第十一章植物组织培养
第11章组织培养
愈伤组织的种类
1、胚性愈伤组织：
表面光滑、组织结构紧凑、细胞小、再生力强。 在适宜的培养条件下能分化出再生植株的离体培 养物。胚性愈伤组织容易形成胚状体。
2、非胚性愈伤组织：
表面粗糙、组织结构疏松、细胞大，呈淡黄色 。 不具备产生再生植株潜力的离体培养物。
毒和快速繁殖。这一技术导致欧美“兰花工业”的 兴起。
20世纪中期，美国应用组培技术获得的芹菜苗已
经成功地取代了种子繁殖的传统方法。
我国目前在番茄、辣椒、马铃薯、人参、花卉、
果品生产中广泛投入应用。
组织培养技术被誉为农业发展史上第四次绿色革 命。
植物组织培养的理论基础
无性繁殖（asexual reproduction）
1904年，Hanning 最先成功地培养了萝卜和辣根 菜的胚。
1922年，Knudson 采用胚培养法获得大量兰花幼 苗。
1934年，White 用番茄根尖建立起第一个活跃生 长的无性繁殖系，从而使非胚器官的培养首先获 得成功。
1948年，斯科克发现腺嘌呤／生长素的比例是控 制芽和根形成的重要条件。
植物细胞全能性的表达
脱分化（dedifferentiation)：分化的细胞在一定条 件下，转变为胚性状态，重新获得分裂能力。
愈伤组织：脱分化细胞经过细胞分裂，产生无组 织结构、无明显极性、松散的细胞团。
细胞由静止状态被诱导激活，蛋白质合成旺盛， RNA含量迅速增加。细胞进入分裂期，形成愈伤 组织。
细胞培养：指动植物细胞在体外条件下的存活或 生长，此时细胞不再形成组织。
植物组织培养：主要指用于植物快速繁殖的组培 技术。
植物细胞培养：指以生产次生代谢产物（色素、固 醇、生物碱、植物杀虫剂等）为目的的大规模细胞培 养技术。
植物组织培养
植物组织培养：①概念：在无菌和人工控制的环境下，利用适当的培养基，对离体的植物器官，组织，细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。
②分类：愈伤组织培养、悬浮细胞培养、器官培养、茎尖分生培养、组织培养、原生质体培养。
③理论依据：细胞的全能性：任何有完整细胞核的植物细胞，具有全部的遗传信息，在一定条件下均具有分化，发育成一个完整植株的潜在能力。
细胞全能性实现条件：⒈组织或器官离体（解除植物其余部分对这些细胞质的抑制性）⒉给与所需营养条件，特别是激素对器官分化起决定性作用。
④分化途径：外植体（离体的植物器官、组织、细胞）经过脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成不定根、不定芽和胚状体，最后形成植株，或者直接由外植体分化形成不定根、不定芽和胚状体，然后形成植株。
⑤应用前景：⒈理论研究方面的应用：研究细胞分化和器官建成响应因素的主要方法⒉植物离体快繁⒊人工种子的制备⒋次生产代谢物的产生⒌脱毒培养⒍种质资源的保存和交换⒎遗传操作实验室：⒈准备室：功能：材料培养器械的清洗，培养基、灭菌的准备工作①普通化学实验室：仪器：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。
作用：配制培养基②洗涤室：仪器：储存器皿设备、鼓风干燥箱。
作用：洗涤用具③灭菌室：仪器：棉塞、无菌纸。
作用：灭菌消毒⒉无菌操作室：功能：进行植物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。
仪器：超净工作台、紫外灯、固定式和移动载物台、消毒器、酒精灯、广口瓶、酒精棉、机械支架、手术剪、解离刀、解剖针⒊培养室：功能：进行材料的培养场所。
设备：可控光、温、湿度等设备，固定式培养架，转床，摇床，适当的培养基⒋细胞学实验室：功能：细胞学和组织学观察。
设备：高倍显微镜，切片机，相机，恒温箱⒌温室：功能：组培苗的移栽锻炼。
灭菌方法及适用范围：①概念：⒈灭菌：灭杀或出去物体表面和空隙内的所有微生物。
植物组织培养的完整过程
植物组织培养的完整过程1.选择适宜的母体植物：选择具有优良性状和抗病虫害能力的母体植物，从中选择健康的叶片、茎段等组织作为外植体。
2.外植体的准备：将母体植物采集的叶片或茎段进行无菌处理，去除表面杂菌和泥沙，然后用75%酒精或漂白粉消毒外表。
3.外植体的切割：将无菌环境下的外植体切割成小片，大小约为0.5-1cm，同时尽量保持外植体的干燥，以防止外植体内部水分过多。
4.外植体的接种：将切好的外植体小片接种在含有植物生长激素的无菌培养基上。
培养基通常由无机盐溶液、有机源、糖和植物生长激素等组成，植物生长激素的种类和浓度会影响到后续培养过程中的分化和增殖。
5.分化：外植体接种到培养基后，会经历分化阶段，外植体的组织逐渐增殖和分化为不同种类的细胞，形成生长点。
6.增殖：通过定期的次级培养，子培养、分生器、病毒消除等手段，将外植体中的细胞不断分化和增殖，以便大量生产幼苗。
7.再分化：经过增殖后的外植体，可以再次进行分化，形成茎尖、腋芽或花蕾等器官，以便进一步培养和繁殖。
8.根的诱导：在合适的培养条件下，外植体可以诱导生成根系，这是为了使外植体脱离体外培养环境，继续生长的必要步骤。
9.移栽：当幼苗的根系已经发达足够，可以将外植体移栽到含有适宜营养成分的固体培养基上或直接移植到土壤中，进行实地管理和生长。
10.过程控制：在整个培养过程中，要控制好环境条件，例如温度、湿度和光照等，以保证培养的成功率。
11.病毒清除：植物组织培养中经常伴随着病毒感染问题，可以通过不同的方法对外植体和培养基进行检测和清除，以保证获得健康的植株。
总的来说，植物组织培养是一个复杂的过程，需要严格的无菌操作和合适的培养条件。
它广泛应用于植物的繁殖、遗传改良、新品种选育以及病毒和细菌的清除工作中，对推动植物学研究和农业生产具有重要的意义。
植物组织培养的完整过程
植物组织培养的完整过程植物组织培养是一种利用植物细胞和组织在无菌条件下生长和繁殖的技术。
它可以用于研究植物的生理、生化和遗传特性，也可以用于繁殖珍稀濒危植物、改良农作物品种等。
下面将介绍植物组织培养的完整过程。
1. 培养基的配制需要准备培养基。
培养基是一种含有营养物质和激素的液体或固体介质，用于供给植物细胞和组织生长所需的营养物质。
培养基的配制根据不同的植物和目的而有所不同，但一般包括无菌水、糖类、植物激素、无机盐和维生素等。
2. 材料的采集和处理接下来，需要采集植物材料，并对其进行处理。
一般情况下，选择健康的植物器官，如叶片、茎尖、芽等作为培养材料。
采集后，要进行表面消毒，以杀灭植物表面的细菌和真菌。
3. 植物材料的切割和接种将经过消毒处理的植物材料切割成小块或小段，然后将其接种到含有培养基的培养器皿中。
在接种过程中，要保持无菌操作，以防止细菌和真菌的污染。
4. 培养条件的控制接种完成后，将培养器皿置于恒温培养箱中，并控制适宜的温度、湿度和光照条件。
不同植物对于培养条件的要求有所不同，因此需要根据具体情况进行调节。
5. 营养物质的供给在培养过程中，需要定期给培养基补充新的营养物质。
一般情况下，每隔一段时间就需要更换培养基或添加新的营养物质，以保证植物细胞和组织的正常生长和分化。
6. 组织的增殖和分化经过一段时间的培养，植物组织开始进行增殖和分化。
在培养基中含有适量的激素，可以促进细胞分裂和分化。
根据所需的目的，可以通过调节培养基中激素的种类和浓度来控制组织的增殖和分化。
7. 植株的生长和繁殖当组织增殖和分化达到一定程度后，可以将其转移到含有适量营养物质的新培养基中，促进植株的生长和繁殖。
在此过程中，还需要进行适当的剪枝和调整，以控制植株的形态和生长速度。
8. 确认培养物的纯度和稳定性在植物组织培养过程中，可能会出现细菌和真菌的污染，或者不同种植物的混合。
因此，在植株生长和繁殖后，需要对培养物进行纯化和鉴定，以确保其纯度和稳定性。
植物组织培养
盐酸吡哆醇（VB6） 0.5
甘氨酸
2
蔗糖
30000
琼脂
10000
2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）
萘乙酸（NAA）
6-苄基腺嘌呤（6-BA）
MnSO4.4H2O H3BO3 KI ZnSO4.7H2O Na2MoO4.2H2O CuSO4.5H2O CoCl2.6H2O 烟酸 （VB5或VPP） 肌醇
蔗糖吸收
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1、高压灭菌水解 2、细胞壁蔗糖酶分解 3、主动吸收
过滤灭菌
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铁盐母液
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铁盐母液制备：3价或2价铁盐分别加热溶解后混合定容
最终螯合铁大多以三价铁存在 。但植物细胞从EDTA吸 收铁在细胞膜上由3价铁转化为2价铁。
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实验一：培养基配置 34
花菜花茎段诱导培养基，黄瓜诱导愈伤及分化培养基1）：MS+NAA 0.2mg/L+6-BA 2.0 mg/L +30g/L 蔗糖+7g/L 琼脂粉， pH5.8
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植物原生质体（Protoplast）是被去掉细胞壁的由质膜 包裹着的、具有生活力的裸细胞。
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机械法分离原生质体
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Mechanical method of protoplast isolation
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Principle steps in enzymatic isolation
酶法分离原生质体示意图
20世纪80年代，每一个植物细胞具有该植物的全部遗传信息，在适 当条件下可表达出该细胞的所有遗传信息，分化出植物有机体所有不同 类型细胞，形成不同类型的器官甚至胚状体，直至形成完整再生植株。
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➢ 细胞全能性的相对性: 细胞全能性并不意味着任何细胞均可以直接产生植物； 动植细胞全能性的表现程度存在明显的差异。
植物组织培养【优质PPT】
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2、植物组织培养技术的初步形成（1930-1960年）
1933年，我国植物生理学家李继侗培养银杏胚胎，并发现银杏胚乳提取 液可促进离体胚的生长。
1937年，White发现B族维生素对离体根培养的重要性。并指出IAA对植 物生长发育的控制起重要作用。
1937,1938年，Gantheret在培养基中加入上述生长因子，使得柳树形成层 诱导形成的愈伤组织连续生长。Nobecomt对烟草种间杂种茎段的形成层细 胞培养也得到了类似的结果。
（3）液体培养(Liquid Culture)：震荡、旋转或静置培 养。
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固体培养： 液体培养
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三、植物组织培养技术的理论基础
植物细胞的全能性(Plant cellular totipotency）
从理论上讲，植物体的每个生活细胞都具有该 植物体的全部遗传信息，在特定的离体培养条件 下，具有发育成完整植株的潜在能力。
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3、植物组织培养技术的发展（1960年以后）
1960年，Morel利用兰花茎尖培养对兰花进行营养繁殖；
1962年，Murashige和Skoog开发出最著名的Murashige和Skoog培养基 （MS基本培养基），并被后来广泛采用的基本培养基。
1964年，印度人Guha和Maheshwari利用曼陀罗花粉培养获得第一例 单倍体植株。从而开辟了单倍体育种技术。
细胞团培养
茎尖分生组织培养 原生质体培养
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矮牵牛茎尖离体培养培养
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大蒜根尖培养及植株
植物组织培养第十一章植物种质资源的保存
低 温 保 存 冰 箱
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•低温保存的基本特征：保存材料的定期继 代培养，不断繁殖更新； •基本措施是：控制保存材料所处的温度和 光照。 •延缓保存材料生长速度的另一项措施是： 改变培养基的成分。
• 注意！种质库要定期检查，保持清洁， 及时清除污染材料，并注意积累资料。
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• 解冻方法有： 快速解冻 和 慢速解冻
a、快速解冻法
是指将液氮中保存的材料直接投入到 37—40℃温水浴中进行解冻的方法。解冻 的升温速度为500—750℃/min，大多数植 物材料可采用此种方法。
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b、慢速解冻法
• 将液氮中保存的材料先置于0℃低 温下解冻，再逐渐升至室温下进行 解冻的方法。 • 适宜细胞含水量较低的材料，如木 本植物的冬芽。
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超低温冰箱
2、基本程序
基本程序包括：
预处理、冷冻处理、冷冻贮存、解冻 和 再培养。
（1）预处理
为保证茎尖在液N2处理后具有稳定且高的存活 率，需进行一定的预处理，或在冷冻防护剂存在 下进行预培养，或直接进行低温（-3—10℃）预 处理。
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（2）冷冻处理
• 冷冻处理的方法有： 快速冷冻法；
慢速冷冻法； 预冷冻法； 干燥冷冻法。
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a、快速冷冻法
• 指将植物材料从0℃或者其他预处理温 度直接投入液氮中保存的方法，降温速 度为1000℃/min。 • 采用该法要求细胞体积小、细胞质浓厚、 含水量低、液泡化程度低的材料。
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Hale Waihona Puke （5）再培养• 指将已解冻的材料重新置于培养基 上使其恢复生长的过程。 • 再培养是检验冷冻保存效果或确定 保存方法是否合适的最根本方法。
植物组织培养名词解释
植物组织培养名词解释植物组织培养，是一种独特的方法，用于在实验室中生长并繁殖植物细胞、组织和器官。
它的主要用途是示范新品种的特性或获取数量较大的植物物质。
另外，也可以用于培育各种培养基、保存和移植组织，繁殖植物变异突变体。
植物细胞培养是植物组织培养的基础，它涉及到将不可分裂的细胞分离出来，并在营养培养基中与其它特性相容的细胞共同生长，由此利用细胞的生命力生产丰富的植物物质，从而实现一种经济有效的生产方法。
为了实现上述目的，植物细胞培养需要适当的营养培养基，一般包含多种维生素、氨基酸和其它营养物质。
分裂细胞培养技术可以以植物体内的分裂方式来创建大量完全一致的细胞系。
这一技术要求在极端适宜的条件下进行分裂条件，比如一定的温度、照射、湿度、氧气浓度和营养等等。
然后，通过一定时间的培养，可以在营养培养基上形成较大的植物体。
此外，分裂细胞培养还可用于将无性系统和类似的复杂器官易位到培养基中，并使其进行繁殖。
组织培养技术是将组织或器官分离、移植或培植于生物系统以外的新支架上，并根据其生理功能进行繁殖，以获得类似物种特性的方法。
从植物体内分离的组织通常包括茎、叶、花等外部植物组织，以及胚芽、毛茛等内部植物组织。
它们可以在营养培养基上进行培养，以增加实验室所需的组织器官，并将其移植到植物体内进行增殖。
在某些特殊的情况下，移植的组织甚至可以和未移植的组织形成新的植物结构。
植物繁殖和变异突变体培养是另一个与植物组织培养相关的技术。
它主要用于选择器官变异突变体、利用活性物质实现突变突变体的繁殖，以及实现植物传统育种的方法。
与植物细胞培养和组织培养技术不同，植物繁殖和变异突变体培养是一种将特定表型和基因变异特征结合在一起通过人工方式繁殖的技术。
它主要用于筛选变异突变体以及改良具有工厂性质的植物，例如烟草、工业植物等。
植物组织培养(东北林业大学)智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.细胞培养属于植物组织培养。
A:对B:错答案:A2.植物组织培养不需要在无菌的条件下进行。
A:对B:错答案:B3.学习植物组织培养不需要重视实验技能培训。
A:错B:对答案:A4.植物组织培养对电能的消耗不大。
A:错B:对答案:A5.植物组织培养可以代替田间试验。
A:错B:对答案:A第二章测试1.植物组织培养实验室由（）组成。
A:细胞学观察室B:移栽驯化室C:化学实验室D:无菌操作室E:培养室答案:ABCDE2.植物组织培养实验室基本仪器和设备有（）。
A:玻璃器皿B:灭菌设备C:器械用具D:超净工作台E:天平答案:ABCDE3.植物组织培养需要的环境条件包括（）。
A:光照B:培养基pH值C:培养基渗透压D:温度E:气体答案:ABCDE4.无菌操作是植物组织培养的关键技术。
A:错B:对答案:B5.组织培养材料不需要氧气。
A:错B:对答案:A第三章测试1.按照国际植物生理协会的建议，所需要的浓度大于（）的元素为大量元素。
A:0.5mmol/LB:0.1mmol/LC:0.2mmol/LD:0.7mmol/L答案:A2.无机营养包括（）和各种无机盐类。
A:糖B:水C:氨基酸D:维生素答案:B3.在培养基中加入（），主要是为了吸附培养基及培养物泌出物中的抑制物质。
A:水B:活性炭C:蛋白质D:糖答案:B4.（）主要作用是抑制外植体的褐变。
A:糖B:无机盐C:有机物D:抗氧化物答案:D5.蔗糖使用浓度一般在（）。
A:6%-7%B:0.5%-1%C:2%-5%D:10%-20%答案:C第四章测试1.植物在其生长发育过程中都要经过幼年期和成年期两个阶段。
A:错B:对答案:B2.使用适当的栽培技术措施可以提高植物材料的复壮程度。
A:错B:对答案:B3.胚不可以做为组织培养的材料。
A:错B:对答案:A4.花粉不是复壮的细胞。
A:对B:错答案:B5.成熟的植物材料做组织培养容易成功。
A:错B:对答案:A第五章测试1.植物离体快繁不一定要形成完整的新植株。
植物组织培养名词解释
植物组织培养名词解释植物组织培养是指将植物体的一部分或细胞外植体（包括种子、芽、刺、茎尖、叶尖等）在无菌条件下培养和繁殖，以便快速、大规模地繁殖植物。
植物组织培养是一项重要的生物技术，可应用于种苗繁殖、植物改良、品种保存和组织工程等领域。
植物组织培养涉及许多名词，下面对其中一些常见的名词进行解释。
1. 细胞分裂：细胞分裂是指细胞分裂成两个或多个细胞的过程。
细胞分裂是植物组织培养中细胞增殖的基础。
2. 培养基：培养基是提供植物组织或细胞生长所需的营养物质和植物激素的培养介质。
培养基可以根据不同的植物种类和培养目的进行调配。
3. 愈伤组织：愈伤组织是植物在外界刺激下形成的生长异常组织，具有无定向分裂和再生能力。
愈伤组织培养能够实现无性繁殖，即从愈伤组织中培养出整个植株。
4. 植株再生：植株再生是指在培养基上通过愈伤组织培养得到新的植株。
植株再生可以通过不同的途径实现，如愈伤组织诱导再生、原球茎诱导再生等。
5. 轮回：轮回是指将植物体分离为单细胞再进行培养和繁殖的过程。
轮回可以大大提高植物的繁殖速度和效率。
6. 培养器：培养器是植物组织培养过程中用于装载培养基和植物细胞的容器。
常见的培养器有试管、培养瓶和培养皿等。
7. 无菌技术：无菌技术是一种用于消灭或控制培养中的微生物污染的方法。
无菌技术在植物组织培养中非常重要，可以确保培养体系的纯净性和成功的培养结果。
8. 再生植株硬化：再生植株硬化是指通过逐渐减少对植物的外界保护和提供适宜的环境条件，使得再生植株逐渐适应自然条件。
再生植株硬化是植物组织培养最后一个重要环节，可以确保再生植株的生长和生产力。
总之，植物组织培养是利用植物细胞的再生分裂能力进行无性繁殖和植物改良的生物技术。
在植物组织培养过程中，一系列名词的应用和理解对于成功进行培养和繁殖非常重要。
第十一章植物的生长、分化和发育
二、 植物生长分析 The Analysis of Plant Growth
(一 )植物生长的测量指标
(二) 植物生长的分析方法
(一) 植物生长的测量指标
1 体积（长度和直径） 2 鲜重 3 干重 4 细胞数
(二 )植物生长的分析方法
1. 植物生长的流体运动学性质
图11-1 双子叶植物上胚轴弯勾及其生长呈现典型的流体运动状态，即由不断生长 着的细胞构成一个相对稳定的整体形态。如果在弯勾上的某一位点作一标记，经 过一段时间后，这个标记会沿箭头所示的方向从弯勾的一侧“流向”另外一侧， 表示构成弯勾的细胞处于不断的更新和生长过程中。
细胞水平 原生质的增加，细胞分裂、伸 长和扩大来实现的。
整株水平 根，茎，叶，花，果实和种子 的体积增大和干重的增加。
营养生长 vegetive growth 生殖生长 reproductive growth 有限生长 determinate growth 无限生长indeterminate growth
器官培养 (茎尖：快繁和脱毒)
胚胎培养
克服杂种不育或远缘
花药培养
杂交不亲和性
原生质体培养
组织培养
二、组织培养的基本方法
1. 培养基的配制 2. 培养材料的选择 3. 材料的接种 4. 在一定条件下的培养
1. 培养基的配制
大量元素 微量元素
碳源（蔗糖/葡萄糖） 维生素（VB1必需；烟酸、B6、肌醇不是
从整体水平看，植物生活周 期包括种子萌发，幼苗生长、营 养体生长、花的发育、受精、种 子形成、休眠或衰老、死亡等。
在生活周期中，伴随着形态 建成过程，植物个体经历着量变 和质变的过程，即生长和分化的 过程。
生长(growth)植物的组织、器官及整 体由于细胞的分裂和扩大而由小变大， 在体积上、重量上所发生的不可逆的 增长。主要指量的变化。
植物组织培养
植物组织培养名词解释1.细胞的全能性：指植物体的任何一个有完整细胞核的活细胞都具有该植物的全套遗传基因和产生完整植株的潜在能力。
2.分化：指细胞、组织、器官或整株植物从分生组织或幼小状态发育为成熟状态的过程，并在生理、形态上发生的变化。
其最大的特征是失去分裂能力。
3.脱分化：植物离休的器官、组织、细胞在人工培养基上，经过多次细胞分裂而失去原来的分化状态，形成无结构的愈伤组织或细胞团的过程，使其回复到胚性细胞的状态。
其特征是已失去分裂能力的细胞重新获得了分裂能力。
4.再分化：指由脱分化的细胞再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至最终再生成完整的植株的过程。
5.试管苗：指在无菌离体条件下，对植物组织、细胞、器官进行组培所获得的的再生植株。
6.根芽激素理论：根和芽的分化由生长素和细胞分裂素的比率所决定，这一比率高时促进生根，比率低时促进茎芽的分化，比率适中时，组织则倾向于以一种无结构的方式生长。
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。
7.污染：批在组培过程中，由于真菌、幼苗等微生物的侵染，在培养容器内滋生大量的菌斑，使试管苗不能生长和发育的现象。
8.褐变：指在组培过程中，培养材料向培养基中释放褐色物质，致使培养基逐渐变成褐色，培养材料也随之慢慢变褐而死亡的现象。
9.玻璃化现象：指试管苗因生理失调而引起的嫩茎、叶片出现半透明状和水渍状的现象。
10.无菌操作：亦称接种。
指将经过表面灭菌后的植物材料在无菌环境中切碎或分离出器官、组织或细胞转移到无菌培养基上的过程。
由于整个过程均在无菌条件下进行，所以将这个过程称为无菌操作。
11.植物组织培养：指在无菌条件下，将离体的植物器官(如叶、花、未成熟的果实、种子)、组织(如形成层、花药组织、胚乳)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、细胞或原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其长成完整的植株或生产具有经济价值的其他产品。
植物组织培养
植物组织培养重点名词解释：1、植物组织培养：是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。
又称为植物离体培养2、外植体（explant）：用于离体培养的那部分植物器官、组织或细胞。
3、愈伤组织（callus）：是指外植体因受伤或在离体培养时，其细胞进行活跃的分裂增殖而形成的一种无特定结构和功能的组织。
4、离体生态学（in vitro ecology）：是指研究离体培养环境条件控制的科学，其研究对象是培养基、植物材料和人工环境条件。
5、植物细胞全能性（totipotency）：是指任何携带完整遗传信息的植物活细胞都具有表达其所有遗传信息的能力，能够发育成完整的植株。
胞需经过脱分化和再分化过程才能表现其全能性。
6、脱分化（dedifferentiation）：成熟细胞或分化细胞转变为分生状态（即形成愈伤组织）的过程。
7、再分化（redifferentiation）：成熟细胞或分化细胞脱分化转变为愈伤组织后重新分化成异质细胞的过程。
8、植物茎段培养是指对植物的带有一个以上定芽或不定芽的外植体（包括块茎、球茎、鳞茎在内的幼茎切段）进行离体培养的技术。
9、茎尖培养（shoot tip culture or apical meristem culture）是指对植物顶端的原分生组织和它衍生的分生组织的培养。
10、叶培养的意义：研究叶形态建成、光合作用、叶绿体形成等；叶细胞全能性；原生质体融合；无性繁殖系；诱变育种。
11、离体叶组织发育途径：直接产生不定芽，由愈伤组织产生不定芽，胚状体和其他。
12、植物器官培养是指对植物某一器官的全部或部分或器官原基进行离体培养的技术。
13、植物胚胎培养是指对植物的胚、胚乳、胚珠和子房等进行离体培养，使其发育成完整植株的技术。
包括：胚培养、胚乳培养、胚珠培养以及子房培养。
14、胚乳培养是指将胚乳组织从母体上分离出来，通过离体培养，使其发育成完整植株的技术15、胚珠培养是将胚珠从母体分离出来，无菌条件下让其进一步生长发育，使其形成植株的技术。
植物组织培养的原理及过程
植物组织培养的原理是建立在植物细胞的全能性基础上的所谓全能性是指任何有完整的细胞核的植物细胞拥有形成一个完整植株所必需的遗传信息理论上都能发育成为一棵植株
叙述植物组织培养的原理及过程，描绘植物组织培养的流程图。
答案：植物组织培养的原理是建立在植物细胞的全能性基础上的，所谓全能性是指任何有完整的细胞核的植物细胞拥有形成一个完整植株所必需的遗传信息，理，植物的体细胞，雌配子、雄配子体都能发育成胚,最终发育成完整的植株。
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》课件
通过植物组织培养，我们可以在无菌条件下培养和繁殖植物细胞、组织和器 官。这种技术在农业和科学研究中具有重要的意义。
培养的定义和意义
1 定义
植物组织培养是一种无菌条件下培养和繁殖植物细胞、组织和器官的技术。
2 意义
植物组织培养可以实现植物繁殖和改良，加快育种速度，解决病虫害和环境胁迫等问题。
植物组织培养的未来发展方向
基因工程
利用植物组织培养技术进 行基因编辑和转基因繁殖， 加速育种进程。
环境修复
利用植物组织培养技术繁 殖适应环境的植物品种， 用于环境修复和产药用植物和人工合成药 物，为医疗领域带来新的 可能性。
植物组织培养的历史和研究方法
1
历史
植物组织培养起源于20世纪50年代，经过多年的发展和研究，如今已广泛应用 于植物学和农业领域。
2
研究方法
常用的植物组织培养方法包括悬浮培养、固体培养、愈伤组织培养等，每种方法 都有其适用的场景。
植物激素的作用
生长素
促进细胞分裂和分化，调 控植物生长和发育。
赤霉素
促进植物伸长和营养物质 的转运。
细胞分裂素
促进细胞分裂和植物器官 的生长。
植物花卉组织培养技术及其应用
技术
植物花卉组织培养技术包括愈伤组织培养、鲜花 切花养护、芽体分化培养等，广泛应用于花卉生 产和观赏。
应用
植物花卉组织培养应用于兰花、玫瑰等种类的繁 殖和育种，有效提高了花卉产量和改良品种。
植物细胞休眠和复苏技术
1
休眠
植物细胞休眠是植物适应环境变化而
复苏
2
进入的一种休息状态，存在于种子、 芽和各种组织中。
植物细胞在适宜的环境条件下，从休
植物组织培养
Байду номын сангаас 植物组织培养的步骤
5. 植株的移栽与驯化
当愈伤组织分化形成完整植株后，将其从培养容器中取出，移栽到适宜的土壤或基质中。 移栽后的植株需要经过一段时间的适应和恢复，这一过程称为驯化
Chapter 4
植物组织培养 的应用
植物组织培养的应用
植物组织培养技 术在多个领域都 有广泛的应用
植物组织培养的应用
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基因工程以及植物病理学等领域的
重要工具
Chapter 2
植物组织培养 的基本原理
植物组织培养的基本原理
1
植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，即 植物的任何一部分细胞都含有该生物的全部遗
传信息，具有发育成完整个体的潜在能力
在适宜的培养条件下，离体的植物组织或 细胞可以脱分化形成愈伤组织，随后再分
植物组织培养
-
目录
1 引言 2 植物组织培养的基本
原理 3 植物组织培养的步骤 4 植物组织培养的应用
Chapter 1
引言
引言
A
植物组织培养是一种现代生物技术
，通过无菌操作，将植物的细胞、
组织或器官在人工控制的条件下进
行离体培养，使其再生完整植株的
植物组织培养概念
1.植物组织培养概念：是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术，又称为植物离体培养。
2.外植体（explant）:用于离体培养的那部分植物器官、组织或细胞。
3.愈伤组织（callus）；是指外植体因受伤或在离体培养时其细胞进行活跃的分裂增值而形成的一种无特定结构和功能的组织。
4.植物组织培养的特点是采用微生物学的实验手段来操作植物离体的器官、组织和细胞。
这一特点具体表现在以下几个方面：（1）组培技术是无菌操作技术；(2)组培材料处于完全的异养状态；（3）组培材料可以是离体状态的器官、组织、细胞或原生质体；（4）组培培养物可以形成克隆(clone,无性繁殖系)，也可以进行茎芽增殖或生根；(5)组培容器内的气体和环境气体可以通过封口材料进行交换，相对湿度通常是几乎100%,因此，组培苗叶片表面一般都无角质层或蜡质层，且气孔保卫细胞功能缺乏,气孔始终都是张开的；（6）组培的环境温度，光照强度和时间都是人为设定的，其参数可调。
5.德国植物学家Haberlandt被公认为是植物组织培养之父，他与1902年发表的植物组织培养的第一篇论文：提出了植物细胞具有全能性，构思了细胞培养的概念。
6.培养基是植物组织培养的核心，它提供植物生长所需的营养物质，是决定植物组织培养成败的关键因素之一。
外植体之所以能沿着不同的组培途径生长、分化，其主要原因就在于培养基中的物质成分对细胞的生长发育起着定向操控作用。
7.在离体培养条件下，不同种植物的组织对营养有不同的要求，甚至同一种植物不同部位的组织对营养的要求也不相同。
因此，在建立一项新的培养系统时，首先必须找到一种合适的培养基，培养才有可能成功。
8.培养的构成：（1）水分；（2）无机盐类：a大量元素b微量元素;（3）有机营养成分：a糖类物质：蔗糖葡萄糖果糖麦芽糖b维生素类c氨基酸类；(4)植物生长调节剂：a生长素:IAA NAA 2,4-D IBA抑制芽b细胞分裂素：6-BA ZT KT促进芽分化；（5）天然有机添加物：椰子汁香蕉泥番茄汁胶木提取液等；（6）pH值：常用5.8 过高培养基变硬，过低培养基不凝固；（7）凝固剂：常用琼脂(粉) 7-10g\L;(8)其他添加物：活性炭。
植物组织培养（全）
植物组织培养（全）第一章植物组织培养的基础知识组织培养的概念植物组织培养是指将植物的离体器官（如根、茎、叶、花、果实、种子等）、组织（如花药、胚珠、形成层、皮层、胚乳等）、细胞（如体细胞、生殖细胞花粉等）以及去除细胞壁的原生质体，甚至幼小的植株，放在无菌条件下，在人工控制的环境条件下，培养在培养基上对其进行克隆，使其生长、分化并成长为完整植株的过程。
可称为离体培养或试管培养。
组织培养的生理依据1．细胞全能性学说植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组，并具有发育成为完整植株的潜在能力。
全能性只是一种可能性。
要把这种可能性变为现实性必须满足两个条件：一是要把这些细胞从植物体其余部分的抑制性影响下解脱出来，也就是说必须使部分细胞处于离体的条件下。
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）调控植物生长调节剂是培养基中的关键性物质，用量极少，但起着十分重要明显而调控作用。
植物生长调节剂包括生长素、细胞分裂素及赤霉素等多种，它们在植物组织培养中具有不同的作用。
（1）生长素用于诱导愈伤组织的形成，体细胞胚的产生以及试管苗的生根，更重要的是配合一定比例的细胞分裂素诱导腋芽和不定芽的产生。
常用的生长素:2,4—二氯苯氧乙酸（2，4-D）、萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）和吲哚丁酸（IBA）等。
作用强弱顺序:2，4-D＞NAA＞IBA＞IAA。
(2)细胞分裂素促进细胞分裂与分化，延迟组织衰老，增强蛋白质合成，促进侧芽生长及显著改变其他激素作用的特点。
常见的细胞分裂素有：2—异戊烯腺嘌呤（2-iP）、玉米素（ZT）、6—苄基氨基腺嘌呤（6-BA）、激动素（KT）、苯基噻二唑基脲（TDZ）。
植物组织培养教材
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载植物组织培养教材地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容第一章植物组织培养的应用植物组织培养可应用于以下几个方面：1．挽救濒于灭绝的植物；2．快速繁殖稀有植物或有较大经济价值的植物；3、生产脱毒苗；4、利用组织培养的材料作为植物生物反应器；多种中草药资源匮乏，产量不足，甚至濒于灭绝。
利用组织和细胞培养的方法在实验室内生产；可不再依附于自然环境，不仅可以解决现有困难，而且可以通过筛选高产有效成分的细胞系，来提高其药用价值。
如用培养的人参悬浮细胞来生产人参皂苷。
利用培养的植物细胞和组织作为生物反应器，也可生产某些蛋白质、氨基酸、抗生素、疫苗等。
5、组织培养结合超低温可经济有效地保存植物种质资源6、组织培养是转基因技术不可或缺的组成部分；7、作物育种（1）单倍体育种：采用花药培养可缩短杂合体纯化所需的时间，节省土地，假定两个杂交亲本在n个独立遗传的位点上彼此不同，通过花药培养，在理论上只要有2n个F1代花粉植株，就有可能得到一个所需要的基因组合，而传统育种方法，则至少要有4n个F1植株才能得到一个所需要的基因组合。
（2）在远缘杂交中，通过离体授粉或原生质体融合有可能克服受精前障碍，通过幼龄合子胚培养可以克服受精后障碍，通过体细胞融合还有可能制造出细胞质杂种。
（3）通过细胞培养，在细胞水平上进行突变体选择，可在一定程度上使高等植物的育种程序微生物化，从而提高选择效率，节省时间和土地面积。
（4）体细胞无性系变异是除有性杂交和理化诱变之外的第三个变异来源。
8、用人工种皮包被体细胞胚制造人工种子，为稀有和珍贵物种的繁殖提供了一种高效的手段。
9、用于遗传学、分子生物学、细胞生物学、胚胎学、基因工程、植物发育等的基础研究。
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?1971年，Takebe?等从烟草原生质体得到再生植株，首次获得原生质体植株再生成功。 1972年，Carlson?等通过两个烟草物种原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种植株。
一是由愈伤组织的部分细胞先分化产生芽（或根），再在另一种培养基上产生根（或芽），形成一个完整的植株，因为芽和根都是植物体的器官，所以这一过程叫器官发生途径。
另一个是在愈伤组织中产生出一些与种子胚相似的结构，即同时形成一个有苗端和根端的两极性结构，然后再在另一种培养基上同时发展成带根苗，由于这一过程与种子中胚的形成和种子萌发时形成幼苗的过程相似，所以叫做胚状体发生或无性胚胎发生。
White:烟草种间杂种的瘤组织进行组培
Nobecourt：胡萝卜进行组培
以上三人是植物组织培养的奠基人
③ 迅速发展阶段（60年代后）
原生质体，花药，快繁技术迅速发展
1958年Steward和Reinert用胡萝卜根的愈伤组织诱导成了体细胞胚，并进而获得了完整植株。
◎ 花药培养技术
◎ 植物原生质体的制备
◎ 植物原生质体的融合
◎ 原生质体的摄入实验
◎ 转基因植物的制作
◎ 染色体（组）的操作技术
本章主要介绍植物细胞、组织和器官的培养
二、植物细胞工程的发展史
1902年，德国植物学家哈伯兰特（G.Haberlandt）最早进行植物细胞培养的试验，被誉为“植物组织培养之父”；
细胞的脱分化
脱分化：离体培养条件下，一个已分化的细胞回复到原始无分化状态或分生组织细胞状态或胚性细胞的状态的过程就是细胞脱分化
愈伤组织是细胞脱分化的结果
已经脱分化的细胞或组织在一定条件下，它们又可以经过胚状体(由体细胞形成的类似合子胚的结构)或愈伤组织再分化出芽和根，从而发育成一个完整的植株。激素则是在一定条件下能打破操纵基因的控制，使结构基因活化。因此，它直接影响和控制细胞的分化。
（一）植物组织培养的发展简史
① 探索阶段（19世纪初－30年代中）
德国植物生理学家HaHerlandt首次进行了植物细胞培养实验。提出离体的植物细胞具有发育上的全能性，成为植物组织培养的理论基础。
② 奠基阶段（30－50年代）
1934年，White培养番茄离体根尖成功
1939年，Gautheret连续培养胡萝卜根形成层首次成功
（1）细胞分化
细胞分化
细胞分化也可以说是相同基因型的细胞所具有的各个不同的表现型。 它包括：
时间上的分化：一个细胞在不同的发育阶段上可以有不同的形态结构和功能；空间上的分化：对于多细胞生物来讲，同一细胞后代，由于所处的环境不同而可以有相异的形态结构和功能。
细胞分化是一个复杂的生物化学过程，有复杂的调控机制。营养物质和激素的种类和配比能深刻影响分化过程，光照则是许多细胞分化的必需条件
在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官。当已分化的植物器官、组织或细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素等外界条件作用下分化形成愈伤组织（一种相对没有分化的细胞团），继而在植物激素等诱导下发生再分化，才能表达出全能性，发育成完整植株。
3、植物细胞的脱分化和再分化
如果外植体表面污染严重，需流水冲洗1h或更长时间，或者先通过种子培养得到无菌种苗，然后再用其他各个部分建立组织培养。
2 培养基
培养基是植物细胞、组织和器官离体培养所需的营养基质，其中含有植物细胞生长分化所必需的各种营养成分和生长调节物质。
内部因子：植物的遗传性状、生理状况。
外部因子：营养条件（植物激素、无机盐、有机营养成分等）、环境条件（培养基的ph、渗透压、温度、湿度、光照等）。不同程度的影响植物细胞脱分化、再分化及器官建成的各个过程。
愈伤组织再分化过程应先诱导生芽，再诱导生根
当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。
植物体细胞杂交
植物细胞工程
所采用技术的理论基础
通常采用的技术手段
植物组织培养
植物细胞的全能性
四、植物组织培养
在无菌和人为控制外因的条件下，培养、研究植物组织器官，甚至进而从中分化、发育出整个植株的技术。植物组织培养技术的重要理论基础是植物细胞的全能性——在适宜的条件下，一个来自已分化的根、茎、叶等组织的细胞，经过离体培养可以发育成同其亲本一样的完整植株。
植物组织培养条件：
含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。
1 实验材料的清洗和消毒
（1）清洗
实验材料必须严格清洗，清洗过程勿伤实验材料。
（2）消毒
清洗药剂灭菌法适用于培养材料的表面消毒。外植体在接种之前，须经严格地灭菌。由于灭菌剂的种类不同，杀菌力不同，因此选择消毒剂，既要考虑具有良好的消毒杀菌作用，同时又易被蒸馏水冲洗掉或能自行分解的物质，且不会损伤或只轻微损伤组织材料而不影响生长。在使用不同的药剂时，需要考虑使用浓度和处理时间。
B、可短期内获得大量后代；
C、 繁殖方式多样化：营养器官再生、营养器官变态、落地生根等
2、细胞的全能性
生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。
表现全能性的基础和条件
基础： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传信息，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
50年代主要在培养方法方面做了一系列卓有成效的工作，使细胞培养技术日臻成熟；White、Gautheret、Nobecourt?等科学家被誉为植物组织培养的奠基人。?在此基础上建立了植物组织培养的综合培养基，包括无机盐成分、有机成分和生长刺激因素。这是随后创立的各种培养基的基础，同时也建立了植物组织培养的基本方法，成为当今各种植物组织培养的技术基础
1941.荷兰j. van overbeek证明椰子乳汁的活性成分可在体外促进其他种类细胞的分裂和生长。
1943年，美国怀特（White）提出植物细胞具有全能性
1948.中国植物生理学家崔徵和美国科学家合作发现腺嘌呤和生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一。
1954.skoog发现DNA降解物中含有细胞分裂和生长的活性物质。后被命名为激动素。
其他影响植物细胞脱分化与再分化的条件
物理因素：切割造成的机械和生理隔离，切割创伤产生的物质。
化学因素：化学试剂，辐射处理。
（三） 植物组织培养
利用植物组织培养技术可研究被培养部分（外植体）在不受植物其它部分干扰下的生长和分化规律，并可以用各种培养条件影响他们的生长和分化，以解决理论和生产中的问题
愈伤组织〔callus〕:在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在外植体切面上产生。
胚状体〔embroid在离体培养过程中产生一种形似胚（具有明显的根端和芽端），功能与胚相同的结构。
继代培养：更换新鲜培养基来繁殖同种类型的材料（愈伤组织.芽等）。
（5）影响植物细胞脱分化和再分化因素：
条件：离体，提供营养物质，激素，其他适宜条件（如温度等）
在高等动物中，受精卵细胞、早期卵裂细胞、囊胚期细胞具有全能性
几乎所有植物的体细胞，雌、雄配子体都具有全能性，都能发育成胚和植株
受精卵>生殖细胞>体细胞
植物细胞全能性的差异：
根据细胞所处的组织不同从强到弱为：顶端分生组织 > 居间分生组织 > 侧生分生组织 > 薄壁组织(基本组织) > 厚角组织 > 输导组织 > 厚壁组织。
对一些特殊生物特性的植物材料需要特殊的处理。
表面具较厚蜡质和角质层的，灭菌剂不易粘着，可加入少量表面活性剂。
对器官外植体的灭菌，一般采用多种药剂配合使用的方法。
不同器官的灭菌顺序
(1)茎尖、茎段及叶片等的消毒：用清洁剂清洗---75%酒精浸泡10-20min---无菌水洗2-3次---Naclo或升汞溶液泡10-15min---无菌水洗3-4次
第十一章 植物组织与细胞培养
☆概念
它是以植物组织细胞为基本单位，在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作，使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而改良品种或创造新物种，或加速繁殖植物个体，或获得有用物质的过程统称为植物细胞工程。
一 植物细胞工程
☆ 植物细胞工程的主要内容
◎ 植物细胞、组织和器官的培养
1904年， hanning，在无机盐和蔗糖溶液中培养了萝卜和辣根菜的胚,最先将幼胚培养技术应用于育种实践的植物细胞工程。
1922年，美国、德国分别报导了离体根尖的培养；
1934—1939年，先后发现了各种生长素，并利用番茄、胡萝卜的离体培养，初步建立起较为成熟的细胞培养方法，使植物细胞培养进入一个崭新的时代；
（2）果实和种子的消毒：自来水冲洗10-30min---70%酒精漂洗---2%Naclo液浸10min---无菌水2-3次---取出种子培养
（3）根及地下部器官的消互毒：自来水冲洗---纯酒精漂洗---升汞浸5-10min或2%Naclo液浸10-15min---无菌水洗3次
（4）花药的消毒：70%酒精浸泡数秒钟---无菌水洗2-3次---漂白粉上清液浸10min---无菌水洗2-3次.
一般情况下，如果外植体较大而且硬，可直接用消毒剂处理，如果实、叶片、茎段、种子等的消毒；如果是幼嫩的茎尖，一般先取较大的茎尖，表面消毒后，再在无菌条件下借助解剖显微镜取出需要的茎尖大小培养；如果是未成熟胚、胚珠、胚乳、花药等，一般先把子房或胚珠、花蕾表面消毒，再在无菌条件下剥出需要的外植体；如果是细胞，应按培养目的，选择合适的起始材料进行相应的外植体消毒。