植物组织培养具备的基本培养条件
植物组织培养所依据的原理
植物组织培养所依据的原理
植物组织培养的基本原理是通过人工控制营养培养基的成分和生长条件,使植物组织得以在无菌条件下生长和繁殖。
具体可分为以下几个方面:
1. 组织分化和再生能力:植物细胞具有一定的再生能力,可以在适当的培养基中通过分化再生成为新的组织或器官。
2. 营养培养基的配方:对于不同类型的植物组织,需要设计不同的营养培养基,使其能够提供必须的营养物质和生长因子,满足组织生长和分化的需要。
3. 温度、光照和湿度的控制:适宜的生长环境对于植物组织的培养非常重要。
温度、光照和湿度等因素需要仔细控制,以优化组织生长和分化过程。
4. 无菌技术:植物组织培养需要在无菌条件下进行,以避免细菌和其他微生物的污染对组织生长的影响。
因此,需要使用适当的无菌技术和设备来保证培养环境的纯净度。
基于以上原理,植物组织培养可以用于植物繁殖、遗传改良、组织工程等方面的研究和应用。
植物组织培养设备及条件
光照设备:提供植物生 长所需的光照
温度控制系统:控制培 养箱内的温度,保持恒
定
培养基制备设备:制备 培养基,包括培养基的
配制、灭菌等
灭菌设备
高压灭菌 锅:用于 培养基、 器皿、工 具等灭菌
紫外灯: 用于培养 室、操作 台等空间 灭菌
酒精灯: 用于培养 基、器皿、 工具等灭 菌
超净工作 台:用于 培养基、 器皿、工 具等灭菌
培养环境控制
温度:植物组织 培养的最佳温度 为25-30℃
光照:植物组织 培养的光照强度 为2000-3000勒 克斯
湿度:植物组织 培养的湿度为7080%
气体:植物组织 培养的气体成分 为氧气和二氧
恒温培养箱:提供稳定的温度条件,保证 植物组织的正常生长
显微镜:观察植物组织的生长和发育情 况,进行细胞学研究
培养设备
培养箱:提供稳定的温度、 湿度和光照条件
气体交换设备:提供植物 生长所需的氧气和二氧化
碳
湿度控制系统:控制培养 箱内的湿度,保持恒定
培养瓶:用于培养植物 组织,包括培养基、培
养液等
植物组织培养设备及条件
汇报人:
植物组织培养设备 植物组织培养条件
植物组织培养设备
实验室设备
培养箱:用于培养植物组织,提供适宜的 温度、湿度和光照条件
超净工作台:提供无菌环境,防止植物 组织受到污染和感染
光照培养箱:提供光照条件,促进植物 组织的生长和发育
离心机:用于分离植物组织中的细胞和 细胞器,提高培养效率
培养条件
温度:植物组织培养的温度一般在20-30℃之间,不同植物种类和培养阶段对温度的要求不同。
光照:植物组织培养的光照强度和光照时间对植物生长和分化有重要影响,一般采用人工光源 进行光照。
植物组织培养技术
植物组织培养技术第一篇:植物组织培养技术简介植物组织培养技术是指利用植物体外培养的方法繁殖、培育和改良植株,可以通过体细胞培养、生殖细胞培养和整个植株培养等方式进行。
植物组织培养技术已广泛应用于植物繁殖、遗传改良、新品种选育和药物合成等方面,是一个极具应用前景的研究领域。
本文将介绍植物组织培养技术的相关知识,包括培养基的配制、培养条件的控制、组织培养的应用以及注意事项等方面。
一、培养基的配制培养基是植物体外培养的重要条件,其成分根据不同植物和培养方法的需要而有所差异。
通常,培养基由无机盐、有机物、维生素和激素等组成。
无机盐是培养基中最主要的成分,其种类和含量的调整对植物体外生长和发育起着至关重要的作用。
有机物则为植物提供必需的碳源和能量,维生素和激素则分别参与细胞代谢和生长调控。
二、培养条件的控制培养条件的控制包括温度、光照、湿度、氧气供应和培养容器等方面。
温度通常在20~30℃之间调节,对不同植物和组织形态有所不同。
光照较为复杂,一般来说,不同种类和不同阶段的植物对光照要求不同,应根据具体需要进行调节。
湿度和氧气供应则是影响植物体外生长和发育的关键条件之一,应根据植物的需要而确定。
培养容器也是植物组织培养的重要因素,常用的有试管、琼脂糖和蒸馏水等。
三、组织培养的应用组织培养技术可以用于改良传统植物栽培技术难以完成的任务,如大规模繁殖技术、植物遗传改良、病毒清除和药物合成等。
其中大规模繁殖技术主要应用于经济价值高、生长缓慢或不易育种的植物。
生长缓慢或不易育种的植物通过组织培养技术可以实现大规模繁殖,从而满足市场需求。
植物遗传改良则是利用组织培养技术改变植物性状、耐受性和适应性的方法,通过体细胞选择、诱导突变等方式实现。
此外,组织培养技术还可以用于病毒清除和药物合成等领域的研究。
四、注意事项在进行植物组织培养时,需要遵循一些基本的注意事项。
首先,应选择适宜的组织,一般来说,嫩芽、茎尖、子叶、愈伤组织等新陈代谢活跃的组织较易进行培养。
第2章植物组织培养的设备与培养条件
试管——特别适合于用少量培养基及试验各种不同配方 时选用,在茎尖培养及花药和单子叶植物分化长苗培 养时更显方便。有圆底的和平底的两种。 三角瓶——是植物组织培养中最常用的培养器皿,适合 于各种培养,固体或液体、大规模或小规模都行。 其优点是:采光好、瓶口较小不易失水和污染。 L形管和T形管——为专用的旋转式液体培养试管。 培养皿——适于作单细胞的固体平板培养、胚和花药培 养和无菌发芽。 角形培养瓶和圆形培养瓶——适于液体培养用。 果酱瓶或罐头瓶——常用于试管苗大量繁殖,200ml500ml规格 太空玻璃杯——可机械化洗瓶,适于工厂化生产
(3)磨口瓶 用于存装试剂、分装母液。 (4)滴瓶 盛装酸液(1N盐酸和1N氢氧化钠) (5)锅具:配置和熬制培养基
2.2.1.3计量容器 (1)容量瓶:培养基配置时定容 (2)移液管和移液枪 (3)量筒、量杯
2.2.2器械用具 组织培养所需要的器械用具,可选 用医疗器械和微生物实验所用的 器具。常用的器械用具如图: (1)镊子:可用于接种和转移植 物材料 (2)剪刀:一般在转移植株时用。 (3)解剖刀: (4)显微接种工具:包括接种针、 接种钩及接种铲,用来接种花药 或转移植物组织。
(1)功能:植物材料的灭菌、接种以及培养 物的继代转接等。 (2)仪器设备及用品: 超净工作台,紫外灯、小推车、搁架、接种 工具(各种镊子、解剖刀、手术剪、普通 剪刀接种针、酒精灯、手持喷雾器、细菌 过滤器等),紫外灯,换气扇,空调。
超净工作台
接种工具
无菌操作室消毒的方法: 照射灭菌: 紫外灯, 15—20分钟(接种前) 熏蒸灭菌 :甲醛加高锰酸钾(定期)(一般 每立方米用甲醛2mL、高锰酸钾1g。 ) 超净工作台的消毒方法: 每次接种前,用70%酒精药棉擦拭台面。
植物组织培养技术
2种激素5种浓度的实验组合 6-BA mg/L) 0 NAA 0 (mg/L) 0.5 2.5 5 10 0.5 1 6 11 16 21 2.5 2 7 12 17 22 3 8 13 18 23 5 4 9 14 19 24 10 5 10 15 20 25
• 完全试验方案试验因子越多,处理数越多,试验越复杂,消耗的 精力、物力越多。为了减少试验处理,但又能准确全面地获得试 验信息,通常采用正交试验。例如,采用正交设计,在使用此表 时就可以安排4个因子,3种水平的试验,一共做9种不同搭配的试 验,其结果相当于做了27次种种搭配的试验。正交试验虽然是多 因素搭配在一起的试验,但是在试验结果的分析中,每一种因素 所起的作用却又能够明白无误地表现出来。因此,一次系统的试 验结果,就可以把问题分析得清清楚楚,用有限的时间取得成倍 的收获。在组织培养研究中,可用于同时探求培养基中适宜的几 种成分的用量,如细胞分裂素、生长素、糖和其他成分的用量。
四、广谱实验法
• 在广谱实验法中,把培养基中所有组分分为4大类:无 机盐、有机营养物质(蔗糖、氨基酸和肌醇等)、生长素、 细胞分裂素。对每一类物质选定低(L)、中(M)、和高 (H)3个浓度。4类物质各3种浓度的自由组合即构成了 一项包括81个处理的实验。在这81个处理中最好的一 个可用4个字母表示。例如,一个包含中等浓度无机盐, 低等浓度生长素、中等浓度细胞分裂素和高等浓度有 机营养物质的处理即可表示为MLMH。达到这个阶段, 再试用不同类型的生长素和细胞分裂素即可找到培养 基的最佳配方。这是因为不同类型的生K素和细胞分裂 素对不同植物的活性有所不同。
• 不同的植物对培养基最适pH值的要求也是不同的(表 2—1),大多在5、6.5左右,一般培养基皆要求5.8, 这基本能适应大多植物培养的需要。 • pH值适度因材料而异,也因培养基的组成而不同。以 硝态氮作氮源和以铵态氮作氮源就不一样,后者较高 一些。一般来说当pH值高于6.5时,培养基全变硬; 低于5时,琼脂不能很好地凝固。因为高温灭菌会降低 pH值(约0.2—0.3个pH值)因此在配制时常提高pH值 0.2—0.3单位。pH值大小调整可用0.1M的NaOH和 0.IM的HCI来调整。lml的NaOH可使pH值升高0.2单 位,lml的HCl可使pH值降低0.2单位。调节时一定要 充分搅拌均匀。
植物组织培养的基本原理
植物组织培养的基本原理植物组织培养是指将植物的其中一部分(如种子、茎、叶片等)无菌的放入含有合适培养基和激素的培养容器中,经过合适的条件下培养,使其细胞分裂、分化和发育,以获得较高的再生率和较好的生长状态。
植物组织培养的基本原理可以总结为以下几点:1. 细胞分裂与分化:组织培养的首要任务是获得大量再生植株,这需要通过控制培养基中激素的浓度来促进细胞分裂和分化。
激素可以刺激细胞增殖,不同的激素对于不同的植物种类有不同的效果。
例如,生长素(auxin)能够促进根系的形成,而细胞分裂素(cytokinin)则能促进茎、叶的生长。
2.培养基的营养成分:培养基是植物组织培养的重要基础,它提供了植物生长所需要的营养成分。
培养基中通常包含无机盐、有机物质、糖类和维生素等。
无机盐提供了植物生长所需的各种离子,有机物质提供了能量和碳源,糖类是能够被植物利用的碳源,而维生素则是植物生长所必需的辅助物质。
3.环境条件的控制:植物组织培养需要在无菌条件下进行,因此需要通过合适的培养器具和适宜的培养环境来保持无菌状态。
通常会在特定的培养室中进行操作,室内设置灯光、温度和湿度等环境条件。
光照是植物进行光合作用的必须条件,适宜的光照条件能够促进植物生长。
温度和湿度的控制对于植物的生长和发育也至关重要。
4.植物生长调节剂的使用:植物生长调节剂是植物组织培养中的重要工具,它们可以促进或抑制植物的生长和发育。
不同的激素在植物组织培养中起到不同的作用。
如前所述,生长素能促进根系的形成,而细胞分裂素则能促进茎、叶的生长。
通过合理地使用激素,可以控制植物在培养过程中的分化和形态。
5.植物的再生能力:不同植物种类的再生能力不同,一些植物种类具有较高的再生能力,可以较快地形成新的组织和器官。
而其他一些植物种类则需要通过调整培养条件和激素浓度等因素来提高再生率。
具体的培养方法需要根据不同的植物种类进行调整和改良。
总之,植物组织培养是通过控制培养基、营养成分、激素和环境条件等因素,促进植物细胞的分裂、分化和再生,从而实现植物的大规模繁殖和研究。
植物组织培养技术
植物组织培养技术植物组织培养技术是一种在无菌条件下通过培养组织和细胞的方式来繁殖和研究植物的方法。
它可以被广泛应用于植物育种、生产和研究等领域。
本文将介绍植物组织培养技术的基本原理、培养基组成和培养过程,并简要介绍其在实际应用中的一些重要方面。
一、基本原理植物组织培养技术基于植物细胞的分裂和分化能力。
在无菌条件下,取自植物的幼嫩组织、芽尖、胚乳或种子中的胚或胚乳端胚发育相对较低的部分,通过体外培养的方法,将其置于适当的培养基中,利用培养基中的植物生长激素和营养物质,可以诱导组织再分化和器官发生,从而实现对植物的繁殖和研究。
二、培养基组成植物组织培养过程中的培养基主要由无机盐、有机物、糖类和植物生长调节剂等组成。
无机盐提供了植物细胞所需的矿质元素,有机物则作为植物细胞的能量来源和原料。
糖类则提供能量和调节物质,植物生长调节剂在培养基中的加入可以调节细胞分裂、分化和器官发生等过程。
三、培养过程植物组织培养过程一般分为前处理、组织分离、无菌处理、培养和转地培养等几个步骤。
1. 前处理前处理包括新鲜植株的选择、幼嫩组织或胚的提取、洗涤和消毒等步骤。
新鲜植物材料能提供较高的活力和分裂能力,幼嫩组织或胚则更易于培养。
2. 组织分离在无菌条件下,通过手工或酶解的方法将所需的幼嫩组织或胚提取出来。
组织分离需要注意操作的轻柔和对组织的保护,以确保分离出的细胞和组织能够在后续的培养中保持较高的生活力。
3. 无菌处理在培养过程中,保持无菌状态是一项关键工作。
这包括对器皿、培养基和工具等进行高温高压处理或酒精灯烧烤,同时采取合适的工作台、手套箱、无菌技巧等。
4. 培养和转地培养将提取的幼嫩组织或胚块置于含有适当生长激素和营养物质的培养基中,暴露于合适的光照和温度条件下。
在培养过程中,可以通过调整培养基的成分和组织的处理方式来促进细胞分裂和分化,实现器官发生和植株生长。
如果需要将培养物转移到土壤中,还需要进行转地培养的处理,以适应土壤环境。
植物组织培养的方法
植物组织培养的方法植物组织培养(Plant tissue culture)是指利用无菌条件下培养植物细胞或组织,以实现繁殖、繁育新品种、生物合成化合物、环境污染处理等目的的技术。
其不仅可以大幅度提高植物材料的品质和数量,还可以在无限制地产生同一种植物。
方法一:赤潮法(Embryogenesis)这一方法是利用赤潮细胞发生器官(如胚性板)的细胞分化,诱导植物组织的胚胎发生,进而实现植物再生。
该方法适用于很多种植物,如玉米、大麦、水稻等。
步骤为:1. 准备培养基:含有赤潮素、氨基酸、维生素、植物激素和适当的糖类和盐类的基础培养基。
2. 处理材料:将植物的姿态板或种子材料在高温(35-40C)下进行消毒,使其无菌。
3. 材料分离:将消毒材料放入无菌条件下进行材料分离。
4. 培养细胞:将细胞或组织放入含有培养基的无菌培养皿中,保持恒定的温度、湿度和光照条件,促进发生素感应化。
5. 发生胚胎体:促进胚胎形成,通过培养发生胚胎胶囊或胚胎体。
6. 块茎冷藏:利用低温存储胚胎体或胚胎胶囊。
方法二:组织培养(Organogenesis)组织培养方法是通过培养植物的基本组织如叶片、茎尖、芽分根进而再生整个植株。
步骤为:1. 材料处理:对种子或植株进行表层消毒处理。
2. 制备组织片:将消毒好的植株切成组织片段,如茎尖、叶片等。
3. 培养基准备:准备无菌的培养基,其中含有植物的必需胰凡陈列如糖类、氨基酸、维生素、生长因子和植物激素等。
4. 组织分化:将组织片段放入含有培养基的培养皿中,使其分化成根、茎、叶等。
5. 干涸与移栽:将培养的加上适量水后,移栽到含有生长素适量的培养基中,促进植物以正常生长的形式营养。
方法三:悬浮细胞培养(Suspension Culture)在此方法中,使用悬浮培养细胞进行植物细胞或组织的生物合成和生物转化。
步骤为:1. 培养基准备:通常使用植物基础培养基加入氨基酸、维生素和植物激素等。
2. 细胞处理:将细胞分散在含有培养基的匀浆器中,使其悬浮在培养基中。
植物组织培养
植物组织培养植物组织培养:在无菌的条件下,将离体的植物材料包括器官,组织,细胞以及原生质体在人工培养基上进行培养,使其再生发育成完整植株的过程,又称植物离体培养。
细胞全能性:植物体的任何一个细胞都携带该物种的全部遗传信息,离体细胞在一定的条件下具有发育成完整植株的潜在能力。
外植体:植物组织培养中离体的植物材料,包括植物器官,胚胎、组织、细胞和原生质体。
细胞分化:导致细胞形成不同结构,引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。
脱分化:已分化成熟的植物组织或器官回复到分生状态,细胞开始分裂形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程。
再分化:是指在一定条件下,脱分化形成的愈伤组织转变成为具有一定结构、执行一定生理功能的细胞团和组织、并进一步形成完整植株的过程,即从愈伤组织再生形成完整植株的过程。
愈伤组织:植物体受伤后的伤口处或在植物组织培养中外植体切口处产生的一团不定型的薄壁组织。
离体无性繁殖:根据植物细胞全能性原理,在无菌条件先短时间内形成大量植株。
玻璃化苗:在植物组培中,茎叶形成透明矮小肿胀的形态,生根能力差。
问答题:1、无菌操作是贯穿于整个组织培养过程的一门关键技术,请根据自己的体会论述如何在植物组织培养过程中做到无菌?1)取少菌的材料(春夏,中午的幼芽)2)严格灭菌3)合理安排操作程序4)无菌保存5)操作规范2、组培在生产上的应用有哪些?学好植物组培的意义?1)植物快速繁殖:增殖速度快,成本低,易于批量生成和管理。
比如利用一小块叶片或一个茎尖,一年内可繁殖出1000-100000株幼苗2)脱除病毒:植物在生长过程中几乎都要蒙受到病毒的危害,采用茎尖培养方法可以除去植物体内的病毒。
脱毒苗恢复了原有的优良种性,生长势明显增强,整齐一致。
3)培养新品种:克服远缘杂交不亲合性;克服远缘杂交的不孕性;选择细胞突变体;单倍体育种;转基因育种。
4)植物次生代谢产物生产:利用植物组织后细胞的大规模培养,可以生产一些天然有机化合物,这些次生代谢产物,往往具有一些特定的功能,对人类有重要的影响和作用。
植物组织培养具备的基本培养条件
植物组织培养具备的6大基本培养条件在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件,培养基组成、PH 值、渗透压等各种化学环境条件都是影响组织培养育苗的生长和发育重要因素。
一、温度(temperature)因为温度是植物组织培养中的重要因素,所以植物组织培养在最适宜的温度下生长分化才能表现良好,大多数植物组织培养都是在23〜27 C之间进行,一般采用25±2C。
低于15C时培养,植物组织会表现生长停止,高于35C时对植物生长不利。
但是,不同植物培养的适温不同。
白鹤非的最适温度是20C、月季是25〜27C、番茄是28C。
温度不仅影响植物组织培养育苗的生长速度,也影响其分化增殖以及器官建成等发育进程。
如烟草芽的形成以28C为最好,在12C以下,33C以上形成率皆最低。
不同培养目标采用的培养温度也不同,百合鳞片在30 C以下再生的小鳞茎的发叶速度和百分率比在25%以下的高。
桃胚在2〜5C条件进行一定时间的低温处理,有利于提高胚培养成活率。
用35C处理草莓的茎尖分生组织3〜5d,可得到无病毒苗。
二、L ED 光照(light)组织培养中使用光照也是重要的条件之一,主要表现在光强、光质、以及光照时间方面:1、LED 光照强度(light intensity)光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响,从目前的研究情况看,光照强度对外植物体、细胞的最初分裂有明显的影响。
一般来说,光照强度较强,幼苗生长的粗壮,而光照强度较弱幼苗容易徒长。
2、L ED 光质(light wave)光质对愈伤组织诱导,培养组织的增殖以及器官的分化都有明显的影响。
如百合珠芽在红光下培养,8周后,分化出愈伤组织。
但在蓝光下培养,几周后才出现愈伤组织,而唐菖蒲子球块接种15天后,在蓝光下培养首先出现芽,形成的幼苗生长旺盛,而白光下幼苗纤细。
3、L ED 光周期(light period)试管苗培养时要选用一定的光暗周期来进行组织培养,最常用的周期是16h的光照,8h的黑暗。
植物组织培养
②影响细胞再分化因素: 从理论上讲,在离体培养条件下经过再分化可获 得各种
类型的细胞、组织、器官以及再生植株。但是目前,还不 能使所有植物的活细胞都再生植株。主要原因是: (1)不同植物种类再分化的能力差异较大(遗传背景); (2)对某些植物再生条件还没有完全掌握。
有不同的培养反应。 (6)植物种类的差异。 一般双子叶植物比单子叶植物
及裸子植物容易。
4、愈伤组织(Callus)培养
①愈伤组织生长过程
在脱分化的过程中,多形成Callus, 其细胞结构无明 显极性。
• (1)诱导期:细胞准备进行分裂, 细胞大小几乎不变,
生理生化变化大,迅速合成蛋白质和核酸。
• (2)分裂期:外层细胞分裂,中间细胞常不分裂,形成
小芯。细胞分裂快,结构疏松,颜色浅而透明。在原培养 基上,细胞会发生分化,及时转移,其可无限制地进行细 胞分裂,维持不分化状态。
• (3)分化期:细胞发生生理代谢变化,出现形态和功能
各异的细胞。
②愈伤组织的生长特性
(1)生长:诱导期后,外植体外层细胞分裂,在受伤 组织表面形成一层愈伤组织, Callus的细胞数目迅速增 多,表层细胞平均重量下降,体积变小;降低温度,可 以使细胞生长速度减慢,平均大小可增加。
1952年:Morel和Martin首次报道茎尖分生组织的离体培养,获 得无病毒大丽花植株。
1954年:Muir将烟草愈伤组织置于固体培养基上,在其上放一 片滤纸,再在滤纸片上放上一 个烟草体细胞,单细胞培养成功。
1956年:Miller分离出Kinetin,Kinetin/激动素
组织培养的奠基人
细胞分化是组织分化和器官分化的基础,是植株离 体再生的基础。
第三章 植物组织培养的培养条件
第三章植物组织培养的培养条件第一节植物组织培养的条件一、环境条件(一)温度培养温度对植物细胞生长及二次代谢产物生成有重要影响。
通常,植物细胞培养采用25℃。
1.离体培养条件下的温度控制原则温度控制主要依据植物种的起源和生态类型来确定。
将植物分为喜温性植物和冷凉性植物两大类。
喜温性植物培养温度一般控制在26~28℃比较适宜。
冷凉性植物通常培养温度控制在18~22℃或<25℃较为适宜。
一般温度低于15℃,高于35℃对植物细胞的分裂、分化不利。
在细胞脱分化阶段(诱导期)和愈伤组织增殖期(分裂期),温度要求高一些,而在器官发生阶段(分化期)要求低些。
2.培养周期中的昼夜温差培养过程中采用恒温培养好,还是变温培养好呢?目前多数植物种,从器官到细胞培养均采用恒温培养。
国内有关小麦、水稻花药培养温度试验报道认为:在诱导花药形成愈伤组织时,昼夜恒温较好,在器官分化时,昼夜具有一定温差比较好,分化出的小植株也健壮。
3.低温预处理有报道,花药离体培养前,实行低温预处理,可以促进植物细胞脱分化和再分化,已成为一项有效的诱导措施。
特别在花药和花粉培养方面的研究报道相当多。
(二)光照光对植物有着特殊的作用。
光照射条件不仅通过光照周期、光的质量(即种类、波长)而且通过光照量(光强度)的调节来影响植物细胞的生理特性和培养特性。
研究表明,光调节着细胞中的关键酶的活性,有时光能大大促进代谢产物的生成,有时却起着阻害作用。
1.光照强度:离体培养条件下一般为1000~4000lx(勒克斯),离体培养中通常难以达到4000lx,一般光量在2000~3000 lx。
2.光质:不同的光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同。
橙红光和蓝紫光是生理有效辐射,绿光很少被叶绿素吸收,属于生理无效辐射。
据报道,芽分化的有效光谱成分为蓝紫光,波长为419~540nm,波长为660nm的红光对芽分化无效。
根分化则和芽分化相反,根分化受红光600~680nm所刺激,而蓝光则无效。
植物组织培养的基本原理
植物组织培养的基本原理
植物组织培养是一种无性繁殖技术,利用植物的组织和细胞
在适当的培养条件下,通过细胞分裂和再生组织的形成,实现
植物的繁殖和繁衍。
1.组织选择:选择适当的种植物材料作为组织培养的起始材料,常用的包括茎段、叶片、花蕾等。
2.组织预处理:将选择的植物组织进行消毒,去除外部污染物,并保持组织的完整性。
常用的消毒方法包括浸泡、清洗、
酶解等。
3.培养基配制:根据植物组织的特性和培养的目的,配制适
合的培养基。
培养基中包含了植物所需的营养物质、激素和其
他辅助物质。
4.组织接种:将处理后的植物组织放置于培养基上,使组织
接触到培养基上的营养物质和激素。
5.培养条件控制:将接种后的培养皿置于合适的培养环境中,包括温度、光照、湿度等条件的控制。
6.培养过程管理:定期观察和转移培养皿,确保培养组织的
生长和分化。
7.再生植株移栽:在组织培养成功后,可以将再生的植株移
栽到土壤中,继续生长和发育。
植物组织培养技术
组织培养技术在无菌的条件下将活器官、组织或细胞置于培养基内,并放在适宜的环境中,进行连续培养而成的细胞、组织或个体。
这种技术已广泛应用于农业和生物、医药的研究。
美国在20世纪中期应用组培技术而获得的芹菜苗已成苗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、生菜、人参和果品生产中也已广泛投产应用。
原理植物组织培养的原理是细胞全能性。
也就是说每个植物细胞里都含有一整套遗传物质,只不过在特定条件下不会表达。
组织培养基于此原理就可以将已处于分化终端或正在分化的植物组织脱分化,诱导形成愈伤组织,再在愈伤组织上形成新的丛生芽。
培养条件1.愈伤组织的培养条件:必须无菌操作2.材料:刚生长不久,具有高度分裂能力的茎尖,芽尖,感染病毒的机会很小3.植物细胞全能性,确保组织能培养成植株。
4.在无菌操作室中完成接种工作,然后放于培养室[光照(日光灯照射),温度(30度)]中培养。
所以说完成操作后,在培养室中培养时就需要光照条件了。
改良(一)增加遗传变异性,改良作物单倍体育种:通过花药培养,从小孢子获得单倍体植株,染色体加倍后获得正常二倍体植株,这是一条育种的新途径。
单倍体育种可以缩短育种年限,节约人力物力,较快地获得优良品种,目前已有四十多种植物获得了单倍体植株。
我国在水稻、小麦、烟草、柏树、橡胶、辣椒等植物的单倍体育种的工作上,处于领先地位。
胚培养、子房培养、胚珠培养:为了克服远缘杂交的不亲和性,可采用胚、子房、胚珠培养和试管受精等手段。
最早成功的例子是两个栽培种亚麻的杂交胚发生败育,利有杂种胚培养克服了一些障碍,得到种子。
现在在棉花、黄麻上也获得成功。
从玉米的离体子房培养,经体外受粉可以得到种子。
突变体的选择和应用:由于植物的单细胞培养成功,可以用这个方法诱发单细胞进行突变,通过筛选所需要的突变体,然后使细胞分化成植株,再通过有性世代使遗传性稳定下来,这是从细胞水平来改造植物的一种途径。
除细胞外,愈伤组织、花药、原生质体都可诱发突变。
植物组织培养的基本方法-完整版
植物组织培养的基本方法-完整版植物组织培养是指在无菌条件下,将植物的一些组织或细胞分离出来,在特定的培养基上进行营养和生长。
其目的是培育植物种质资源、繁殖驯化品种和改良菌株、生产生物制品等。
1.原料准备选择健康、无病虫害的植物作为材料。
对于不同植物,其组织的分离方法也不同。
常见的组织形态包括愈伤组织、胚性组织、幼胚组织、愈伤调节组织、根尖组织、茎段、叶片等。
2.消毒操作在进行组织培养前,必须进行消毒操作,以避免细菌、真菌等杂质的污染。
消毒方法包括物理消毒和化学消毒。
物理消毒包括高温蒸汽灭菌和紫外线灭菌,化学消毒包括酒精消毒和漂白消毒等。
3.分离组织将选取的植物进行分离组织处理,分别取出所需愈伤组织、胚性组织、幼胚组织等。
对于不同组织,其分离方法也不同。
愈伤组织要在愈伤诱导培养基上培养数天,从培养基上分离出来。
茎段、叶片则需进行等体分裂或分化操作等。
4.培养基配制不同的组织需要使用不同的培养基。
常用的培养基包括MS培养基、B5培养基、WP培养基等。
培养基的配方包括水溶性的矿质元素、有机质等。
同时,还需加入植物激素和抗生素等。
其中,植物激素包括生长素、细胞分裂素等,抗生素则用于抑制细菌的生长。
5.实验操作将分离好的组织放置在培养基中,放入培养箱内进行培养。
同时,需要定时更换培养基,以及添加所需植物激素和抗生素等药物。
6.观察和分析结果进行一定的时间后,可以观察到组织生长情况。
观察结果可以分为正常生长、变异生长、细胞分化等情况。
根据观察结果,可以进行各种相关实验研究。
总之,植物组织培养是一种重要的生物学技术手段,可应用于农业、医学等多个领域。
通过研究植物生长与发育的规律,为科学家和农业工作者提供了一种新的思路和方法。
植物组织培养具备的基本培养条件
在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件;培养基组成、PH值、渗透压等各种化学环境条件都是影响组织培养育苗的生长和发育重要因素..一、温度temperature因为温度是植物组织培养中的重要因素;所以植物组织培养在最适宜的温度下生长分化才能表现良好;大多数植物组织培养都是在23~27℃之间进行;一般采用25±2℃..低于15℃时培养;植物组织会表现生长停止;高于35℃时对植物生长不利..但是;不同植物培养的适温不同..白鹤非的最适温度是20℃、月季是25~27℃、番茄是28℃..温度不仅影响植物组织培养育苗的生长速度;也影响其分化增殖以及器官建成等发育进程..如烟草芽的形成以28℃为最好;在12℃以下;33℃以上形成率皆最低..不同培养目标采用的培养温度也不同;百合鳞片在30℃以下再生的小鳞茎的发叶速度和百分率比在25%以下的高..桃胚在2~5℃条件进行一定时间的低温处理;有利于提高胚培养成活率..用35℃处理草莓的茎尖分生组织3~5d;可得到无病毒苗..二、LED光照light组织培养中使用光照也是重要的条件之一;主要表现在光强、光质、以及光照时间方面:1、LED光照强度light intensity光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响;从目前的研究情况看;光照强度对外植物体、细胞的最初分裂有明显的影响..一般来说;光照强度较强;幼苗生长的粗壮;而光照强度较弱幼苗容易徒长..2、LED光质light wave光质对愈伤组织诱导;培养组织的增殖以及器官的分化都有明显的影响..如百合珠芽在红光下培养;8周后;分化出愈伤组织..但在蓝光下培养;几周后才出现愈伤组织;而唐菖蒲子球块接种15天后;在蓝光下培养首先出现芽;形成的幼苗生长旺盛;而白光下幼苗纤细..3、LED光周期light period试管苗培养时要选用一定的光暗周期来进行组织培养;最常用的周期是16h 的光照;8h的黑暗..研究表明;对短日照敏感的品种的器官组织;在短日照下易分化;而在长日照下产生愈伤组织;有时需要暗培养;尤其是一些植物的愈伤组织在暗培养下比在光下更好..如红花、乌饭树的愈伤组织..三、湿度humidity湿度的影响包括培养容器保持和环境的湿度条件;容器内主要受培养基水分含量和封口材料的影响..前者又受琼脂含量的影响..在冬季应当适当减少琼脂用量;否则;将使培养基干硬;以致不利于外植体接触或插进培养基;导致生长受阻..封口材料直接影响容器内湿度情况;但封闭性较高的封口材料易引起透气性受阻;也会导致植物生长发育受影响..环境的相对湿度可以影响培养基的水分蒸发;一般要求70%-80%的相对湿度;常用加湿器或经常洒水的方法来调节湿度..湿度过低会使培养基丧失大量水分;导致培养基各种成分浓度的改变和渗透压的升高;进而影响组织培养的正常进行..湿度过高时;易引起棉塞长霉;造成污染..四、渗透压penetrating pressure培养基中由于有添加的盐类、蔗糖等化合物;因此影响到渗透压的变化..通常1-2个大气压对植物生长有促进作用;2个大气压以上就对植物生长有阻碍作用;而5-6个大气压植物生长就会完全停止;6个大气压植物细胞就不能生存..五、PH值不同的植物对培养基最适PH值的要求也是不同的;大多在5-6.5左右;一般培养基皆要求5.8;这基本能适应大多数植物培养的需要..PH值适度因材料而异;也因培养基的组成而不同..以硝态氮作氮源和以铵态氮作氮源就不一样;后者较高一些..一般来说PH值高于6.5时;培养基会变硬;低于5时;琼脂不能很好地凝固..因为高温灭菌会降低PH值约0.2-0.3个PH值因此在配制时常提高PH 值0.2-0.3单位..PH值大小调节可用0.1M的NaOH和0.1M的HCl来调整..1ml 的NaOH可使PH值升高0.2单位;1ml的HCl可使PH值降低0.2单位..调节时一定要充分搅拌均匀..六、气体gas氧气是组织培养中必需的因素;瓶盖封闭时要考虑通气问题;可用附有滤气膜的封口材料;如易生组培热销的培养瓶盖和封口膜本身带有PTFE材质的滤菌膜;孔径为0.2um;即保证通气又可以滤菌..通气最好的是棉塞封闭瓶口;但棉塞易使培养基干燥;夏季易引起污染..固体培养基可加进活性炭来增加通气度;以利于发根..培养室要经常换气;改善室内的通气状况..液体振荡培养时;要考虑振荡的次数、振幅等;同时要考虑容器的类型、培养基等..。
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植物组织培养具备的6大基本培养条件
在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件,培养基组成、PH 值、渗透压等各种化学环境条件都是影响组织培养育苗的生长和发育重要因素。
一、温度(temperature)
因为温度是植物组织培养中的重要因素,所以植物组织培养在最适宜的温度下生长分化才能表现良好,大多数植物组织培养都是在23〜
27C之间进行,一般采用25士2C。
低于15C时培养,植物组织会表现生长停止,高于35 C时对植物生长不利。
但是,不同植物培养的适温不同。
白鹤非的最适温度是20C、月季是25〜27C、番茄是28C。
温度不仅影响植物组织培养育苗的生长速度,也影响其分化增殖以及器官建成等发育进程。
如烟草芽的形成以28C为最好,在12C以下,33C以上形成率皆最低。
不同培养目标采用的培养温度也不同,百合鳞片在30 C以下再生的小鳞茎的发叶速度和百分率比在25%以下的高。
桃胚在2〜5C条件进行一定时间的低温处理,有利于提高胚培养成活率。
用35C处理草莓的茎尖分生组织3〜5d,可得到无病毒苗。
二、L ED光照(light)
组织培养中使用光照也是重要的条件之一,主要表现在光强、光质、以及光照时间方面:
1、LED光照强度(light intensity)
光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响,从目前的
研究情况看,光照强度对外植物体、细胞的最初分裂有明显的影响。
一般来说,光照强度较强,幼苗生长的粗壮,而光照强度较弱幼苗容易徒长。
2、LED光质(light wave)
光质对愈伤组织诱导,培养组织的增殖以及器官的分化都有明显的影响。
如百合珠芽在红光下培养,8周后,分化出愈伤组织。
但在蓝光下培养,几周后才出现愈伤组织,而唐菖蒲子球块接种15天后, 在蓝光下培养首先出现芽,形成的幼苗生长旺盛,而白光下幼苗纤细。
3、LED光周期(light period)
试管苗培养时要选用一定的光暗周期来进行组织培养,最常用的
周期是16h的光照,8h的黑暗。
研究表明,对短日照敏感的品种的器官组织,在短日照下易分化,而在长日照下产生愈伤组织,有时需要暗培养,尤其是一些植物的愈伤组织在暗培养下比在光下更好。
如红花、乌饭树的愈伤组织。
三、湿度(humidity)
湿度的影响包括培养容器保持和环境的湿度条件,容器内主要受培养基水分含量和封口材料的影响。
前者又受琼脂含量的影响。
在冬季应当适当减少琼脂用量,否则,将使培养基干硬,以致不利于外植体接触或插进培养基,导致生长受阻。
封口材料直接影响容器内湿度情况,
但封闭性较高的封口材料易引起透气性受阻,也会导致植物生
长发育受影响。
环境的相对湿度可以影响培养基的水分蒸发,一般要
求70%-80%勺相对湿度,常用加湿器或经常洒水的方法来调节湿度。
湿度过低会使培养基丧失大量水分,导致培养基各种成分浓度的改变和渗透压的升高,进而影响组织培养的正常进行。
湿度过高时,易引起棉塞长霉,造成污染。
四、渗透压(penetrating pressure)
培养基中由于有添加的盐类、蔗糖等化合物,因此影响到渗透压的变化。
通常1-2个大气压对植物生长有促进作用,2个大气压以上就对植物生长有阻碍作用,而5-6个大气压植物生长就会完全停止,6个大气压植物细胞就不能生存。
五、P H值
不同的植物对培养基最适PH值的要求也是不同的,大多在左右,一般培养基皆要求,这基本能适应大多数植物培养的需要。
PH值适度因材料而异,也因培养基的组成而不同。
以硝态氮作氮源和以铵态氮作氮源就不一样,后者较高一些。
一般来说PH值高于时,培养基会变硬;低于5时,琼脂不能很好地凝固。
因为高温灭菌会降低PH 值(约个PH值)因此在配制时常提高PH值单位。
PH值大小调节可用的NaOH和的HCI来调整。
1ml的NaOK使PH值升高单位,1ml的HCl 可使PH值降低单位。
调节时一定要充分搅拌均匀。
六、气体(gas)
氧气是组织培养中必需的因素,瓶盖封闭时要考虑通气问题,可用附有滤气膜的封口材料,如易生组培热销的培养瓶盖和封口膜本身带有PTFE材质的滤菌膜,孔径为,即保证通气又可以滤菌。
通气最好的是棉塞封闭瓶口,但棉塞易使培养基干燥,夏季易引起污染。
固体培养基可加进活性炭来增加通气度,以利于发根。
培养室要经常换气,改善室内的通气状况。
液体振荡培养时,要考虑振荡的次数、振幅等,同时要考虑容器的类型、培养基等。