伤组织和细胞的培养则变异率就较大。培养基的激素也会诱导变异，因浓度而不同。 (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?一、标准的组织培养实验室需要以下分实验室1.准备室 器具的洗涤、干燥、消毒 2.配置室 进行药品的保存、配置、消毒、分装3.灭菌室 培养基及使用器具的消毒与灭菌4. 接种室 进行材料的接种，内置超净工作台或接种箱。外设缓冲间, 放置拖鞋、工作服、工作帽5. 培养室 将接种的材料进行无菌培养生长的场所 6.细胞学观察实验室 进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? 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。 一般来说pH值高于6.5时，培养基会变硬；低于5时，琼脂不能很好地凝固。因为高温灭菌会降低pH值（约0.2-0.3个pH值）因此在配制时常提高pH值0.2-0.3单位。 pH值大小调节可用0.1M的NaOH和0.1M的HCl来调整。1ml的NaOH可使PH值升高0.2单位，1ml的HCl可使PH值降低0.2单位。调节时一定要充分搅拌均匀。 (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？常见的培养基有以下：1 MS培养基及特点:. 1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的。 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2. B5 培养基及特点：1968年由Gamborg等为培养大豆根细胞而设计的。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3. White 培养基特点1937年由White为培养番茄根尖而设计的，1943年 随其专著的出版而问世。1963年又作了改良，称作White改良培养基，提高了MgSO4的浓度和增加了硼素。特点：无机盐数量较低适于生根培养4.N6培养基特点： 1974年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设特点;成分较简单， KNO3 和 (NH4)2SO4含量高 适合花药培养5.KM-8P培养基特点：1974年为原生质体培养而设计的。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(9).培养基的成分主要包括有哪些？培养基的成分包括水，无机盐，有机物，植物激素，培养基的支持材料，其他辅助性物质。(10).培养基中常用的植物激素有哪些？各有何作用？.培养基中常用的植物激素有1、生长素类IAANAAIBA2,4D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(10.5-10.8mgL)就可促进生长，其次是茎和芽。 (2)GA(赤霉素) 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GA3。 作用：促茎伸长，促胚发育成植株；打破休眠； 特性：赤霉素溶于酒精，配制时可用少量95酒精助溶。赤霉素不耐热，高压灭菌后将有70-100失效，应当采用过滤灭菌法加入。(3)细胞分裂素类 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。(11).外植体的选择需注意哪些问题？什么季节取材最好？1外植体的选择需注意：取材部位 取材季节 生理年龄 外植体大小等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23月间或511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？常用的灭菌方法可分为物理的和化学的两类 物理方法：如干热(烘烧和灼烧)、湿热(常压或高压蒸煮)、射线处理(紫外线、超声波、微波)、过滤、清洗和大量无菌水冲洗等措施； 化学方法：是使用升汞、甲醛、过氧化氢、高锰酸钾、来苏儿、漂白粉、次氯酸钠、抗菌素、酒精化学药品处理。这些方法和药剂要根据工作中的不同材料不同目的适当选用。(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？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。 褐变产生的主要原因：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。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0.1-0.5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12-24 h的培养后，再转移到新的培养基上，这样经过连续处理7-l0 d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？1.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。 2. 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，CO2固定能力差。3.克服试管苗弱点，提高其移栽成活率的措施 （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 移栽时应注意的问题（3）试管苗驯化处理采取的措施：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(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?器官培养的种类包括离体的根、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。1. 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； 2.器官培养在生产实践上具有重要的应用价值.(16)植物脱毒培养的意义是什么？无病毒苗培育的意义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1.茎尖培养脱毒原理 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0.11.0mm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.热处理脱毒原理 是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 。热处理方法（1） 温汤浸渍处理 适用：休眠器官、剪下的接穗或种植的材料方法：50左右的温水中浸渍10min至数小时特点：方法简便易行，但易使材料受伤。 （2） 热空气处理 适用：对活跃生长的茎尖效果较好方法：将生长的盆栽植株移人温热治疗室(