第11章 种质保存 (2009.02.07)
第十一讲种质离体保存
限制生 长保存
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种质离体 保存
超低温 保存
(1)限制生长保存法
限制生长离体保存法:是近年来新发展且较为 有效的种质保存方法, 以组织培养技术为基础, 通过改变试管苗的生长环境, 使细胞生长降至 最小限度, 延长继代间隔时间, 减少继代次数, 以避免频繁继代造成污染或引发种质变异, 从 而有效地保证种质的遗传稳定性, 实现植物种 质资源的中期保存目的
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5)植物病毒的鉴定与检测方法有哪些?
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直接观察法 指示植物法 抗血清鉴定法 电子显微镜直接检验法 酶联免疫测定法
本讲主要内容
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种质保存的定义及意义 种质离体保存 种质离体保存的用途
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种质资源是大自然留给人类的宝贵遗产,是物种进化、遗传 学研究及植物育种的物质基础,是保障人类良好生存环境和 衣食住行必不可少的财富,是关系到一个国家和民族竞争力 的重要战略物质。因此植物种质资源保存已成为全球性关注 的热点课题
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A: 低温保存法
是在低于正常培养温度下保存植物离体培养物的技术, 该方法常结合改变培养基成分、辅以培养环境调控等措 施,以减缓保存材料的生长速度,延长继代时间,故又 称小生长法。 是限制生长保存中应用最广的方法。培养温度一般为19℃(热带、亚热带植物则一般为10-20 ℃ ),培养物 的生长受到抑制,继代时间可延长间隔数月到1年以上 简单易行,需要设备少,投资小,技术成熟,可以作为 植物种质资源的中短期保存方法。
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缺点:
– – – –
对于限制或延缓生长的处理,需定期转移,连续继 代培养 易受微生物污染或发生人为差错 多次继代培养有可能造成遗传性变异 及材料的分化及再生能力的逐渐丧失。 超低温保存可在一定程度上避免这些问题。
第10章《种质保存》复习题及参考答案
第10章《种质保存》复习题及参考答案第11章种质保存⼀、填空:1、种质保存分为原地保存和异地保存两种⽅式;2、超低温保存分为:快速冷冻法、慢速冷冻法、分步冷冻法和⼲燥冷冻法四种冷冻⽅法;3、分步冷冻法分为:两步冷冻法和逐级冷冻法两种⽅式;4、冷冻保存后细胞和器官最基本的活⼒检测⽅法是再培养法。
⼆、名词解释:1、⼈⼯种⼦(artificial seeds)或体细胞种⼦(somatic seeds)。
任何⼀种在离体培养条件产⽣的繁殖体,⽆论是在涂膜胶囊中包裹的、裸露的或经过⼲燥的,只要能够发育成完整的植株,均称之为⼈⼯种⼦。
2、种质保存(germplasm conservation):是利⽤天然或⼈⼯创造的适宜环境,保存种质资源,使个体中所含有的遗传物质保持其完整性,有⾼的活⼒,能通过繁殖将其遗传特性传递下去。
3、超低温保存(cryopreservation):也叫冷冻保存(freeze preservation ),⼀般以液态氮(-196℃)为冷源,使温度维持在-196℃。
在如此低温下,新陈代谢活动基本停⽌,处于“⽣机停顿”状态。
三、问答题:1、提⾼冷冻后细胞或组织存活率的⽅法有哪些?(1)植物材料的性质冷冻前材料材料的性质,包括物种、基因型、抗寒性、年龄、形态结构和⽣理状态等,都会对冷冻效果产⽣很⼤影响。
(2)冷冻前的预处理:同步化、预培养、低温锻炼、冷冻防护剂(3)、解冻⽅法:快速解冻法;慢速解冻法(4)、重新培养2、为增强细胞的抗冻⼒,可对冷冻前的材料进⾏哪些预处理措施?(1)悬浮培养或继代培养(2)预培养(3)低温锻炼(4)冷冻防护剂3、常⽤的冷冻防护剂有哪些?其作⽤是什么?(1)常见种类:⼆甲基亚砜(DMSO),⽢油,糖,糖醇类等(2)作⽤:降低冰点,促进过冷却和“玻璃态化”的形成;提⾼溶液的黏滞性,阻⽌冰晶形成;DMSO可使膜物质分⼦重新分布,增强细胞膜的透性,在温度降低时,加速细胞内的⽔流往细胞外结冰,防⽌细胞内结冰产⽣伤害;稳定细胞内的⼤分⼦正常结构,特别是膜结构,阻⽌低温对膜的伤害。
种质保存
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作业
1 冷冻保存的程序中主要包括几个步骤? 2离体无性系冷冻保存意义?
5 解冻和重新培养 (1)解冻 一般措施:把材料从液氮罐中取出投入 30—40度水浴锅中(速度500-750度/分 钟)。 (2)清洗 A 目的:去掉冰冻保护剂,降低渗透压 B 清洗液一般为液体培养基
清洗有坏处吗?为什么?如何应对?
(3)培养物的存活率:
A 理论存活率的公式:
重新生长的细胞或器官组织数目/解冻的细胞或器官组织数目
3 离体无性系贮存的两种方法: (1)冷冻保存 (2) 低温贮存
国家种质资源库
国家种质库是全国作物种质资源长 期保存与研究中心。该库在美国洛 克菲勒基金会和国际植物遗传资源 委员会的部分资助下,于1986年10 月在中国农业科学院落成,隶属于 作物品种资源研究所。
国家种质库保存资源的对象
保存对象:凡能通过种子繁殖维持物种遗传完整性的各类植物 种质资源,都可保存到国家种质库,其种子应是耐低温和耐干 燥类型,即正常型种子(orthodox seeds)。
冷冻降温 贮存 解冻 重新培养
二 冷冻保存 3低温对细胞的伤害和冷冻保护剂的必要性 (1) 低温对细胞的伤害: A 细胞内冰晶形成引起细胞破裂, 造成物理理损伤 B 自由水冷冻后引起细胞脱水,造成 生理伤害 (2)冷冻保护剂的作用: A 提高溶液的粘滞性,防止细胞内大 冰晶的形成,防止物理损伤 B降低冰点,促进细胞胶质的“玻璃 化”态形成, C 稳定细胞内大分子物质的正常结构 特别是膜结构,阻止低温对其伤害
第十一章 种质资源的保存
种质资源的保存
引言 抑制生长保存 冷冻保存
引言
种子贮存的局限 种子贮存的局限
种子的生活力随贮存期的延长逐渐消失; 种子的生活力随贮存期的延长逐渐消失; 对于无性繁殖的植物,难于采用种子保存; 对于无性繁殖的植物,难于采用种子保存; 种子贮存易遭受自然灾害袭击而丢失; 种子贮存易遭受自然灾害袭击而丢失; 种子保存后代,会产生变异,不能保持母本的有优良性状. 种子保存后代,会产生变异,不能保持母本的有优良性状.
离体种质保存的缺点 离体种质保存的缺点
对于限制或延缓生长的处理,需定期转移,连续继代培养; 对于限制或延缓生长的处理,需定期转移,连续继代培养; 易受微生物污染或发生人为差错; 易受微生物污染或发生人为差错; 多次继代培养有可能造成遗传变异及材料的分化和再生能力的逐渐丧 失。
抑制生长保存
低温保存
种质外植体材料在非冻结的低温下,老化程度减慢, 种质外植体材料在非冻结的低温下,老化程度减慢,因而导致继代间隔时间 延长。 延长。
解冻方法
快速解冻法 把在-196℃下冷冻起来的材料直接投入37℃ 40℃ 把在-196℃下冷冻起来的材料直接投入37℃—40℃的温 下冷冻起来的材料直接投入37℃ 40℃的温 水浴中解冻,速度大约是500℃~700℃每分钟。 水浴中解冻,速度大约是500℃~700℃每分钟。 500℃ 每分钟 慢速解冻法 将超低温保存的材料先置于0℃低温下, 将超低温保存的材料先置于0℃低温下,然后逐渐升至室 0℃低温下 内温度,让其慢慢解冻。 内温度,让其慢慢解冻。
生长抑制剂
在培养基中加进生长抑制剂能有效地减缓植株生长如B9和CCC。 在培养基中加进生长抑制剂能有效地减缓植株生长如B9和CCC。 B9
种质保存
In vitro conservation of germplasm
一、种质离体保存的意义
种质:指亲代通过生殖细胞或体细胞传 递给子代的遗传物质。
种质保存:利用天然或人工创造的适宜环境,使 个体中所含有的遗传物质保持其遗传完整性、 高活力,能通过繁殖将遗传物质传递下去。
一、离体保存种质的意义
生长素或细胞分裂素 促进生长
ABA是天然的生长抑制剂
原理
阻碍RNA聚合酶活性,抑制DNA合成
青鲜素(MH)、CCC、B9和PP333等
2、提高培养基渗透压
蔗糖 2-3% 10%
甘露醇
不易为培养物所吸收,效果更佳
此方法最早在木薯和马铃薯上应用
3、降低培养瓶内氧分压
降代氧分压,改变培养环境的气体状 况,抑制外植体的细胞生理活动,延 缓衰老 此方法始于80年代在烟草上的研究
4-3-2、冰冻保护剂类型 二甲基亚砜(DMSO) 甘油 糖 糖醇 氨基酸 多肽 聚乙二醇(PEG)
4-4、冰冻方法 快速法 慢速法 预冷冻法 干燥冷冻法
4-5、化冻方法
方法:快速解冻,慢速解冻
4-6、再培养
4-7、活力检测
TTC FDA 培养存活率
优越性:1)基于玻璃化的超低温保存不需
要昂贵的程序降温仪,比经典法操作简 单;
2)由于在冷冻过程中避免了冰晶形成,更
适用于茎尖、合子胚等复合器官;
3)适宜于多种外植体材料。
离体保存都基于:保存过程中植物材料在遗
传上是相对稳定的,即材料在保存始点和保
存终点的遗传组成是一致的。
事实并非如此,因为植物组织培养中会发生
体细胞无性系遗传变异。
使保存材料达到超低温保存所要求 的生理特性
种质保存
第11章种质保存目的要求:1、了解种质资源保存的一般概念2、低温保存和超低温保存技术第一节种质资源保存的一般概念种质资源又称遗传资源,习惯上也叫品种资源。
它包括栽培、野生及人工创造的粮食作物、经济作物、园艺作物的品种或品系。
但现代农业生产中,一般只种植少数几种高产品种,而其它的品种或农家种则因为不适应目前的农业需要,以及科学水平所限或人们还未发现它们的用途而极少种植。
但这些资源一旦丢失就永远无法找回。
种质保存,是利用天然或人工创造的适宜环境,保存种质资源,使个体中所含有的遗传物质保持其完整性,有高的活力,能通过繁殖将其遗传特性传递下去。
要保存足够的群体,减少繁殖过程中遗传漂移,使繁殖前后保持有最大的遗传相似性。
在贮藏过程中,要求表现最低程度的遗传变异。
种质保存分为原地保存和异地保存两种方式。
原地保存,指在自然生态环境下,就地保存,自我繁殖种质。
这种方式不仅可以保存种质还可以保护不同的生态系统。
如各类保护区的建立。
世界第一个保护区是1872年美国建立的黄石公园。
异地保存是将种子、植物体保存于该植物原产地以外的地方,主要形式有植物园、种质圃、种子库、组织培养物的试管保存(离体保存)等。
其中种子保存所占空间小并能保存多年,且易于干燥和包装便于运输。
但处子易受病虫害侵害;遗传性状不稳定有些种子含水量高难于脱水保存。
离体保存是将单细胞、原生质体、愈伤组织、悬浮细胞、体细胞胚、试管苗等植物组织培养物储存在使其抑制生长或无生长条件下,达到保存目的的方法。
该法具有省时省力,不受自然生态因素影响,便于交流运输等优点。
主要有低温保存和超低温保存两种方式第二节低温保存低温保存是在低于正常培养温度下保存植物组织培养物的技术,该方法常结合改变培养基成分、控制光照等措施,以减缓保存材料的生长速度,延长继代时间,故又称小生长法。
该法简单易行,需要设备少,投资小,技术成熟,可以作为植物种质资源的中长期保存方法。
低温保存的基本特征是保存材料的定期继代培养,不断繁殖更新。
第十一章 种质保存
⑴低温保存 抑制生长的最常用手段是降低温度。一般作物对低温的耐 受力与它们的起源和最适生长的生态条件有关。 如热带作物对低温的耐受力不如温带作物。马铃薯、苹果、 草莓及大多数草本植物可以在0℃~6℃条件下保存,而木 薯、甘薯的保存温度不能低于15~20℃。
种质外植体材料在非冻结的低温下,老化程度减慢,因而 导致继代间隔的时间延长。
3)冷冻贮存: 注意补充定期液氮、贮存时间。 4)解冻: 快解冻:迅速放到35-40 ℃的温水浴中解冻,使冰晶溶 化,对细胞伤害小。 慢解冻: 材料在0-3 ℃的条件下,缓慢解冻。 5)重新培养: 抗冻保护剂的洗涤: 成活率的提高:
实例:冷冻保存玉米悬浮培养细胞的程序
1、用添加10%脯氨酸的新鲜培养基将活跃生长的悬浮培养物 继代培养。 2、3-4天后,以不含脯氨酸的培养基把细胞洗净,重新悬浮 培养。 3、把含有20%脯氨酸的冷培养基加入等量悬浮培养液中,分 4份,在1小时内逐渐加入。 4、在可控冷冻器中,以1 ℃/min的速度冷却到-30 ℃。并 平衡30-40min. 5、放到液氮中保存。 6、化冻时,投入40 ℃水浴中,搅动1-2min. 7、细胞涂在固体培养基中,使其重新生长。
第二节 离体保存种质遗传稳定性的影响因素
外植体的类型 培养基的成份 保存方法 保存时间
考试题型: 1、名词解释 2、填空题 3、选择题 4、简答题 5、论述题
1)预处理: 目的:使材料适应将要遇到的低温,提高自由水含量低的新 细胞的生成,避免冷冻过程中细胞内大的冰晶的形成,提 高细胞的成活率。 方法: 低温预处理:低温锻炼 添加冷冻防护剂:提高溶液的粘滞性,防止细胞内大的 冰晶形成。 5-8% 二甲基亚砜(DMSO)、甘油、10%脯氨酸。
第11章 植物种质资源保存
4
2、植物超低温保存的原理 、 低温伤害: 低温伤害:细胞内部结冰 细胞质溶液浓缩 加冷冻保护:二甲基亚砜、 加冷冻保护:二甲基亚砜、PEG、甘油 、 (1)水合作用,提高溶液的黏滞性 )水合作用, (2)增加细胞透性,防止细胞内结冰 )增加细胞透性, (3)减少冰的形成,减少组织内溶质数量的迅速提高 )减少冰的形成, (4)保护质膜,特别是糖类物质 )保护质膜,
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三、植物种质资源的常温保存
(1)概念 ) 用组织培养或细胞培养的方法,将不易保存的植物种质 用组织培养或细胞培养的方法, 资源进行扩繁和保存,保存条件: 资源进行扩繁和保存,保存条件:组织培养室 (2)保存原则 ) 生长量最低、遗传变异最小、容易再生植株 生长量最低、遗传变异最小、 (3)保存对象 ) 特异种质资源、无性繁殖植物等 特异种质资源、 (4)保存方法 ) 茎尖培养
一、超低温保存技术
3
1、 超体温保存的意义 超低温保存: 80℃ 下保存: 超低温保存:<-80℃ 下保存:液氮保存 (1)长期保存种质的遗传特性 (2)保持细胞形态发生能力 (3)珍稀物种的保存 (4)长期保存去病毒材料 (5)防止种质衰老 (6)延长花粉寿命 (7)国际交流 创造新的种质资源: (8)创造新的种质资源:耐低温 (9)设备简单
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1、低温保存方法
(1)常温保存 ) 热带作物对低温敏感,常温下生长十分缓慢 热带作物对低温敏感, (2)常低温和低温 ) 许多植物可在低温下保存 :3~4 ℃, -3 ~ 4 ℃ (3)改良培养基:营养元素控制生长 )改良培养基: (4)高渗培养基 ) (5)生长抑制剂的应用: ABA等 )生长抑制剂的应用: 等 (6)低压保存: )低压保存: (7)干燥保存:愈伤组织、体胚干燥后,类似种子贮存 )干燥保存:愈伤组织、体胚干燥后,
种质 保存
息从亲代传递给子代的遗传物质。 种质库:是指以种为单位的群体内的全部
遗传物质,它有许多个体的不同 基因所组成。又称基因库。 种质资源:具有种质并能繁殖的生物体统
称为种质资源或遗传资源。
二、种质保存的意义 随着经济发展,地球不断开发及生态环
境破坏,每年都有多个物种消失或濒临灭 绝。各种植物,包括栽培种、野生种甚至 杂草,都具有各自独特的优良基因,是植 物品种改良乃至农业可持续发展的基础。 它们是经过长期进化而来,一旦失去不会 再来。因此,世界各国都很重视植物种质 资源的收集与保存的研究。
三、种质保存子,先形成冰晶中
心,而冰晶形成的速度与溶液成分、 降温速度有关。一般在-20℃—60℃范围内,晶体中心增长最快, 形成大块冰晶体之后,慢慢减速, 到-140℃时完全停止增长。
4、冷冻处理 (1)快速冷冻 将植物材料从0℃ 或者其它预处理温度直接投入 液氮中保存的方法。降温速度为1000 ℃/min。 植物体内的水分在降温冷冻过程中,从-10℃—140℃范围内是冰晶形成和增长的危险温度区, 到-140℃时完全停止增长,关键是利用高速降温
(2)慢速解冻 先置于0 ℃解冻,在逐渐升温至室 温。可以使水分慢慢渗入细胞内。
7、保存材料复苏培养 保存材料解冻后,需用液体培养基冲
洗几遍,除去冷冻防护剂的残留毒害。然 后可以在固体培养基上进行培养,进行正 常生长,再生植株。
重新生长的细胞(组织)
存活率=
100%
解冻的细胞(组织)
A, The shoot tip of papaya (arrows) from plantlet was
2、 贮藏保存 贮藏保存就是用控制贮藏条件 ( 主要是
种质保存
第11章种质保存目的要求:1、了解种质资源保存的一般概念2、低温保存和超低温保存技术第一节种质资源保存的一般概念种质资源又称遗传资源,习惯上也叫品种资源。
它包括栽培、野生及人工创造的粮食作物、经济作物、园艺作物的品种或品系。
但现代农业生产中,一般只种植少数几种高产品种,而其它的品种或农家种则因为不适应目前的农业需要,以及科学水平所限或人们还未发现它们的用途而极少种植。
但这些资源一旦丢失就永远无法找回。
种质保存,是利用天然或人工创造的适宜环境,保存种质资源,使个体中所含有的遗传物质保持其完整性,有高的活力,能通过繁殖将其遗传特性传递下去。
要保存足够的群体,减少繁殖过程中遗传漂移,使繁殖前后保持有最大的遗传相似性。
在贮藏过程中,要求表现最低程度的遗传变异。
种质保存分为原地保存和异地保存两种方式。
原地保存,指在自然生态环境下,就地保存,自我繁殖种质。
这种方式不仅可以保存种质还可以保护不同的生态系统。
如各类保护区的建立。
世界第一个保护区是1872年美国建立的黄石公园。
异地保存是将种子、植物体保存于该植物原产地以外的地方,主要形式有植物园、种质圃、种子库、组织培养物的试管保存(离体保存)等。
其中种子保存所占空间小并能保存多年,且易于干燥和包装便于运输。
但处子易受病虫害侵害;遗传性状不稳定有些种子含水量高难于脱水保存。
离体保存是将单细胞、原生质体、愈伤组织、悬浮细胞、体细胞胚、试管苗等植物组织培养物储存在使其抑制生长或无生长条件下,达到保存目的的方法。
该法具有省时省力,不受自然生态因素影响,便于交流运输等优点。
主要有低温保存和超低温保存两种方式第二节低温保存低温保存是在低于正常培养温度下保存植物组织培养物的技术,该方法常结合改变培养基成分、控制光照等措施,以减缓保存材料的生长速度,延长继代时间,故又称小生长法。
该法简单易行,需要设备少,投资小,技术成熟,可以作为植物种质资源的中长期保存方法。
低温保存的基本特征是保存材料的定期继代培养,不断繁殖更新。
种质资源保存方法
种质资源保存方法种质资源是亲代通过生殖细胞或体细胞直接传递给子代决定其性状的遗传物质,是生物遗传变异和生物多样性的物质基础,是新品种选育和改良的遗传物质基础。
种质资源的保存以种子形式保存方法为佳,此法具有最经济并能保持稳定的遗传性等优点。
种质资源保存方法主要有以下几种:1.干燥密封保存:在常温条件下在密封容器中加适量干燥剂保存种子的方法。
干燥剂可用生石灰、氯化钙、硅胶等,一般种子与干燥剂的比例以1∶2为宜,硅胶比例可适当提高。
2.低温保存:种子干燥后进行密封包装,然后置于低温条件下如冷库、冰箱内保存。
这是一种低温不控湿度的方法。
因此特别要注意存放种子的容器要严格密封,防止吸湿。
3.异地保存:将潮湿地区的种子移至到干燥、低温地区保存。
我国青海、新疆等地气候干燥寒冷,青海西宁常年平均气温6.0℃,平均相对湿度为53.9%,7月至9月的相对湿度在65%左右,即相当一个自然低温干燥库。
以上保存方法其共同特点是,种子含水量仍相对较高。
种子在贮藏中代谢仍比较旺盛,种子衰老快,种子温度常随外界环境的变化而变化,如密封不好,种子含水量还会与环境湿度平衡。
4.种质库保存:种质库库内有控湿设备,是当今保存种质资源较为理想的条件。
按贮藏期可分为短期保存,中期保存和长期保存三种。
短期库:库温控制在10℃~15℃,相对湿度在50%~60%。
种子用纸袋或布袋包装,一般可存放5年左右,作为临时应用材料,供鉴定、研究和分发。
中期库:库温0℃~10℃,相对湿度在50%以下。
种子用防潮材料包装并密封。
种子水分在8%左右,可保存15以上,保存种子主要是用作分发材料。
长期库:库温在-10℃~-20℃,相对湿度在30%~50%,种子含水量在4%~6%。
种子用铝盒或铝箔塑胶密封包装、或真空密封。
贮藏期50年~100年。
长期库贮藏,一般不作分发用,即当分发材料用完时可用作繁殖材料提取,所以也叫基础库。
复份异地保存:因为全部种子资源集中一处保存有很大危险性,为了防止万一,从种子中分出一部分,放置另异地进行复份保存,此种保存法称复份异地保存。
第十一章 种质离体保存
化冻操作
快速化冻:在35—40℃温水中化冻 慢速化冻:在0℃,2—3℃或室温下进行化冻 注意事项: 1、操作轻,避免组织和细胞的机械损伤 2、将冰冻样品试管插入温水浴中时,注意避免 管口污染; 3、试管内的冰一旦化冻后,要立即将试管移到 20-25℃的水浴中,并立即迅速进行洗涤和再培养。
再培养:化冻后立即将材料转移到新鲜培养基上进行 再培养。在这过程中可以观测细胞的增生数量,愈伤 组织的形成和增长情况,大小和数量的变化,新植株 分化的能力等。 荧光素双醋酸酯( FAD)染色法:先配制 0.1% 的荧光 素材料,用一滴染料和一滴化冻后的细胞悬浮液相混 合,分别置于普通光学显微镜(观察总细胞数)和紫 外荧光显微镜(观察活细胞数)下观察和计数。 TTC 法(氯化三苯四氮唑):此法显示细胞内脱氢酶 的活性,脱氢酶使 TTC 还原生成一种红色的物质,作 为检验活细胞的方法 。
(2)保存液 组成部分:电解质平衡盐溶液
高渗溶液:选用葡萄糖、甘露醇、蔗糖 等作为高渗剂。
营养液:氨基酸、核甘类、葡萄糖。
(3)材料的预备和预处理
材料的生长状态和年龄的选择 培养细胞处于旺盛的对数分裂期 液体悬浮培养细胞以5—7天 固体培养的愈伤组织以9—12天为宜 野外生长的植物的芽(冬天低温锻炼)
国家种质圃 (包括试管苗库)
呼和浩特牧草圃
江苏镇江桑树圃
浙江杭州茶树圃
中国野生苎麻种质 基因库在江西建成
两位市民在江西宜春市中国 野生苎麻种质基因库参观。
种质是指亲代通过生殖细胞或体细胞传 递给子代的遗传物质。 植物种质保存是利用天然或人工创造的 适宜环境,使个体中所含有的遗传物质 保持遗传完整性,有高的活力,能通过 繁殖将其遗传特性传递下去。 种质保存方式:原地保存和异地保存。 前者通过建立自然保护区和天然公园里 实现,后者通过植物园、种质园、种子 库及离体保存来实现。
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第11章 种质保存
本章小结:
1、了解种质资源、种质保存的一般概念 2、低温保存和超低温保存技术冷冻的方法 (1)快速冷冻法 (2)冷冻前的预处理 (3)解冻方法 (4)重新培养 3、冷冻保存后细胞和器官活力的检测 4、冷冻保存的应用前景。
第11章 种质保存
×100%
第四节 超低温保存
四、冷冻保存的应用前景
1、长期保存种质的遗传稳定性。 2、长期保存去病毒的种质。 3、保持稀有珍贵及濒危植物的种质资源。 4、保持不稳定性的培养物,如单倍体。 5、保持培养细胞形态发生的能力。 6、防止种质衰老。 7、延长花粉寿命,解决不同开花期和异地植物杂交上 的困难。 8、冷冻解冻过程可筛选抗逆新品种。 9、便于国际间的种质交换。
超低温保存的程序
预处理 加冷冻防护剂0℃ 预冻法-70~-20℃ 快冻法
慢冻法-40℃或-100℃
种质库(-196℃) 迅速解冻(34~40℃) 再培养 细胞生长、植株再生
第四节 超低温保存
三、冷冻保存后细胞和器官活力的检测 再培养法
测定存活率
重新生长细Leabharlann (或器官)数目存活率=解冻的(或器官)数目
第四节 超低温保存
一、冷冻的方法
冷冻的4种方法
快速冷冻法 分步冷冻法
慢速冷冻法 干燥冷冻法
第四节 超低温保存
二、提高冷冻后细胞或组织存活率的方法
1、植物材料的性质 2、冷冻前的预处理 3、解冻方法 4、重新培养
悬浮培养或继代培养 预培养 低温锻炼 冷冻防护剂
快速解冻法 慢速解冻法
第四节 超低温保存 组织材料
离体保存的意义:
可使一些无性繁殖作物种质资源低温长期保存, 避免资源的丢失。 节省土地和劳力,方法简单,花费少并能在保 存中脱毒。 一旦利用可快速繁殖;也利于种质交换。
第11章 种质保存
第二节 常温保存
温度:20~25℃
降低无机盐浓度
改变培养基中营养物质的浓度 提高渗透压:甘露醇、蔗糖 增加生长调节物质 改变培养的环境条件:降低氧的含量
覆盖矿物油
降低氧压
特点:保存时间短,1年转3~5次
第11章 种质保存
第三节 常低温和低温保存
常低温:0~15℃ 低温保存 方法: 低温:-80~0℃
改变培养基成分
改变培养条件
特点:简便易行,投资小.1年转1~3次
第11章 种质保存
第四节 超低温保存
超低温保存:也叫冷冻保存,指在-196℃ 的液氮超低温下使细胞代谢和生长处于 基本停止的状态,在适宜条件下可繁殖, 再生出新的植株,并保持原来的遗传特 性。
植物组织培养学
第11章 种质保存
大 家 好 !
第11章 种质保存
第11章 种质保存
本章主要内容:
种质资源保存的一般概念 低温保存 超低温保存的定义及保存方法
第11章 种质保存
本章教学目的与要求
1、了解种质资源保存的一般概念及意义 2、掌握低温保存和超低温保存技术 3、冷冻保存的应用前景
第11章 种质保存
第一节 种质资源保存的一般概念
种质:指亲代通过生殖细胞或体细胞传递给 子代的遗传物质 种质保存:利用天然或人工创造的适宜环境,使 个体中所含有的遗传物质保持其遗传完整性, 高活力,能通过繁殖将遗传物质传递下去。
第一节 种质资源保存 的一般概念
种质保存的方式:
原地保存
异地保 存
第一节 种质资源保存 的一般概念