植物组织培养—第一章

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实验室与基本操作(植物组织培养)

实验室与基本操作(植物组织培养)

1 实验室与基本操作(植物组织培养)第一章实验室与基本操作第一节实验室及其基本设备实验室的大小取决于工作的目的和规模:1.以工厂化生产为目的,实验室规模太小,则会限制生产影响效率。

2.在设计组织培养实验室时,应按组织培养程序来设计避免某些环节倒排,引起日后工作混乱。

植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。

要做到无菌的条件,需要一定的设备、器材和用具,同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。

实验室设计标准的组织培养实验室包括:洗涤室(准备室);配置室;灭菌室;接种室;培养室;观察室等一、准备室作用:材料、培养器械的清洗、培养基准备、灭菌等的准备工作。

普通化学实验室:仪器及设备、化学药品。

纯水仪、冰箱、移液枪、过滤灭菌器、电炉、微波炉、磁力搅拌器、低速台式离心机、电脑等作用:配制培养基。

洗涤室:清洗、贮存器皿设施、鼓风干燥箱等。

作用:玻璃器皿、用具和培养材料的洗涤。

灭菌室:①高压蒸气灭菌装置:如立式、卧式和手提式灭菌器。

作用:培养基、器械、棉塞、无菌纸等灭菌消毒②细菌过滤器作用:进行植物材料分离接种的重要场所,需长期的无菌操作,对组织培养成功起关键作用。

试验设施;超净工作台;紫外灯;固定式和挪移式载物台;消毒器、广口瓶、酒精灯、酒精棉、机械支架;手术剪、解剖刀、解剖针、镊子等超净工作台(alaminarflowhood)工作原理:利用鼓风机驱动空气通过高效过滤器除去空气中的尘埃颗粒,使空气得到净化。

净化空气徐徐通过工作台面,使工作台内构成无菌环境。

作用:进行材料的培养的场所。

其大小、规模可根据工作性质设定。

以充分利用空间和节能为原则。

设备:可调控光、温、湿度等设备。

还有固定式培养架、转床、摇床。

合用于器官(芽、茎、花药等)、愈伤组织、细胞和原生质体的固体培养和液体培养。

作用:细胞学和组织学观察。

设备:需备有高倍显微镜、体视显微镜、倒置显微镜、各种相机、恒温箱、切片机、恒温水浴、滴瓶、染色缸、载玻片、盖玻片等。

植物的组织培养

植物的组织培养

植物组织细胞的全能性
多细胞生物中每个体细胞的细胞核具有个体发育 的全部基因,只要条件许可,都可发育成完整的 个体。
二是利用植物的再生作用
与植物体分离的器官具有恢复完整植株的能力。
植物组织培养的优势
• ①繁殖速度快,
• 通常一年内可以繁殖数以万计的,较为整齐一致的种苗 ,大大提高繁殖系数。特别对于难繁殖的园艺植物的名 贵品种、稀有种质的繁殖推广具有重要意义。一个兰花 的茎尖一年内可育成400万个原球茎,一个草莓茎尖一年 内可育出成苗3000万株。
七单元 生物圈中生命的延续和发展
第一章 植物的生殖和发育
植物组织培养技术
什么是植物组织培养
植物组织培养是指在无菌条件下,将离 体的植物器官(根、茎、叶、花等)、 组织(如形成层、花药组织、胚乳、等 )、细胞(体细胞和生殖细胞),培养 在人工配制的培养基上,给予适当的培 养条件,使其长成完整的植株的现代生 物技术。
• ②占用空间小,
• 一间30平方米的培养室可以放置一万多个瓶子,足以同 时繁殖几万株种苗。
• ③可以培养脱毒种苗
再见

第一章组织培养

第一章组织培养

(1)植株培养(Plant culture) 具备完整植株形态 的培养,如幼苗及 较大植株的培养。 多用于花卉。

Commercial
Residential
(2)胚胎培养(Embryo culture)
将成熟胚或未成熟的幼胚分离出来,接种 在人工培养基上,使其发育成为正常植株。
植物胚胎培养过程

细胞突变体的诱变与筛选:例如在培养基中加入不同浓度 的NaCl,胁迫诱变和筛选。可以加入病原体的毒蛋白,诱 变和筛选。在培养基中加入不同浓度的赖氨酸类似物,可 以获得抗赖氨酸类似物突变体。
(5)植物次生代谢产物的生产

在芸香组织培养中,合成和积累了芸香素 (Rutacultin),它是一个至今尚未能从原植 物或其他植物的呋喃香豆精中检测到的化合物
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3 理论依据

(almost all plant cells are totipotent )
植物细胞全能性:即是每个植物的本细胞或性细
胞都具有该植物的全套遗传基因,因此在一定培养条 件下每个细胞都可发育成一个与母体一样的植株。 植物细胞要表现出全能性,须经过几个步骤: 成熟细胞→分生细胞→胚状体→完整植株。 成熟细胞→愈伤组织→出根出芽→完整植株。 脱分化也就是已经分化定型的细胞,经过诱导成为重 新恢复了分裂能力(也就是成为分生状态)细胞的过程。
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5 组培的应用
(1)快速繁殖和病毒脱除技术 (2)花药培养和单倍体育种 (3)原生质体培养和体细胞融合 (4)体细胞无性系变异与筛选 (5)植物次生代谢产物的生产 (6)种质的保存和基因库的建立
(1)快速繁殖和病毒脱毒技术
中国兰花的组织培养快速繁殖
国兰中春兰、建兰、墨兰等品种的组织培养,快速繁殖, 并已实现小批量生产,主要技术路线及指标为:兰花茎尖—脱 分化—原球茎(无性繁殖)--大量繁殖—诱导分化—小苗—出 瓶入土栽培—成苗。 中国兰花具有极高的观赏价值及经济价值,且成本低廉, 经济效益极大,市场前景广阔。

植物组织培养

植物组织培养
Vc具有很强的还原能力, 常用于防止组织褐变。
(3)肌醇 又叫环己六醇,在糖类的相互转 化中起重要作用。 使用浓度:一般为lOOmg/L。 作用:适当使用肌醇,能促进愈 伤组织的生长以及胚状体和芽的形 成。对组织和细胞的繁殖、分化有 促进作用,对细胞壁的形成也有作 用。
(4)氨基酸 (almino acide) 作用:蛋白质的组成部分,也是一种有机氮化 合物。是很好的有机氮源,可直接被细胞吸收利用。 种类:最常用的是甘氨酸,其他的如精氨酸、 谷氨酸,谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等 半胱氨酸及多种氨基酸的混合物(水解酪蛋白、水 解乳蛋白)等。
(11)再分化 经脱分化的组织或细胞在一定 的培养条件下可又转变为各种 不同细胞类型的能力。 (12) 分化培养 经过脱分化阶段的外植体(形 成愈伤组织),转移到另一培 养基上分化出芽(或小球茎) 或胚时,则称为分化培养,所 用的培养基为分化培养基。
(13) 增殖培养 已分化芽、小球茎或无性幼胚再继续进行增殖,即
1. 培养条件可人为控制,周年生产
植物组织培养中的植物材料完全是在人为提供的 培养基及小气候环境下生长的,摆脱了大自然中 四季、昼夜气温频繁变化及灾害性气候等外界不 利因素的影响,且条件均一、对植物生长极为有 利。因此植物组织培养不受气候和季节的限制, 可周年进行生产。
2. 生长周期短,繁殖速度快
植物组织培养可根据不同植物、不同器官、不同 组织的不同要求而提供不同的培养条件,满足其 快速生长的要求,缩短培养周期。一般20~30d就 完成一个繁殖周期.每一繁殖周期可增殖几倍到几 十倍,甚至上百倍,植物材料以几何级数增加。
3. 管理方便,可实现工厂化生产
植物组织培养是在人为的提供一定温度、光照、 湿度、营养和植物生长调节剂等条件下进行的, 不受自然界中病、虫、杂草等有害生物危害,生 产微型化、精细化、高度集约化,重复性强,便 于标准化管理和自动化控制,真正实现了种苗的 工厂化生产。与田间栽培、盆栽等相比,省去了 中耕除草、浇水施肥、病虫防治等一系列繁杂劳 动,可大大节省人力、物力及田间种植所需要的 土地。

植物组织培养复习笔记【最新】

植物组织培养复习笔记【最新】

植物组织培养复习资料第一章绪论一、概念:植物组织培养:在无菌条件下,将离体的植物器官.组织,细胞以及原生质体. 培养在人1:培养基上和人工控制的环境中,使其生长,分化,增殖,甚至长出新的植株的过程和技术。

外植体:在无菌条件下,离体培养于人工培养基上的,用于达到某种培养目的的原始植物材料C培养基:根据植物营养原理和植物组织离体培养的要求而人匚配制的营养基质即为培养基。

细胞全能性:植物体每一个细胞都含有该植物全部的遗传信息,在合适的条件下,具有形成完整植株的能力。

脱分化:一个成熟细胞恢复到分生状态或胚性细胞状态的现象。

再分化:是脱分化细胞重新恢复细胞分化能力,沿若正常的发育途径,形成具有特定结构和功能的细胞C二、组织培养的类型,不同分类依据(根据培养材料不同)可分为植株培养,胚胎培养,器官培养,组织或愈伤组织培养.细胞或原生质休培养5类:(根据培养目的)可分为试管嫁接,试管受精,试管加倍,试管育种等:(根据培养方法)可分为平板培养,微室培养,悬浮培养,单细胞培养等:(根据培养过程)可分为初代培养和继代培养:(根据培养基类型)可分为固体培养和液体培养。

三、三个发展阶段的关键人物1,haberlandt-一于1902年提出植物细胞全能性理论,被称为“组织培养之父”。

2,white—于1943年出版《植物组织培养手册》。

3,murashine和skoog -- 在1962年筛选出MS培养基。

四、植物全能性表达的过程培养一►脱分彳~再分化一培养五、组织培养的特点:1、植物基础学科研究的良好系统。

2、生物技术的基础。

3、经济高效.管理方便,利于自动化。

4、技术含量高,实验误差小,人工控制能力强。

5、生长周期短,生长速度快,实验重复性好。

6、实验材料经济,来源单一。

六、缺点:需要设备负复柴,投入资金多,电能消耗大:对人员技术水平要求高,对实验场所要求也高,不能代替田间试验。

第二章植物组织培养设备与培养条件一、实验室的组成及主要仪器和设备准备室:干燥箱,高压灭菌锅,电子天平,酸度计,水浴锅,冰箱。

第一章 植物组织培养实验室的构建和操作技术

第一章 植物组织培养实验室的构建和操作技术
实用文档
实用文档
2)培养基配制间
面积60平方米左右,配备的主要仪器 设备有 :冰箱、天平、微波炉、pH计、培 养基分装器、药品柜、器械柜、抽气泵、 电炉、各种规格的培养瓶、培养皿、移液 管、烧杯、量筒、容量瓶、储藏瓶等。冰 箱以体积180-200L为宜,用于储存培养基 母液、激素维生素等贵重药品、彩色胶卷 、及保存植物材料。天平应有不同感量。
生化分析实验室
基本实验室布局平面图
搁 水槽 架
搁 4.0 架 m
电 炉

实 验 台
准备室
4.5m
冰箱
无菌台


及 无菌台 仪
器 柜
无菌室
缓冲室

拉 窗
培养架
培养架
架 培养室






3.0m
3.5m
实用文档
A Glimpse of Plant Tissue Culture
实用文档
第一章 组培的基本条件及一般技术
3.酸度计
陈列于制备室中 作用:测定培养基及酶制剂的pH值
PHS-802中文台式酸度实计用文档
通用型或经济型酸度计
第一章植组物培组的基织本培条件养及一般技术
▪ 第一章 植物组织培养实验室的构建和 操作技术
第一章 组培的基本条件及一般技术
第一节 实验室及主要设备
第一章 组培的基本条件及一般技术
主要内容
植物组织培养的设计原则 组培室的组成及其功能 无菌操作设备 常用工具 常用仪器设备
第一章 组培的基本条件及一般技术
第一章 组培的基本条件及一般技术
一、实验室设置及仪器设备
实验室是进行组培研究的主要场所 ,应能满足清洗、培养基制备、储 藏、无菌操作、培养、鉴定等多方 面的工作。

植物组织培养(全)

植物组织培养(全)
(3)胚培养
胚培养是器官培养的一种。选用的外植体是成熟或未成熟的胚进行离体无菌培养。其具体方法是将取出放在液体或固体培养基上培养,由于胚包含在胚珠和子房里,因而进行胚胎培养时,常常是将胚珠和子房放在培养基上培养。
胚培养用途:1.拯救胚2.研究胚的发育营养研究3.一些特殊的领域的研究。
(4)细胞和原生质体培养
二是要给予它们适当的刺激,即给予它们一定的营养物质,并使它们受到一定的激素的作用。
全能性体现的两个过程
一个已分化的细胞要表现它的全能性,必须经历两个过程,即首先要经历脱分化过程,然后再经历再分化过程。
再分化的过程有两种方式:
一是器官发生方式 二是胚胎发生方式
2.激素(植物生长调节剂)调控
后来证明,激素可调控器官发生的概念对于多数物种都可适用,只是由于在不同组织中这些激素的内生水平不同,因而对于某一具体的形态发生过程来说,它们所要求的外源激素的水平也会有所不同。
⑤1958年,Wickson和Thimann指出,应用外源细胞分裂素可促成在顶芽存在的情况下处于休眠状态的腋芽的生长。
当把茎尖接种在含有细胞分裂素的培养基上以后,将可使侧芽解除休眠状态,而且,能够从顶端优势下解脱出来的不只是那些既存于原来茎尖上的腋芽,此外,还有由原来的茎尖在培养中长成的侧枝上的腋芽,结果就会形成一个郁郁葱葱的结构,里面包含了数目很多的小枝条,其中每个小枝条又可取出来重复上述过程,于是在相当短的时间内,就可以得到成千上万的小枝条。当把这些小枝条转够到另外一种培养基上诱导生根以后,即可移植于土壤中。
奠基阶段(从20世纪30年代中至20世纪50年代末)
30年代中期,植物组织培养领域两个重要的发现,其一是认识了B族维生素对植物生长的重要意义;二是发现了生长素--一种天然的生长调节物质。

第一章植物组织培养实验室构建

第一章植物组织培养实验室构建
第一章植物组织培养实 验室构建
2020/12/1
第一章植物组织培养实验室构建
教学目标:
(1)理解组织培养实验室的设计原则; (2)掌握组织培养基本布局以及相应仪器设备; (3)了解组培苗生产规模与实验室组建经费预算; (3)能够根据需要和实际情况科学设计组织培养实
验室。 重点:组织培养实验室设计与经费预算 难点:组织培养实验室的设计
施肥机等。 3、设计要求:面积视生产规模而定,要求环境清洁无菌,具
备控温、控湿、遮荫、防虫和采光良好等条件。
第一章植物组织培养实验室构建
第三节、组培基本仪器和设备
一、玻璃器皿 1、培养器皿:试管、三角瓶、培养皿、果酱瓶等。 2、分注器:漏斗、移液管、量筒等。 3、其它玻璃器皿:烧杯、容量瓶、试剂瓶等。
••办办公公 室室
••培培养养 室室
第一章植物组织培养实验室构建
红河学院植物组织培养实验室平面图
第一章植物组织培养实验室构建
•第二节 实验室的功能及要求
一、准备室
1、功能:完成培养基配制所使用的各种药品的贮备、称量、 用品洗涤、培养基配制与分装等工作。
2、主要设备用具: 药品柜、冰箱、电子天平、蒸馏水器、酸 度计及常用的培养基配制用玻璃仪器。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
洗涤室 药品室 称量室 培养基制备室 灭菌室 无菌培养基储放室 无菌操作室(区) 培养室(区) 细胞学观察室 驯化移栽温室
•化学实验室 (准备室)
•▼
•可以根 据实际条 件进行合

第一章植物组织培养实验室构建
•三、组培实验室的设计
• 1、实验室选址要求
(1)地理位置要求:地形开阔,地势高燥,交通运输、水 电方便。环境清洁,空气清新,周围50米以内要 没有酱 醋作坊、牧场、畜禽圈舍及饲料库和“三废”排放的工厂。

第一章 植物组织培养的基础理论与基本知识

第一章 植物组织培养的基础理论与基本知识

第一章植物组织培养的基础理论与基本知识目的要求:(1) 掌握组织培养的概念和类型;(2) 掌握组织培养的特点;(3) 了解组织培养发展史;(4) 初步掌握组织培养在农业实践上的应用。

第一节植物组织培养的基本概念及类型一、植物组织培养的概念植物组织培养(tissue culture)指在无菌条件下,将离体的植物器官(如根、茎、叶、花、果、茎尖等)、组织(如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等)、细胞(如大孢子、小孢子及体细胞)以及原生质体,培养在人工控制的环境里使其再生形成完整的植株。

亦可称为无菌培养、离体培养、试管培养。

根据培养基的形态可分为固体培养和液体培养;液体培养又可分为悬浮培养、振荡培养、旋转培养等。

外植体(explant):在植物组织培养过程中,有植物体上切取的根、茎、叶、花、果实、种子等器官以及各种组织和细胞统称为外植体。

愈伤组织:植物局部创伤后或在组织培养中,当已分化的细胞恢复了细胞分裂能力,而增殖形成的无组织结构、无器官分化的薄壁细胞团。

在组织培养中,先由外植体增殖产生,在一定条件下,对它经过一段时间培养,可能从其再分化出具一定结构及功能的器官,如根、茎、胚状体或重新形成完整的植株。

二、植物组织培养的类型1.植物培养植物培养是指幼小植株的培养。

例如兰花,兰花及兰科植物种子的发育特殊,种子成熟之后没有胚乳,需要与某些真菌共生,由真菌提供营养才能萌发,在自然条件下,萌发率很低。

早期通过人工接种真菌可使兰花种子萌发,但技术繁琐,难度较大,后来发现在人工培养基上,只要营养成分合适不需要真菌共生,兰花种子也能萌发。

以蝴蝶兰为例,由一个好的荚果播种后两个月左右可产生数万个小圆球茎,经过一个月分瓶后,就可以进行育苗,大约3个月后即可得到大量可移栽的试管苗。

无菌播种已是各个大型蝴蝶兰生产企业主要的种苗繁育技术。

2.器官培养将植物的器官如胚、胚乳、珠心、子房、根、茎、叶、花和幼果的部分组织接种在无菌培养基上进行培养,也称为植物离体培养。

第一章植物组织培养的基本知识及操作技术

第一章植物组织培养的基本知识及操作技术

第三节 植物组织培养的一般技术


一、外植体的选择和处理 二、培养基及制备 三、无菌技术 四、培养环境
一、外植体的选择和处理

1. 外植体的类型 分生组织 带芽外植体 胚 雌雄配子体

2. 外植体的选择和处理 取材植株预栽培 取材植株的预处理 培养材料的贮藏 外植体的预处理 外植体的消毒、灭菌 外植体的切离和接种
搁 4.0m 架
实 验 台 准备室 4.5m
无菌台
培养架
无菌室 缓冲室 3.0m
架 培养室
培 养 架 培 养 架
电 炉

3.5m
组织培养准备实验室
缓冲室
培养室
无菌室(一)
无菌室(二)


二、主要单元功能介绍: 1. 准备室:
洗涤区:排水良好、地板耐湿 灭菌区:地面、墙面防潮、耐高温;绝缘 化学实验区:器皿洗涤、干燥、保存;药品称量、 溶解;培养基配制;材料预处理;培养材料观察 分析等。主要设备包括:工作台、药品柜、冰箱、 烘箱、天平、蒸馏水器等。

2. 无菌操作室: 要求:无菌;光照好;墙面尽可能光滑、易消毒; 防止空气对流;具有消毒措施(甲醛熏蒸、紫外 灯照射) 设备:超净工作台;接种箱


3. 培养室:满足植物材料的生长 要求:采光;保温;隔热;控温;控光;暗室 设备:培养架;控温设备 4. 细胞学实验室:培养材料的分析、照相 设备:显微镜、解剖镜、染色设备
2、有机化合物(organic compound)
(1)碳水化合物 最常用的碳源是蔗糖,葡萄糖和果糖也是较好的 碳源。 使用浓度在1%-7%,常用3% 作用:碳源;维持培养基渗透压。
(2)维生素(vitamin)

植物组织培养知识点归纳

植物组织培养知识点归纳

植物组织培养知识点归纳1第1章植物组织培养:指植物器官、组织、细胞、原生质体等的培养。

体内使用人工培养基使它们生长成完整的植物2,外植体:在植物组织培养中,为无菌细胞、组织、器官等。

从活植物中提取并接种在培养基上的称为外植体。

3,愈伤组织:指在人工培养基上无序地从外植体中生长出来的大量薄壁细胞。

4.1的应用。

1农业应用。

幼苗的快速繁殖。

无病毒培养3。

(1)倍性育种,缩短育种年限,具有明显的杂种优势;(2)克服远缘杂交(胚胎培养)的不亲和性和不育性;(3)种质保存(4)变异2的创造,在遗传学、分子生物学、细胞生物学、组织学、胚胎学、基因工程、生物工程等方面的应用。

用于基因工程创造植物新种质用于植物生长发育的理论研究,包括生理学、病理学、胚胎学、细胞和分子生物学等。

3。

使用组织培养材料作为植物生物反应器第2章1,全能性:任何具有完整细胞核的植物细胞都具有形成完整植物所必需的所有遗传信息以及发育成完整植物的能力。

2,细胞分化:指导致细胞形成不同结构和功能变化或潜在发育模式的过程3,去分化:指在体外生长的细胞、组织或器官逐渐失去原来的结构,恢复分生组织状态,形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程4,再分化:指去分化细胞恢复其分化能力并形成具有特定结构和功能的细胞、组织、器官甚至植物的过程5,植物组织培养中经常遇到的问题及解决方法1,污染与预防:1,真菌污染后,如果孢子已经形成,必须在高压灭菌后丢弃然而,在细菌污染的情况下,只要及时发现,材料仍然可以使用,并且材料上部不易受细菌影响的部分被切割和转移。

2.用抗生素等抗菌剂处理会影响植物材料的正常生长第二,的褐变和防止(1)选择合适的外植体(2)适宜的培养条件(3)用抗氧化剂连续转移(4),玻璃化和防止(1)提高培养基中的溶质水平和降低培养基中的水势;(2)减少培养基中氮化合物的量;(3)增加光照;(4)增加容器通气量和施用CO2肥料对降低试管苗玻璃化有明显效果。

植物组织培养-绪论

植物组织培养-绪论
器官发生途径(原 球茎的形成):
大蒜愈伤组织培养
日本牵牛花的离体培养
禾本科牧草的体胚发生过程
菊花体细胞胚胎 发生及植株再生
大蒜体细胞胚 胎发生过程
01 人工种子(Ar tificial seed,Synthetic
02 Seed):是指植物离 体培养产生的胚状体或 不定芽被包裹在含有营 养和保护功能的人工胚 乳和人工种皮中,从而 形成能发芽出苗的颗粒 体。作为繁殖材料。
1934年,美国的White(怀特) 用无机盐、糖类和酵母抽提物的 培养基进行番茄根尖切段培养, 建立了第一个活跃生长的无性繁 殖系。无机盐、三种B族维生素、 取代酵母浸出液(1934→1968) 继代1600代后仍能正常生长。
1943年,white出版了第一本专 著《植物组织培养手册》《A Hand Book of Plant Tissue Culture》。
体细胞胚胎发生
贯叶金丝桃不定芽直接再生过程
非洲紫罗兰叶片培养
无BAP BAP 0.1mg/l BAP 5.0mg/l 无NAA
优化培养基 1%蔗糖
无蔗糖 5%蔗糖
无BAP BAP 0.1mg/l BAP 5.0mg/l 无NAA
优化培养基 1%蔗糖
无蔗糖 5%蔗糖
台湾百合离体 培养
大花蕙兰原球茎增 殖与植株再生
可概括为以下四个方面:
1962 Murashige & Skoog 在烟草培养中筛选出卓 有成效的MS培养基。
2. 原生质体培养取得突破:
1971 Takebe 在烟草上首次由原生质体获得了 再生植株。再次证实植物细胞的全能性。原生质 体培养为外源基因的导入提供了理想的受体,促 进了体细胞融合技术的发展细胞水平→分子水平

植物组织培养技术01

植物组织培养技术01

2005--31
29
已分化的组织
脱分化
愈伤组织
再 分 化
质地松软/松脆/坚实 绿色/淡黄/白色/褐色
新组织、器官
影响植物细胞脱分化和再分化的因 子,应该从外因和内因两方面来考虑。
天然混合物 营养条件 外因
无机盐混合物类
植物激素
有机附加物
影响因子 环境条件(渗透压、pH、光照、湿度、温度)
内因
遗传性 生理状态
◆不同激素组合:高浓度生长素与低浓度细胞分
裂素配合有利于愈伤组织诱导和增殖;
◆ 2,4-D是诱导愈伤最有效的物质,通过调节
p34cdc2蛋白合成控制脱分化及细胞分裂的重 新启动。
◆ cdc2(cell division cycle)基因是调控细胞周期进程
的关键基因,广泛存在真核生物细胞中,在各物种间具 有很强的保守性。
第一章植物组织培养基本知识
1.1、植物组织培养的分类 1) 器官培养(organ culture) 茎尖分生组织培养(shoot tip culture/apical meristem culture)、花药培养(anther culture) 2) 组织培养 (tissue culture) 形成层组织、薄壁组织组织培养等 3) 细胞培养(cell culture) pollen culture 4) 胚胎培养(embryo culture) 5)原生质体培养(protoplast culture)
植物细胞经过再分化形成完整植株包括: (1)器官发生organogenesis (2)体细胞胚胎发生 somatic embyogenesis (3)原球茎途径protocorm-likebody
(1)器官发生organogenesis

第一章 植物组织培养概述

第一章 植物组织培养概述



1958年,Wickson和 Thimann指出,应用外源细胞分 裂素可促成在顶芽存在的情况下处于休眠状态的胞芽的生 长。这意味着,当把茎尖接种在含有细胞分裂素的培养基 上以后,可使侧芽解除休眠状态,且能够从顶端优势下解 脱出来的不只是那些存于原来茎尖上的腋芽,此外,还有 由原来的茎尖在培养中长成的侧枝上的腋芽,结果就会形 成一个郁郁葱葱的结构,里面包含了数目很多的小枝条, 其中每个小枝条又可取出来重复上述过程,于是在相当短 的时间内,就可以得到成千上万的小枝条。当把这些小枝 条转移到另外一种培养基上诱导生根以后,即可移植于土 壤中。后来,Murashige发展了这一方法,制订了一系列 标准程序,把这一方法广泛用于到花卉和果树的快速繁殖 上。
5.脱分化(Differentiation)

在组织培养中,当我们把分化组织中的
不分裂的静止细胞,放在一种能促进细胞
增殖的培养基上以后,细胞内就会发生某
些变化,从而使细胞进入分裂状态。一个
成熟细胞转变为分生状态的过程叫做脱分
化。
6.再分化(植株再生方式)

脱分化后的细胞进行再分化的过程 有两种不同的方式 :器官发生方式和 胚胎发生方式。


1955年, Miller等由鲱鱼精子DNA中分离 出一种首次为人所知的细胞分裂素,并把它定
名为激动素(kinetin)。现在,具有和激动
素类似活性的合成的或天然的化合物已有多种, 它们总称为细胞分裂素(cytokinin)。应用 这类物质,我们就有可能诱导已经成熟分化的 组织(如叶肉和干种子胚乳)的细胞进行分裂。

1957年,Skoog和 Miller提出了关于植物激素 控制器官形成的概念,指出在烟草髓组织培养中, 根和茎的分化是生长素对细胞分裂素比率的函数, 通过改变培养基中这两类生长调节物质的相对浓度 可以控制器官的分化:这一比率高时促进生根,低 时促进茎芽的分化,二者浓度相等时,组织则倾向 于以一种无结构的方式生长。后来证明,激素可调 控器官发生的概念对于多数物种都可适用,只是由 于在不同组织中这些激素的内生水平不同,因而对 于某一具体的形态发生过程来说,它们所要求的外 源激素的水平也会有所不同。

植物组织培养绪论第一章第二章大纲

植物组织培养绪论第一章第二章大纲

一、植物组织培养的广义含义(tissue culture)在无菌条件下,将离体植物的器官、组织、细胞或原生质体在人工配制的培养基上,并给予适当的培养条件使其长成完整植株的过程或生产具有经济价值的其他产品的技术。

也称离体培养(Invitro culture)。

二、此定义内涵:1、无菌条件(asepsis):外植体、培养基、培养容器、接种工具、操作环境、培养环境等。

2、外植体(explant):健康植株的特定部位或组织,如根、茎、叶、花、果实、胚珠、花药和花粉等,选择用于组织培养的起始材料,称之为外植体。

包括营养器官、生殖器官、组织、细胞等。

3、培养基(culture medium):是植物组织培养的重要基质,它提供植物生长所需的营养物质。

人工配制,成分确定。

4、组培的理论基础:植物细胞的全能性(totipotent)。

5、激素:调控培养物的状态和发育方向,实现不同的实验目的。

6、封闭培养:通过封口材料实现气体交换。

7、培养条件( culture condiction):人为控制。

*植物组织培养的狭义含义指对植物体所有组织如分生组织、胚乳组织、薄壁组织、花药组织、愈伤组织的培养。

本课程所涉及的组织培养若无特殊说明均指广义含义。

三、植物组织培养的四要素(1)无菌(2)培养材料:①器官:根、茎、叶、花、果实②组织:花药组织、胚乳、皮层等③细胞:体细胞(2n)、生殖细胞(n)④原生质体(3)培养基(4)培养条件:温度、光照、湿度等四、与组培有关的术语及理论1、植物细胞全能性(totipotent):植物细胞具有该植物体全部遗传的可能性,在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。

原理:植物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,植物体的每一个活细胞都应该具有全能性。

潜在全能性的原因:基因表达的选择性。

科学研究表明,处于离体状态的植物活细胞,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株。

组培第一章讲课稿课件

组培第一章讲课稿课件
出版社.1999 3. 谢从华、柳俊主编 植物细胞工程 高等教育出版社 2005 4. 植物生理学通讯—植物组织培养栏目
最新网络资源
1.中国组培网: 2.中国植物组织培养培网: 3.中国植物组织培养网: 4.浙江省农科院植物组培中心: 5.北京市海淀区植物组织培养技术实验室:
第一章 绪 论
1.植物组织培养的一般概念(重点) 2.植物组织培养发展简史(一般了解) 3.植物组织培养技术的应用(了解) 4.植物组织培养技术在农业上的应用(了解)
B 胚胎培养:培养成熟以及未成熟的离体胚。包括胚、胚乳、胚珠和子房 等培养。
C 器官培养:培养植物的根尖、茎尖、叶片、茎段、花器部分、果实。 D 细胞培养:培养分散的细胞或小的细胞团。 E 原生质体培养:培养去除细胞壁、裸露的原生质体。 F 愈伤组织培养:即经植物各种外植体培养形成的愈伤组织培养,最为常
植物组织培养(tissue culture)技术
1.2 植物组织培养的分类 --根据培养基状态分类
培养基
固体培养
液体培养
静止培养 旋转培养 纸桥培养 振荡培养
根据培养材料分类
植器 株官 培培 养养
组胚 织胎 培培 养养
原 细生 胞质 培体 养培

各类培养方法的基本概念
A 植株培养:培养幼苗或较大的植物体。即通常的试管小植株培养,如从植 株到植株的继代繁殖。
20世纪40年代,组织培养技术的另一项发展是:Overbeek等(1941) 受次把椰子汁作为补加物引入到培养基中,使曼佗罗的心形期幼胚能够 离体培养至成熟.证明椰子汁在植物幼胚培养中的有效性.
植物组织培养的奠基人
Gautherete, White和Nobecourt一起被誉为植物组织培养的奠基人。 他们的贡献在于:建立了植物组织培养的综合培养基,它包括无机盐、 有机物和生长激素,发现了B族维生素在组织培养中的作用,基本建立了植 物组织培养技术。我们现在所用的若干培养方法和培养基,原则上都是这3 位科学家所建立的方法和培养基的演变。 1943年,white 提出了植物细胞“全能性”学说,并出版了《植物组织 培 养手册》,从而使植物组织培养为一门新兴学科。,
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VB6(Pyridoxine-HCl,盐酸吡哆醇)参与植物氮代谢,促进愈伤组织生长、 提高愈伤组织分化能力、促进培养物生长。用量1mg/L。
叶酸(VB9)促进培养物生长,参与嘌呤、嘧啶合成。
VB12(生物素VH)培养物也有促进作用。
肌醇(Myo-insotol , 环己六醇):具有帮助活性物质发挥作用的效果,可 提高VB1的效应。同时对促进培养物的生长,胚状体及芽的形成有良好 作用。
①生长素: 吲哚乙酸(IAA):在培养组织中有吲哚乙酸氧化酶,可使IAA解 体,而且也可在光下分解,用量稍高。 吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA),人工合成化学物质,用量 低(0.1~2mg/L)。 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D),作用比IBA和NAA强。
②细胞分裂素: 激动素(Kinetin, KT) 6-苄基腺嘌呤(6-Benzyladenine, 6-BA) 玉米素(Zeatin, ZT) 2-异戊烯基腺嘌呤(2-Isopentenyl adenine, 2iP) 噻重氮苯基脲(Thidiaznron, TDZ)(噻苯隆)
2. 继代培养基: 诱导出愈伤组织后,使愈伤组织 能不断地生长下去的培养基。
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3. 分化培养: 由愈伤组织诱导形成小苗(幼芽或胚状体)
的培养基。
• ① 不加任何激素的基本培养基,即可诱导分化。 如水稻、珍珠粟、甘蔗等植物。
• ② 加较高浓度细胞分裂素和少量生长素培养基。 如烟草、矮牵牛、四季海棠、天竺葵、菊花、 倒挂金钟等组织的分化。
• B5培养基 铵的含量较低。在豆科植物上应用最多。 培养大豆细胞和组织培养设计。
• White培养基 成分比较简单,无机盐和糖的用量低。
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(二)培养基按试验目的分为:
诱导培养基,继代培养基,分化培养基,生根培养基。
1. 诱导培养基 (脱分化培养基): 外植体诱导发 生愈伤组织的培养基。
水稻诱导愈伤组织时加2.4-D;而烟草、胡萝卜 既需生长素,又需细胞分裂素。
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③ 赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和多效唑(PP333)等 生长调节物质也在组织培养中应用。
GA3—主要用于促进试管苗的生长。 ABA—体胚的发育成熟。 PP333—促进壮苗。
在组织培养中,生长素的主要作用是诱导外植体脱分化产生 愈伤组织及促进培养物生长,诱导根器官的分化。
细胞分裂素的主要作用是促进细胞的分裂和分化,诱导不定 芽和胚状体的分化和形成,延缓组织衰老,增加蛋白质合 成。
3
实验室设计
4
一、准备室
作用:材料、培养器械的清洗、培养基准备、灭菌等的 准备工作。
✓ 普通化学实验室:仪器及设备、化学药品。 纯水仪、冰箱、移液枪、过滤灭菌器、电炉、微波炉、 磁力搅拌器、低速台式离心机、电脑等 。 作用:配制培养基。
✓ 洗涤室:清洗、贮存器皿设施、鼓风干燥箱等。 作用:玻璃器皿、用具和培养材料的洗涤。
5
自动双重纯水蒸馏器
6
✓灭菌室: ①高压蒸气灭菌装置:如立式、卧式和手提式灭菌器。
作用:培养基、器械、棉塞、无菌纸等灭菌消毒
USING THE AUTOCLAVE TO STERILIZE MEDIA, GLASSWARE OR OTHER LAB UTENSILS
高压灭菌设备 7
② 细菌过滤器:用于液体培养基灭菌装置。
5. 药剂灭菌: 用70~75%酒精、0.1~0.2%升汞、10%的次氯酸钠、新 洁尔灭、Clorox等药剂灭菌的方法。培养材料灭菌。
6. 烧灼灭菌: 用酒精灯烧灼达到灭菌的目的。接种器具灭菌。
7. 射线灭菌: 用紫外线照射的方法灭菌。照射时间一般为15~30min。 接种时应关闭紫外灯。室内灭菌。
① 有机碳源:即糖类。 作用: 维持培养基的合适渗透压对初生细胞和原生质体的完整性有 十分重要作用。另外,糖类也是合成有机物的碳源。
最常用有:蔗糖、葡萄糖、果糖、多糖、可溶性淀粉和糊精。 作为氮源,蔗糖一般浓度为2%~3%。
糖的浓度影响组织分化类型: 在高浓度(3%~4%)的蔗糖有利于韧皮组织分化; 低糖浓度(1.5%~2.5%)时,仅生长出木质部; 适中浓度时形成具有木质部和韧皮部。
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培养细胞或组织的各种器皿
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1
2
3
4 14
四、细胞学实验室:
作用:细胞学和组织学观察。 需备有高倍显微镜、体视显微镜、倒置显微镜、各种相机、 恒温箱、切片机、恒温水浴、滴瓶、染色缸、载玻片、盖玻 片等。
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五、温室: 作用:培育组织与细胞培养出来的材料,组培苗的移栽锻炼。
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第二节 基本操作
大家好
1
第一章 实验室与基本操作
2
第一节 实验室及其基本设备
• 实验室的大小取决于工作的目的和规模: 1. 以工厂化生产为目的,实验室规模太小,则
会限制生产影响效率。 2.在设计组织培养实验室时,应按组织培养程
序来设计避免某些环节倒排,引起日后工作混乱。 • 植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做 到无菌的条件,需要一定的设备、器材和用具,同 时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。
主要有: 1、无机盐(inorganic elements):包括大量元素(N,P, K,Ca、S、Mg),微量元素(Fe、Mn、Zn、B、Mo、 Cu、Cl、Co、I)。 2、 有机化合物(organic compounds) :碳源(糖类), 维生素类,有机含氮化合物。 3、植物生长调节物质:生长素,细胞分裂素,赤霉素,脱 落酸等。 4、 附加物类:琼脂,活性炭,椰乳,硝酸银等。
⑦椰乳:Coconut milk, CM。用于较难培养的植物材料的 培养基中。可将椰子的液态胚乳取出、或高压灭菌,或无 菌过滤。使用浓度100-200mL/L。
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二、培养基的种类
(一)常用的培养基 • MS培养基
无机盐数量适宜,硝酸盐、钾和铵盐的含量比其他培养基 高。
应用最广泛。主要用于园艺植物、木本植物、花卉、蔬菜 等的组织培养。
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生长素和细胞分裂素对拟南芥愈伤组织器官分化的影响
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生长素和细胞分裂素对褐斑伽蓝叶片器官分化的影响
6-BA 0.5mg/L
NAA 0.5mg/L
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(三)培养基按其物理性质划分为:
• 固体培养 在培养基中加入一定量的凝固剂,使液体培养基固化,一般 用于组织或器官培养.
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微量元素 主要包括Fe、Mn、Zn、B、Mo、Cu、Cl、Co、I
等。 植物对这些元素需要量甚微,稍多会发生毒害。
Fe是用量较多的一种微量元素,对组织中叶绿素的 合成和延伸生长起重要作用。
铁常以FeSO4和乙二胺四乙酸钠(Na2-EDTA)的螯 合物存在于培养基中。
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2、 有机化合物(organic compounds)
用量:一般50~100mg/L。
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③有机含氮化合物
氨基酸:常用的为:甘氨酸及酰胺类物质。 如谷氨酰胺(Glutamine),天冬酰胺和多种氨基酸 混合物。水解乳蛋白(Lactalbumin hydrolysate, LH)、 水解酪蛋白(Casein hydrolysate,CH)。
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3、植物生长调节物质
工作原理:
利用鼓风机驱动空气 遁过高效过滤器除去 空气中的尘埃颗粒, 使空气得到净化。 净化空气徐徐通过工 作台面,使工作台内 构成无菌环境。
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三、培养室
作用: 进行材料的培养的场所。 其大小、规模可根据工作性质设定。以充分利用空间和 节能为原则。
设备: 可调控光、温、湿度等设备。 还有固定式培养架、转床、摇床。 适用于器官(芽、茎、花药等)、愈伤组织、细胞和原 生质体的固体培养和液体培养。
细菌过滤器
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二、无菌操作室
作用: 进行植Байду номын сангаас材料分离接种的重要场所,需长时间的无菌操 作,对组织培养成功起关键作用。
试验设施: 超净工作台 紫外灯 固定式和移动式载物台 消毒器、广口瓶、酒精灯、酒精棉、机械支架 手术剪、解剖刀、解剖针、镊子等
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超净工作台 (a laminar flow hood)
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三、无菌操作:
1. 接种室以及工作台灭菌:紫外灯30分钟,用时一 定要关闭它。
2. 工作台消毒:70%乙醇,用小型喷壶消毒或棉球 擦拭。
3. 点燃酒精灯,开启灭菌器,对使用器械进行烧烤灭 菌。器械冷却后方可使用。
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第三节 培养基的配置
一、培养基成分
( culture medium:维持离体细胞生存和生长的溶液)
一、洗涤方法
1、重铬酸钾洗液:
饱和的重铬酸钾洗液:43克重铬酸钾溶于1000毫升蒸馏水中(饱和溶 液)。按1:1体积比将浓硫酸缓慢地倒入饱和重铬酸钾水溶液中。
流程:
(12h)
水洗 → 晾干 → 重铬酸钾洗液 → 自来水冲净 、蒸馏水洗两次 → 干燥
2、洗涤剂:洗衣粉、洗液
3、超声波洗净器:小型玻璃器皿,顽固性污渍。超声波除污。 (要加水)
3. 熏蒸灭菌: 利用药物熏蒸以达到灭菌的目的。用甲醛内加入高锰酸钾、 百菌清、硫磺熏蒸。用3%来苏尔溶液或1%漂白粉水溶液, 或0.2%过氧乙酸溶液喷洒、拖擦地板。培养室、接种室灭 菌.
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4. 过滤灭菌: 使溶液通过夹有微孔滤膜的漏斗,滤膜孔径需选用0.3~ 0.45μm。在无菌环境下,用真空泵抽滤,其滤液为无菌。 液体培养(不耐高温活性物质)
新的玻璃器皿:0.1﹪HCl浸泡12小时,洗衣粉、自来水洗、蒸馏水冲。 污染的玻璃器皿:要先高压灭菌后,然后再刷洗。要避免交叉污染。
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二、灭菌方法:
1. 干热灭菌: 利用鼓风干燥箱(烘箱)进行烘烤灭菌的方法。箱内温度控 制在150℃,120min。玻璃器皿.
2. 湿热灭菌: 利用高压蒸汽灭菌的方法。一般温度为121℃,压力0.1MPa, 消毒15~20min。培养基灭菌.
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