课题1 菊花的组织培养.ppt

课题1菊花的组织培养 组织培养是指在人工培养基上 离体培养植物的器官 组织 细胞和原生质体 并使其生长 增殖 分化以及再生植株的技术 概念理解 教学目标 1 说明植物组织培养的原理 2 学习植物组织培养的基本技术 进行菊花或其他植物的组织培养 教学重难点 植物组织培养过程中使用的无菌技术 一 基础知识 1 植物的组织培养 1 细胞的分化 概念 在个体发育中 相同细胞的后代在形态 结构 生理功能上发生稳定性差异的过程 特点 B 稳定性 A 持久性 发生在生物体的整个生命过程中 在胚胎期达到最大限度 细胞分化是稳定的 一般是不可逆转的 原因 基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达的结果 结果 形成不同的细胞或组织 2 细胞的全能性 定义 已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能 原理 细胞中包含有该物种所有的全套遗传物质 有发育成为完整个体所必需的全部基因 高度特化的动物细胞 从整个细胞来说 全能性受到限制 但它的细胞核仍然保持着全能性 已分化的植物细胞 仍具有全能性 实例 受精卵 生殖细胞 体细胞 全能性的比较 3 植物组织培养 脱离母体 必要条件 一定的营养物质 激素和其他外界条件 原理 细胞的全能性 A 外植体 从活植物体上切下进行培养的那部分细胞 组织或器官 相关概念 B 脱分化 由高度分化的植物器官 组织或细胞产生愈伤组织的过程 又称去分化 C 再分化 脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程 D 愈伤组织 细胞排列疏松而无规则 是高度液泡化的 呈无定形状态的薄壁细胞 人参的愈伤组织 菠萝的愈伤组织 2 影响植物组织培养的因素 1 植物材料的选择 同一植物材料的年龄 保存时间的长短都会影响实验结果 菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝 2 离体的植物组织和细胞对营养 环境等条件的要求相对特殊 需配置不同的培养基 MS培养基主要成分包括 A 大量元素 N P S K Ca Mg等 B 微量元素 B Mn Cu Zn Fe Mo I Co等 C 有机物 植物激素 MS固体培养基成分及比例 思考 你能说出各种营养物质的作用吗 同专题2中微生物培养基的配方相比 MS培养基的配方有哪些明显的不同 微量元素和大量元素提供所必需的无机盐 蔗糖提供碳源 同时维持培养基的渗透压 甘氨酸 维生素等主要是为了满足离体植物细胞的特殊营养需求 微生物培养基以有机营养为主 MS培养基则需提供大量无机营养 无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类 常用的植物激素 生长素 细胞分裂素和赤霉素 生长素类 2 4 二氯苯氧乙酸 2 4 D 吲哚乙酸 IAA 萘乙酸 NAA 吲哚丁酸 IBA 细胞分裂素类 激动素 KT 6 苄基嘌呤 6 BA 玉米素 ZT 赤霉素类 赤霉酸 GA3 3 植物激素的影响 生长素和细胞分裂素作用 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 生长素存在的情况下 细胞分裂素的作用呈现加强的趋势 有利于根的分化 抑制芽的形成 有利于芽的分化 抑制根的形成 促进愈伤组织生长 生长素和细胞分裂素同时使用 用量的比例对植物细胞发育方向的影响 4 其它实验条件的影响 pH控制在5 8左右温度控制在18 22 C每日用日光灯照射12h 3 植物组织培养过程 离体组织或细胞 植物体 细胞分裂素 生长素 愈伤组织 芽 根 细胞分裂素 生长素 细胞分裂素 生长素 植物细胞培养 不需要光 需要光 植物组织培养的过程 离体的植物组织或细胞 愈伤组织 根和芽 完整的植物体 脱分化 再分化 1 培育无病毒植株 2 培养紫草愈伤组织 提取紫草素 治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料 4 基因工程中亦需用到植物组织培养的方法 4 植物组织培养的应用 3 诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构 包裹上人造种皮 制成人工种子 可以解决有些作物品种繁殖能力差 结子困难或发芽率低等问题 人工种子 同常规的无性繁殖方法相比 组织培养主要具有以下优点 1 快速 2 周年生产 3 经济效益高 花卉组织培养快速繁殖所需要的空间小 在一个200平方米的培养室内一年可生产试管苗上百万株 如按每株1元计算 每年产值上百万元 4 繁殖的种苗与母株有著相同的遗传基因 组织培养与常规繁殖相比优点众多 二 实验操作 一 制备MS固体培养基 MS培养基包括20多种营养成分 实验室一般使用4 C保存配制好的培养基母液来制备 无机物中大量元素浓缩10倍 微量元素浓缩100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1mg ml的质量浓度单独配制成母液 1 配置各种母液 2 配置培养基 配制培养液 调PH 培养基的分装 3 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 1 选材 菊花茎段 取生长旺盛的嫩枝 二 外植体消毒 2 消毒 流水冲洗 菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉 用软刷轻轻刷洗 刷洗后在流水下冲洗20min左右 酒精处理 用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分 放入体积分数为70 的酒精中摇动2 3次 持续6 7s 立即将外植体取出 在无菌水中清洗 消毒液处理 取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分 放入质量分数为0 1 的氯化汞溶液中1 2min 取出后在无菌水中至少清洗3次 漂净消毒液 三 接种 用70 的酒精喷雾使空气消毒 酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射20分钟 1 接种室消毒 2 无菌操作要求 操作要在酒精灯火焰旁完成 每次使用器械后 都需要用火焰灼烧灭菌 接种后立即盖好瓶盖 3 材料的切取和接种 4 接种注意事项 每接种一块外植体前 镊子需消毒一次 然后在酒精灯火焰上烧一遍 冷却后再接种 外植体在培养基中要分布均匀 一般胡萝卜3 4块 菊的茎或叶6 8块 也不要太少 以充分利用培养基中的营养成分和光照条件 插入时应注意方向 不要倒插 茎段 茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分 思考 你打算做几组重复 你打算设置对照实验吗 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 四 培养 1 愈伤组织的培养 从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间 首次培养愈伤组织时 恒温箱的门应该关闭不必见光 因为在无光条件下愈伤组织长的更快 2周后 培养基成分接近耗尽 必须更换培养基 进行继代培养 继代培养所用培养基与培养愈伤组织的相同 继代培养一代为20d 如果延长时间 外植体会分泌有毒物质 造成自身中毒 如果愈伤组织长到直径为1 1 5cm时 就可以进行试管苗培养 否则还需进行第二代继代培养 2 愈伤组织的继代培养 在继代培养期间 将恒温箱的门打开 愈伤组织见光后颜色可以转为绿色 3 试管苗的培养 当愈伤组织长到一定大小后 可以更换培养基 进行试管苗的见光培养 五 移栽 移栽生根的菊花试管苗之前 应先打开培养瓶的封口膜 让试管苗在培养间生长几日 1 打开封口膜 2 清洗转移 用流水清洗根部的培养基 将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间 3 移栽 幼苗长壮后 移栽到土壤中 六 栽培 幼苗移栽后 每天观察并记录幼苗的生长情况 适时浇水 施肥 直至开花 课题内容小结 菊花组织培养 基础知识 实验操作 植物体的组织培养 影响组织培养的因素 细胞分化细胞全能性组织培养过程 营养激素环境条件 MS固体培养基制备外植体消毒接种培养移栽栽培 课堂练习 1 植物组织培养技术的理论基础之一是 A 植物细胞的完整性B 植物细胞的多样性C 植物细胞的全能性D 植物细胞杂交 C 2 关于愈伤组织的说法中不正确的是A 愈伤组织的细胞能够进行细胞分裂B 用于培养形成的愈伤组织细胞能够进行光合作用C 培养愈伤组织的培养基中含有有机养料D 人们可以从愈伤组织中提取所需物质 B 3 植物组织培养过程中的脱分化指