植物工廠化育苗教學(xué)課件 1課程概述-什么是組培

課程概述——植物工廠化育苗運(yùn)用植物細(xì)胞、組織、離體的器官在培養(yǎng)基中，無菌狀態(tài)進(jìn)行繁殖，進(jìn)行離體培育育苗的一門技術(shù)。

這個(gè)技術(shù)因?yàn)榉敝诚禂?shù)的大，批量化，繁殖率高擴(kuò)繁數(shù)量大，所以被稱為工廠化育苗。植物組織培養(yǎng)

利用植物體的器官、組織或細(xì)胞，通過無菌操作接種于人工配制的培養(yǎng)基上，在一定的光照和溫度條件下進(jìn)行培養(yǎng)，使之生長發(fā)育的技術(shù)。屬于育苗技術(shù)。在生物工程體系里面也被算作是生物工程學(xué)科里面的一個(gè)內(nèi)容，如人工種子等等。外植體（離體生活部分）

初代培養(yǎng)----[外植體（滅菌處理）---無菌培養(yǎng)物（建立無菌繁殖體系）-外植體切口與培養(yǎng)基貼合處脫分化--愈傷組織-再分化--無菌芽苗（建立了穩(wěn)定的繁殖體系）

（條件及組培工作任務(wù)：離體植物器官無菌處理、無菌操作環(huán)境及操作技術(shù)、營養(yǎng)環(huán)境（配置培養(yǎng)基）

繼代培養(yǎng)-----繁殖體系建立及擴(kuò)大組培苗的繁殖量[條件：無菌環(huán)境及規(guī)范操作、營養(yǎng)環(huán)境]

生根培養(yǎng)---瓶內(nèi)生根及瓶外生根【條件：溫室完成、穴盤、基質(zhì)準(zhǔn)備】達(dá)到數(shù)量的繼代苗，一部分繼續(xù)擴(kuò)繁一部分培育成完成形成完整植株的過程，以備移栽至自然環(huán)境進(jìn)行成長。

過渡移栽

溫室苗

陸地大田苗

工作流程課程架構(gòu)1、課程概述：

相關(guān)概念，組培應(yīng)用，組培特點(diǎn)，組培類型，理論依據(jù)等內(nèi)容介紹2、實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與設(shè)備、儀器的使用：

實(shí)驗(yàn)室布置原則，實(shí)驗(yàn)室設(shè)置及環(huán)境要求，儀器使用，藥品的管理3、操作技術(shù)：

無菌操作：無菌相關(guān)知識(shí)，無菌操作規(guī)范培養(yǎng)基配置：母液配置、培養(yǎng)基配置過程，配置注意事項(xiàng)。

初代培養(yǎng)：外植體選擇處理、初代接種方法

繼代培養(yǎng)：營養(yǎng)更新；擴(kuò)繁。

生根培養(yǎng)：達(dá)到數(shù)量的繼代苗，一部分繼續(xù)擴(kuò)繁一部分培育成完成形成完整植株的過程（也就是組培苗生根）。以備移栽至自然環(huán)境進(jìn)行成長。

過渡移栽：方法。知識(shí)體系相關(guān)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)1、植物有哪些繁殖方法，含義是什么2、植物器官包括哪些，植物的組織包括哪些類型，作用，植物細(xì)胞構(gòu)造3、植物器官當(dāng)中種子構(gòu)造，胚構(gòu)造及發(fā)育1、器官繁殖營養(yǎng)繁殖2、有性繁殖：種子繁殖。（1）扦插繁殖（2）壓條繁殖（3）嫁接繁殖（4）分株植物有哪些繁殖方法？扦插，嫁接只是利用了植物體的再生功能，雖然其中也有細(xì)胞的再生現(xiàn)象(產(chǎn)生愈傷組織和根細(xì)胞及組織的再分化分化)但并沒有完成從再生細(xì)胞到完整植株的分化形成過程。植物組織培養(yǎng)運(yùn)用的原理是細(xì)胞全能性。嫁接時(shí)，使兩個(gè)傷面的形成層靠近并扎緊在一起，結(jié)果因細(xì)胞增生，彼此愈合成為維管組織連接在一起的一個(gè)整體。這就是嫁接的原理。植物器官：根、莖、葉、花、果實(shí)、種子分生組織狀態(tài)，脫分化再分化能力較強(qiáng)，植物組織培養(yǎng)更容易成活植物組織“植物種子包括種皮、胚、胚乳。種皮是由珠被發(fā)育而成的,主要作用是保護(hù)胚和胚乳。

胚是受精卵所發(fā)育而成的,結(jié)構(gòu)包括胚芽、胚軸、子葉、胚根,種子構(gòu)造受精卵經(jīng)過短暫休眠后開始有絲分裂，第一次分裂形成基細(xì)胞和頂細(xì)胞。

頂細(xì)胞分裂成球狀胚體，基細(xì)胞分裂形成胚柄。胚體發(fā)育完成后，胚柄消失。胚體兩側(cè)的細(xì)胞發(fā)育較快，形成兩個(gè)突起，即兩片子葉。兩片子葉之間的細(xì)胞發(fā)育成胚芽，

胚體基部的細(xì)胞發(fā)育成胚根，胚芽與胚根之間的細(xì)胞形成胚軸。

胚芽發(fā)育成葉和莖，胚軸發(fā)育成連接根莖的部分，子葉提供營養(yǎng)而退化消失，胚根發(fā)育成根。

有性繁殖過程胚狀體：在組培過程中，外植體傷口處經(jīng)過激素誘導(dǎo)形成愈傷組織后繼續(xù)分化形成的，與合子胚相似結(jié)構(gòu)和作用。胚狀體繼續(xù)再分化可以發(fā)展成完整小植株。是體細(xì)胞發(fā)育而成種子胚的發(fā)育

植物工廠化育苗概述一、掌握相關(guān)概念

植物組織培養(yǎng)、外植體、離體生活部分、分化、脫分化、再分化、愈傷組織、胚狀體、形態(tài)建成、極性等二、植物組織培養(yǎng)的分類

按照培養(yǎng)基狀態(tài)

按照培養(yǎng)的不同階段按照培養(yǎng)的器官不同三、組培技術(shù)的特點(diǎn)

快繁、脫毒、可以人工控制環(huán)境四、組培應(yīng)用

擴(kuò)繁育苗、人工種子、新品種繁育等五、組培技術(shù)理論依據(jù)及在分化發(fā)生的途徑

細(xì)胞全能性、發(fā)育途徑：體細(xì)胞發(fā)生型、胚狀體發(fā)生五、了解組培發(fā)展歷史組培的概念

1、植物組織培養(yǎng)：利用無菌操作技術(shù)①，將植物的離體生活部分②，放在人工控制的營養(yǎng)③及環(huán)境條件④下培養(yǎng)，使其長成完整植株⑤的過程。

（一）組織培養(yǎng)的相關(guān)概念

無菌操作技術(shù)要求嚴(yán)格

應(yīng)用于醫(yī)療及微生物的研究上。人的細(xì)胞有免疫系統(tǒng)，植物卻沒有，即意味著微生物在植物體內(nèi)易于生長，因而植物組織培養(yǎng)技術(shù)相當(dāng)于在植物體內(nèi)動(dòng)手術(shù)，因而要求也相當(dāng)嚴(yán)格。無菌操作技術(shù)①為什么植物組織培養(yǎng)必須在無菌條件下進(jìn)行？

因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)（無機(jī)，有機(jī)營養(yǎng)），這些營養(yǎng)物質(zhì)既有利于苗木生長，又適合于微生物繁殖，并且微生物繁殖速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于苗木的生長速度，這樣就會(huì)導(dǎo)致苗木還未長起來，培養(yǎng)基的營養(yǎng)就全部被各種雜菌利用，

另外，各種雜菌在與培養(yǎng)材料爭奪營養(yǎng)的同時(shí)，對苗木的生長是有害的，如侵染離體材料，使培養(yǎng)材料感病，并且雜菌分泌物和排泄物對苗木生長不利。我們怎樣努力做到無菌呢？1、首先是建立無菌的意識(shí)。2、

配制培養(yǎng)基之后，培養(yǎng)基、工具包及時(shí)滅菌3、對接種環(huán)境，培養(yǎng)環(huán)境的控制4、接種操作過程中需要針對植物材料滅菌，對接種工具需要重復(fù)進(jìn)行高溫干熱滅菌5、接種過程，工作人員注意動(dòng)作規(guī)范

離體生活部分②1、從整株部分切取下來的，離開母體環(huán)境2、選取的部分是有生活力的部分，有生命力的。離體生活部分：從整株植株中切取下來具有生活力的一部分植物材料外植體：屬于離體生活部分，從外界選取首次用于組培過程的植物材料。------初代培養(yǎng)中間繁殖體---繼代培養(yǎng)器官：根、莖、葉、花、果實(shí)、種子組織：花藥、胚珠、形成層、皮層、胚乳細(xì)胞：體細(xì)胞、生殖細(xì)胞、花粉細(xì)胞等都可以成為植物組培材料。---培養(yǎng)基培養(yǎng)基是支撐組培苗生活的營養(yǎng)基礎(chǔ)，含有大量元素、

微量元素，有機(jī)物，糖分等營養(yǎng)成分。人工控制的營養(yǎng)條件③在培養(yǎng)室人工控制的條件下進(jìn)行培養(yǎng)，包括溫度、相對濕度、PH值、光照人工控制的環(huán)境條件④完整植株⑤組培最終得到的植株的狀態(tài)是具有完整形態(tài)的植株（根莖葉）

植物組織培養(yǎng)：

植物離體生活部分具有根莖葉完整植株1、無菌2、人工控制的營養(yǎng)及環(huán)境條件2、外植體：由植物（母體）上取來用作離體培養(yǎng)的材料。首次用于植物組培的離體生活部分。對于外植體的培養(yǎng)階段叫初代培養(yǎng)。過程：

離體生活部分→培養(yǎng)基中→植株。一段時(shí)間后，培養(yǎng)基養(yǎng)分耗盡，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)瓶中。理論上植物體上任何有生命力的組織都可以做外植體，例如，莖尖、葉片、花蕾、花托、子房、種子、胚和愈傷組織等。3、接種：將植物材料置于培養(yǎng)基中的過程。

外植體接種（初代接種-初代培養(yǎng)）：最初接種在培養(yǎng)基上的材料為外植體的培養(yǎng)。（建立無菌無性繁殖體系）繼代接種（繼代培養(yǎng)）：將獲得增殖的培養(yǎng)體（芽、莖段或帶愈傷組織的叢芽塊等）移植到新鮮的培養(yǎng)基上再次或反復(fù)多次切割移植培養(yǎng)。生根接種（生根培養(yǎng)）：為了獲得生根芽苗，進(jìn)行的培養(yǎng)物接種過程

4、愈傷組織：一定條件，從外植體（植物）的切口（傷口）部位生成的脫分化的薄壁細(xì)胞團(tuán)。分生狀態(tài)。

產(chǎn)生的位置在切口或傷口處，形狀似菜花，表面有突起，當(dāng)表面有創(chuàng)傷時(shí)，增粗、增厚，創(chuàng)傷后，呼吸增加，生長得很快。

由愈傷組織再重新進(jìn)行分化重新發(fā)育成一植株。5、分化：細(xì)胞在分裂過程中，發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能上的改變，從而在個(gè)體發(fā)育中形成各類組織和器官，完成整個(gè)的生活周期。6、脫分化：

已分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程（愈傷組織）7、再分化（分化）：已經(jīng)脫分化的愈傷組織在一定條件下，再分化出各種組織器官，或進(jìn)一步形成完整植株。外植體-脫分化形成愈傷組織----再分化----整株植株植物組織培養(yǎng)中使用的外植體一般是高度分化了的細(xì)胞（該圖外植體選用的是植物莖段。莖包括保護(hù)組織，輸導(dǎo)組織，機(jī)械組織具有不同功能及作用），這些細(xì)胞在培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí)經(jīng)過激素藥品會(huì)由原來的分化狀態(tài)，變成分生狀態(tài)的細(xì)胞，愈傷組織經(jīng)過一段時(shí)期的分裂，細(xì)胞群體變成不是一種細(xì)胞類型的均一群（從而形成不同形態(tài)結(jié)構(gòu)不同功能的分生細(xì)胞團(tuán)從而產(chǎn)生不同植物器官），又會(huì)再產(chǎn)生分化，由此再生成完整植株。8、胚狀體：

由體細(xì)胞形成的（組培中愈傷組織繼續(xù)分化成為胚狀體），類似于自然界中生殖細(xì)胞形成合子胚胚狀體是指外植體誘導(dǎo)產(chǎn)生的愈傷組織進(jìn)一步發(fā)育

而成類似合子

胚的體細(xì)胞胚，或外植

體表皮細(xì)胞直接發(fā)育成體細(xì)胞胚。植物胚是由受精卵發(fā)育而成，受精卵發(fā)育分裂成頂細(xì)胞和基細(xì)胞。基細(xì)胞發(fā)育成胚。有性繁殖過程

胚是新生植物幼體胚狀體：在組培過程中，外植體傷口處經(jīng)過激素誘導(dǎo)形成的愈傷組織繼續(xù)分化形成的。與合子胚相似。胚狀體繼續(xù)再分化可以發(fā)展成完整小植株。胚與胚狀體9、形態(tài)建成

植物體的發(fā)育過程中，由于不同細(xì)胞逐漸向不同方向分化，從而形成了具有各種特殊構(gòu)造和機(jī)能的細(xì)胞、組織和器官