植物组织培养培养基 ppt课件

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B,Mn,Zn,Cu,Mo,Co等,也是植物组 织培养中不可缺少的元素,缺少这些物质会导 致生长、发育异常现象。
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三、有机物
有机化合物(organic compound) 培养基中只含有大量元素与微量元素,常称为 基本培养基(basic medium)。为不同的培养 目的往往要加入一些有机物以利于快速生长。 常加入的的有机成分要以下几类:
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MS培养基特点
特点是无机盐和离子浓度较高(钾盐、铁盐、硝 酸盐含量均较高),特别是硝酸盐含量较其他培 养基高,离子平衡性好,具有较强的缓冲能力,是 一种较稳定的平衡溶液。
微量元素种类齐全,浓度高;培养基营养丰富, 在一般的培养中,无需额外加入氨基酸、酪蛋白 水解物、酵母提取物及椰子汁等有机附加成分。
培养基:含有各种被培养生物材料所需要的营养 成分的培养基质。
培养基是组织培养中最重要的基质,选择合适的 培养基对培养成功与否关系很大。
培养基有各种种类,不同的植物和培养部位及不 同的培养目的需选用不同的培养基。
培养基的名称,一直根据沿用的习惯。多数以发 表人的名字来命名,再加上年号,如White(1943) 培养基,Murashing和Skoog(1962)培养基。
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四、植物激素
1)生长素类(auxin):生长素主要被用于诱导愈 伤组织形成,诱导根的分化和促进细胞分裂、伸长 生长。天然的生长素热稳定性差,高温高压或受光 条件易被破坏。在植物体内也易受体内酶的分解, 组织培养中常用人工合成的生长素类物质。 2)细胞分裂素类(cytokinin):这类激素是腺嘌 呤的衍生物,多用于诱导不定芽的分化和茎、苗的 增殖,而在生根培养中使用较少或用量较低。
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3)GA(gibberellic acid 赤霉素): 有二十多种,组织培养中常添加的是GA3。它主
要是促进幼苗茎的伸长生长,促进不定胚发育成小 植株;赤霉素和生长素协同作用,对形成层的分化 有影响,当生长素/赤霉素比值高时有利于木质部分 化,比值低时有利于韧皮部分化;此外,赤霉素还 用于打破休眠,促进种子、块茎、鳞茎等提前萌发。
不同糖类对生长的影响不同。从各种糖对水稻根 培养的影响来看,以葡萄糖效果最好,果糖和蔗 糖相当,麦芽糖差一些。不同植物不同组织的糖 类需要量也不同,实验时要根据配方规定按量称 取,不能任意取量。
高压灭菌时,一部分糖会发生分解,制订配方时
要给予考虑。在大规模生产时,可用食用的棉白
糖代替。
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微量元素的功能
铁是一些氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢 等酶的组成成分。同时,它又是叶绿素形成的 必要条件。培养基中铁对胚的形成、芽的分化 和幼苗转绿有促进作用。在制作培养基时不用 FeSO4和FeCl3(因其在PH值5.2以上,易形 成Fe(OH)3的不溶性沉淀),而使用 FeSO4•7H2O和Na-EDTA的结合成的结合物。
总之,水是植物原生质体的组成成分,是一切代谢过程 的介质和溶液,是生命活动过程中不可缺少的物质。
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二、无机盐
大量元素:N,P,K,Ca,Mg,S等元素。 以盐的形式加在培养基中,它们对植物细胞和
组织的生长都是必不可少的,需要量大于 0.5mmol/L。其中特别说明的是:培养基中无机氮 的供应可以有两种形式,一种是硝酸盐;另一种是 铵盐。 微量元素:Fe,Mn,Zn,B,Cu,Co,I等。
植物激素

培养体支持材料
辅助物质 20
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一、水
培养基大部分是水,配制培养基时一般用三级水(水中不含或 少含某些离子),保证培养基中成分完全人为控制。
水的作用
1.水是细胞原生质的主要组成成分; 2.水是重要代谢过程的反应物质和产物; 3.细胞分裂及伸长都需要水分; 4.水是植物物质吸收和运输及生化反应的良好溶剂; 5.水能使植物保持固有姿态,有利于光合作用和传粉; 6.调节植物体周围的温、湿度,维持植物体温稳定。
碳水化合物
维生素
天然复合物
氨基酸
肌醇
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碳水化合物
最常用的碳源是蔗糖、葡萄糖和果糖,可支持许 多组织很好生长。麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳 糖在组织培养中也有应用。蔗糖使用浓度在 2%—3%,常用3%,即配制一升培养基称取30g 蔗糖,有时可用2.5%。但在胚培养时采用4%— 15%的高浓度,因蔗糖对胚状体的发育起重要作 用。
◆ 成分简单; ◆ 硝酸钾和硫酸铵含量高; ◆ 适合花粉、花药培养。
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KM-8P培养基
◆ 有机成分复杂,包括了所有单糖和维生素, 呼吸代谢中的主要有机酸; ◆ 主要用于原生质体培养(包括原生质融合的培 养)。
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培养基的组成成分
水分
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培养基的发展简史
最早是Sacks(1680) 和Knop(1681),他 们对绿色植物的成分进 行了分析研究,根据植 物从土中主要是吸收无 机盐营养,设计出了由 无机盐组成的Sacks和 Knop溶液,至今仍在作 为基本的无机盐培养基 得到广泛应用。
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CULTURE MEDIUM
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培养基的分类
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基本培养基 完全培养基 初代培养基
继代培养基 诱导培养基
增殖和生根培养基
固体培养基
液体培养基
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培养基的分类
根据培养基的无机盐成分和元素的浓度,可将培 养基分为以下四类: 1. 富盐平衡培养基:
MS培养基;LS培养基;BL培养基;BM培养基; ER培养基等。 2. 高硝态氮培养基:
维生素(Vitamin)
这类化合物在植物细胞里主要是以各种辅酶的形 式参与多种代谢活动,对生长、分化等有很好的促 进作用。虽然大多数的植物细胞在培养基中都能合 成所必须的维生素,但在数量上还明显不足,通常 需要加入一至数种维生素,以便获得最良好的生长。 主要有VB(盐酸硫胺素) 、VB6(盐酸吡多醇)、 VPP(烟酸)、VC(抗坏血酸),有时还使用生物素、 叶酸、VB12等。一般用量为0.1—1.0mg/L。有时 用量较高。VB1对愈伤组织的产生和生活力有重要 作用,VB6能促进根的生长,VPP与植物代谢和胚 的发育有一定关系。VC有防止组织变褐的作用。
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大量元素的功能
(3)K 对碳水化合物合成、转移、以及氮素代 谢等密切关系。K增加时,蛋白质合成增加,维 管束、纤维组织发达,对胚的分化有促进作用。 但浓度不易过大,一般为1—3mg/L为好。制备 培养基时,常以KCL、KNO3等盐类提供。
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大量元素的功能
(4)Mg、S和Ca Mg是叶绿素的组成成分,又是激酶的活化剂; S是氨基酸和蛋白质的组成成分。它们常以 MgSO4•7H2O提供。用量为1-3mg/l较为适宜; Ca是构成细胞壁的一种成分,Ca对细胞分裂、 保护质膜不受破坏有显著作用,常以 CaCl2•H2O提供。
五个桑树品种芽再生的比较
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White培养基——低盐培养基
是1943年由White为培养番茄根尖而设计的。 1963年又作了改良,称作White改良培养基,提 高了MeSO4的浓度和增加了硼素。
◆ 无机盐量较低;有机成分含量相对也较低。 ◆ 适合生根培养、胚胎培养等。
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SH培养基—高硝态氮培养基
养分的数量和比例较合适,可满足植物的营养和 生理需要。
能加速愈伤组织和培养物生长。广泛用于植物的 器官、花药、细胞和原生质体培养效果良好。有 些培养基是由它演变而来。
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MS培养基特点
MS固体培养基可用来诱导愈伤组织,或用于胚、 茎段、茎尖及花药培养,MS液体培养基用于细 胞悬浮培养,都能获得明显成功。
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天然复合物
天然复合物的成分比较复杂,大多含氨基酸、 激素、酶等一些复杂化合物。它对细胞和组织 的增殖与分化有明显的促进作用,它对器官的 分化作用不明显。它的成分大多不清楚,所以 一般应尽量避免使用。
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氨基酸
是很好的有机氮源,可直接被细胞利用。培养 基中最常用的氨基酸是甘氨酸,其他的如精氨酸、 谷氨酸、谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸 等也常用。有时应用水解乳蛋白或水解酪蛋白, 它们是牛乳用酶法等加工的水解物,是含有20种 氨基酸的混合物,用量在10-100mg/L之间。由于 它们营养丰富,极易引起污染。如在培养中无特 别需要,以不用为宜。
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大量元素的功能
(2)P 是磷脂的主要成分,而磷脂又是原生质、 细胞核的重要组成部分。磷也是ATP、ADP等 的组成成分。在植物培养过程中,向培养基内 添加磷、不仅增加养分、提供能量,而且也促 进对N的吸收,增加蛋白质在植物体中的积累。 常用的物质有KH2PO4或NaH2PO4等。
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◆ 特点与B5相似,硫酸铵改用磷酸二氢铵。 ◆ 无机盐浓度较高。
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WPM培养基
WPM(Woody Plant Medium)
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N6培养基——高硝态氮培养基
是1975年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培 养而设计的,获国家发明二等奖。在国内已广泛 应用于小麦、水稻及其他植物的花药培养基和 其他组织培养。 主要特点:
B5培养基;N6培养基;SH培养基等。 3. 中盐培养基:
Miller培养基;H培养基;Nitsch培养基; Blaydes培养基。 4. 低盐培养基:
White培养基;WS培养基;HE培养基;改良 Nitsch培养基及HB培养基。
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常见培养基及特点 MS培养基:1962年由Murashige和Skoog 为烟草细胞而设计的。
一般在器官形成后,添加赤霉素可促进器官或胚 状体的生长。
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五、辅助物质
抗生素(antibiotic) 添加抗生素可防止菌类污染,减少培养中材料的 损失,尤其是快速繁殖中,常因污染而丢弃成百上 千瓶的培养物,采用适当的抗生素便可节约人力、 物力和时间; 抗生素各有其抗菌谱,要选择加以利用,也可两 种抗生素混用; 应当注意抗生素对植物组织的生长也有抑制作用; 不能因添加抗生素,而放松灭菌措施; 此外,在停止抗生素使用后,往往污染率显著上 升,这可能是原来受抑制的菌类又滋生起来。
植物组织培养培ppt课件养基
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上节课小结
外植体的选择
1、基因型;2、取材部位;3、取材季节;4、生理状 态发育年龄;5、大小
灭菌和外植体的消毒 无菌操作技术
细节决定成败,良好操作习惯的养成
外植体的褐化及预防 外植体的玻璃化及预防
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培养基种类和特点
离体培养条件下,不同种植物的组织对培养 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,只有满足了它们各 自的特殊要求,它们才能很好地生长。因此, 没有一种培养基能够适合一切类型的植物组织 或器官,在建立一项新的培养系统时,首先必 须找到一合适的培养基,植物组织培养才能成 功。
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肌醇(Myoinosltol)
又叫环己六醇,在糖类的转化中起重要作用。 通常可由磷酸葡萄糖转化而成,还可进一步生 成果胶物质,用于构建细胞壁。肌醇与6分子磷 酸残基相结合形成植酸,植酸与钙、镁等阳离 子结合成植酸钙镁,植酸可进一步形成磷脂, 参与细胞膜的构建。使用浓度一般为100mg/L, 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。
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B5培养基
1968年由Galmborg等为培养大豆根细胞而设计 的。
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B5培养基的特点—高硝态氮培养基
◆较含有较高的硝酸钾,较低的铵和较高VB1,这可 能对不少培养物的生长有抑制作用。 ◆实践表明有些植物在B5培养基上生长更适宜,如 南洋杉、葡萄及豆科与十字花科植物等的培养。
对于植物细胞和组织的生长需要量小于 0.5mmol/L,但必不可少,其中Fe较为关键,以螯 合形式提供,可使用FeSO4.7H2O和Na2-EDTA进 行制备。
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大量元素的功能
(1)N 是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、 磷脂、生物碱等的组成成分。是生命不可缺少 的物质。在制备培养基时以NO3—N和NH4—N 两种形式供应。大多数培养基既含有NO3—N又 含有NH4—N,NH4—N对植物生长较为有利, 供应的物质有KNO3、NH4NO3等。也添加氨基 酸来补充氮素。
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