植物的生長與分化-植物組織培養(yǎng)

學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握植物組織培養(yǎng)的原理；了解植物組織培養(yǎng)的方法；掌握植物組織培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。主要內(nèi)容植物組織培養(yǎng)的原理植物組織培養(yǎng)的基本概念植物組織培養(yǎng)的分類植物組織培養(yǎng)的類型植物組織培養(yǎng)的原理植物組織培養(yǎng)的方法植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)植物組織培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用難點(diǎn)植物組織培養(yǎng)的原理一、植物組織培養(yǎng)的原理（一）植物組織培養(yǎng)的基本概念1、植物組織培養(yǎng)：指在無菌培養(yǎng)條件下將離體的植物器官、組織或細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，最后形成完整植株的技術(shù)。2、外植體：通常把被培養(yǎng)的離體植物細(xì)胞、組織或器官等統(tǒng)稱為外植體。（二）植物組織培養(yǎng)的分類

1、根據(jù)培養(yǎng)的器官不同，分為花藥培養(yǎng)、胚珠培養(yǎng)、根培養(yǎng)、莖尖培養(yǎng)、葉培養(yǎng)等；

2、根據(jù)培養(yǎng)基的形態(tài)（培養(yǎng)方式），分為固體培養(yǎng)（在培養(yǎng)基內(nèi)加入瓊脂）和液體培養(yǎng)（也叫液體震蕩培養(yǎng)或懸浮培養(yǎng)）2種

3、根據(jù)培養(yǎng)物量的多少，分為大量培養(yǎng)、微量培養(yǎng)；4、根據(jù)培養(yǎng)過程是否需要光照，分為光培養(yǎng)、暗培養(yǎng)；5、根據(jù)培養(yǎng)方法不同，分為平板培養(yǎng)、微室培養(yǎng)、懸浮培養(yǎng)、單細(xì)胞培養(yǎng)等。補(bǔ)充：懸浮培養(yǎng)又分為振蕩培養(yǎng)、旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)和紙橋培養(yǎng)振蕩培養(yǎng)：在培養(yǎng)過程中，將培養(yǎng)基和被培養(yǎng)器官、組織、細(xì)胞放入振蕩器中振蕩而完成的培養(yǎng)過程。主要應(yīng)用于組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)。旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)：在培養(yǎng)過程中，將培養(yǎng)基和被培養(yǎng)器官、組織、細(xì)胞放入搖床旋轉(zhuǎn)而完成的培養(yǎng)過程。主要應(yīng)用于器官脫分化培養(yǎng)。紙橋培養(yǎng)：在培養(yǎng)過程中，將培養(yǎng)基中放入濾紙，再將材料置于濾紙上而進(jìn)行的培養(yǎng)過程。主要應(yīng)用于植物脫毒莖尖培養(yǎng)。（三）植物組織培養(yǎng)的類型1、愈傷組織培養(yǎng)愈傷組織（外植體）體細(xì)胞胚胎發(fā)生（體細(xì)胞胚）再生植株愈傷組織（外植體）器官發(fā)生途徑（不定根/芽）再生植株2、器官培養(yǎng)根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等均可3、胚培養(yǎng)拯救胚：避免受精后胚乳發(fā)育不良或因種胚與胚乳間不親和而致使雜種胚夭折，及時(shí)分離幼胚接種在無激素培養(yǎng)基上使之直接成苗。4、細(xì)胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)在組織培養(yǎng)過程中，對(duì)單個(gè)分離出來的細(xì)胞或去掉細(xì)胞壁而裸露的原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng)。（四）植物組織培養(yǎng)的原理1、理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞全能性：指植物體的每一個(gè)細(xì)胞都攜帶有一套完整的基因組，并具有發(fā)育成為完整植株的潛在能力，細(xì)胞的這種特性叫細(xì)胞全能性。2、脫分化將已經(jīng)分化的細(xì)胞或組織逐漸恢復(fù)到分生狀態(tài)形成愈傷組織的過程。愈傷組織：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段時(shí)間以后，通過細(xì)胞分裂，形成一種高度液泡化、無定形狀態(tài)、由薄壁細(xì)胞組成的排列疏松的組織。3、再分化愈傷組織在一定條件下，又可產(chǎn)生分化現(xiàn)象，再度形成另一種或幾種類型細(xì)胞、組織器官的過程。

再分化脫分化愈傷組織外植體試管苗

新植株CTK、IAA培養(yǎng)基植物組織培養(yǎng)過程（無菌環(huán)境下操作）二、植物組織培養(yǎng)的方法（一）培養(yǎng)基的成分

1、無機(jī)營養(yǎng)物：大量和微量元素2、碳源：蔗糖—作碳源和能源，維持滲透壓3、維生素：B1、B6

、煙酸、肌醇等4、有機(jī)附加物：氨基酸、番茄汁等，利于愈傷組織的誘導(dǎo)5、生長調(diào)節(jié)物質(zhì)：生長素、赤霉素等

6、活性炭（吸附有毒有害物質(zhì)）（二）培養(yǎng)基的配制1、母液的配制一般將母液分成大量元素、微量元素、Fe鹽、維生素、氨基酸等母液；植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)也可單獨(dú)配制成母液，一般濃度為0.5~1mg/ml；

2、母液的保存一般將母液保存在0~5℃

的冰箱內(nèi)保存（分別在母液瓶上貼上標(biāo)簽）。3、培養(yǎng)基的配制方法

將母液按順序放入燒杯加入生長調(diào)節(jié)物質(zhì)加瓊脂加糖定容熔化瓊脂調(diào)整pH培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)瓶中加蓋貼標(biāo)簽（注明培養(yǎng)基的名稱與配制時(shí)間）4、培養(yǎng)基的滅菌條件：壓力：108kPa

溫度：121℃

時(shí)間：15~20min

高壓蒸汽滅菌鍋（三）外植體的接種—無菌操作是將表面滅菌的植物材料切碎或分離出器官、組織、細(xì)胞轉(zhuǎn)放到無菌培養(yǎng)基上的全部過程。整個(gè)接種過程需無菌操作。（四）植物組織培養(yǎng)的條件1、光照每天光照12~16h，光照強(qiáng)度1000~5000lx（勒克斯）。2、溫度絕大多數(shù)植物培養(yǎng)的溫度為25±2℃。3、濕度要求室內(nèi)的相對(duì)濕度為70%~80%。4、氧氣選擇通氣性好的瓶蓋或瓶塞（固體培養(yǎng)）；振蕩培養(yǎng)可以解決通氣問題（液體培養(yǎng)）。