植物组织培养教学课件PPT
合集下载
《植物组织培养》课件PPT第1章植物组织培养基本知识
②生长周期短，繁殖率高
由于人为控制培养条件，因此生长较快，一般20—30d为一个周期。植物 材料按几何级数繁殖生产，总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致 的优质种苗或脱病毒种苗。
③管理方便，利于工厂化生产和自动化控制
植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿 度、营养、激素等条件，既利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利 于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、 田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫害等一系列繁杂 劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。
愈伤组织（callus）:在人工培养基上由外植体上形成的一
团无序生长状态的薄壁细胞。
愈伤组织
二、植物组织培养的类型
• 按培养方法分为 固体培养 液体培养 看护培养 微室培养 包埋培养
二、植物组织培养的类型
3.按培养过程分为：
• 初代培养（Primary culture）(无菌培养物)
将从植物体上分离下来的第一次培养。
4.4 组织及细胞培养生产有用物质
Arregnin和bonner在1950年首先进行了培养橡胶茎愈伤组织获 取橡胶的尝试。
近50年来飞速的发展。从400多种植物培养细胞中分离到600多种 次级代谢产物，其中60多种在含量上超过或等于其原植物，20种 以上干重超过1％。 在日本，人参细胞培养已达130600L发酵罐；德国用1000L发酵罐 培养毛地黄细胞；在我国，人参细胞培养技术也已实现产业化。 利用培养细胞的生物转化能力生产高值化合物，德国科学家进行 了出色的研究。他们在毛地黄细胞的培养中加入生物合成途径的 中间化合物毛地黄毒素和一甲基毛地黄毒素，培养细胞以几乎 100％的转化速率使之羟基化，变为医药强心剂地高辛。
植物组织培养课件1_PPT幻灯片
1.2 植物组织培养的概念及类型：
植物组织培养： 是指在无菌条件下利用人工培养基对离体
的植物器官、组织、细胞、原生质体等进 行的培养。
植物组织培养的类型
按培养材料分为（Gamborg等)：
愈伤组织培养 器 官培养
悬浮细胞培养
最为常见的组织培养
胚、胚乳、珠心、子房、根、茎、叶、 花和幼果的部分组织的培养 游离单细胞培养
1.4 植物组织培养发展简史
1、萌芽阶段：(从20世纪初到30源自代中）➢1838-1839年，德国科学家Schleide 和Schwann 发表了细胞学说，奠定了组织培养的理论基础。
Haberlandt： 1902年，提出了
植物细胞全能性学说
观点：
高等植物的组织和器官可 以分割成单个细胞
贡献： 提出细胞全能性
➢创立了White培养基。
➢1943年White发表了《植物组织 培养手册》的专著，使植物组织 培养开始成为一门新兴的学科。
叶诱导愈伤组织
1.3 植物组织培养的基本理论
1.2.1 植物细胞的全能性
一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统 和细胞核，它就会带有一套发育成一个完整植 株的遗传基础，并具备发育成完整植物体的潜 在能力。
细胞全能性的实现条件和差异
全能性实现的条件：
离体状态 有一定营养物质、激素和其他外界条件
1960年G.Morel采用兰花的茎尖培养，
实现了去病毒和快速繁殖两个目的。这是
G.Morel
经过茎尖—原球茎—小植株的方式而再生 的。
Morel提出的这种离体无性繁殖方法，其繁殖系数极高，很
快被兰花生产者所采用，迅速建立起兰花工业。植物离体微繁技
术及脱毒技术得到了迅速发展，实现了产业化。
植物组织培养 PPT课件
我国第一个T-DNA 插入突变体库的构建和研究为我国水稻功能基 因组学研究奠定了良好的技术和材料基础，由中国水稻研究所农业部 水稻生物学重点开放实验室和中科院上海植物生理研究所合作，通过 建立大规模、高效的农杆菌介导的转基因技术体系，将玉米转座子 Ac-Ds 等外源基因导入水稻未成熟胚和种子诱导的愈伤组织，获得了 1.2 万个独立的T-DNA 插入株系，并构建了水稻突变体的数据库。
植物细胞全能性的发现和证实，为植物种质资源的长期保存开辟 了一条新途径。采用液氮超低温保存技术，能保持很高的存活率，并 且能再生出新植株和保持原来的遗传特性。如建立茎尖分生组织培养 物的超低温保存种质库，不仅可以防止种质的遗传变异和退化，而且 可以长期保存无病毒的原种。
• <6>植物组织培养与转基因技术的应用
试管苗大规模培养
• <2>目前进展较多的大概还有胚状体形成、离体胚培养、高频 再生系 统建立、药用植物细胞培养、染色体检测、抗性研究等， 随着与其他 学科的相互渗透，植物组织培养的前景也将越来越宽广
5.植物组织培养的应用现状
• <1>植物快速繁殖和无病毒种苗生产
目前，通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有 100 多科1000 种以上，有的已经发展成为工业化生产的商品。世界 上80% ～ 85% 的兰花是通过组织培养进行脱毒和快速繁殖的。利用 组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产，不仅能够挽救珍惜濒 危物种，而且能够解决植物野生资源缺乏的问题。
植物组织培养
生命科学学院0802班梅定兰2008114010239
植物组织培养
1.植物组织培养技术的历史 2.植物组织培养的原理 3.植物组织培养技术的研究应用现状 4.植物组织培养技术存在的问题及对策
植物细胞全能性的发现和证实，为植物种质资源的长期保存开辟 了一条新途径。采用液氮超低温保存技术，能保持很高的存活率，并 且能再生出新植株和保持原来的遗传特性。如建立茎尖分生组织培养 物的超低温保存种质库，不仅可以防止种质的遗传变异和退化，而且 可以长期保存无病毒的原种。
• <6>植物组织培养与转基因技术的应用
试管苗大规模培养
• <2>目前进展较多的大概还有胚状体形成、离体胚培养、高频 再生系 统建立、药用植物细胞培养、染色体检测、抗性研究等， 随着与其他 学科的相互渗透，植物组织培养的前景也将越来越宽广
5.植物组织培养的应用现状
• <1>植物快速繁殖和无病毒种苗生产
目前，通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有 100 多科1000 种以上，有的已经发展成为工业化生产的商品。世界 上80% ～ 85% 的兰花是通过组织培养进行脱毒和快速繁殖的。利用 组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产，不仅能够挽救珍惜濒 危物种，而且能够解决植物野生资源缺乏的问题。
植物组织培养
生命科学学院0802班梅定兰2008114010239
植物组织培养
1.植物组织培养技术的历史 2.植物组织培养的原理 3.植物组织培养技术的研究应用现状 4.植物组织培养技术存在的问题及对策
植物组织培养PPT课件
在植物体内
限制
游离
表现
植物体的任何一个细胞，都有长成完整个体的潜在能力
.
5
01
培养基
在组织细胞生长过程中提供所需的营养物质
.
6
02
组培苗的生长过程
.
7
02
组培苗的生长过程
转苗
出瓶
.
8
03
植物组织培养的意义
.
9
03
快速繁殖
稀有植物 繁殖能力低或不能用种子繁殖的植物 受地理环境及季节因素限制的植物
.
10
04
组培的实验条件
.
11
04
超净工作台
提供无菌无尘的工作环境
照明灯
紫外线灯
风机
视频介绍
.
12
04
培养室
控制光照、温度，并 保持相对的无菌环境
.
13
05
转苗操作步骤
.
14
05
操作步骤
准备工作 01
1.将操作时需要用到的物品（酒精灯、一对镊子、托盘、培养基等） 放于超净工作台台内喷洒70%酒精后开启超净台紫外灯照射消毒 30min左右 2.戴口罩，70%酒精消毒双手 3.取一对镊子于酒精灯火焰的外焰灼烧约1-2min后放置至恢复室温 备用
.
18
05
每瓶接7-10株
接苗深度：将根部插入培 养基，露出根茎结合部 （过深不利于苗的生长） 尽量使苗直立固定
.
19
The end 希望同学们学有所成
.
20
1.取适量的苗于托盘中后，将培养瓶盖上盖子 （盖前同样转动灼烧瓶口） 2.左右手各持一把镊子，将托盘里的苗分成一株 株同时把夹带的培养基、枯叶等杂质与苗分开
植物组织培养ppt课件
四、超低温保存的基本设备和程序
1. 主要仪器设备 (1) 用于组织和细胞培养的全套设备； (2) 普通电冰箱； (3)-70 ℃- -80℃的低温冰箱； (4) 程序降温器；
(5) 玻璃或塑料试管（5ml 或10 m1），封盖严密， 不进液氮；
(6) 液氮;
(7) 光学显微镜和紫外荧光显微镜；
(8) 分光光度计。
料的种质； 4. 建立长期保存的茎尖分生组织种质库及无病
毒的原种；
5. 5 . 保存实验材料，防止再培养中遗传变异。
三、超低温保存的原理及理论依据
在低于-700C的超低温条件下，有机体细胞内部 的生化反应极其缓慢，甚至终止。因此采取适当 的方法将生物材料降至超低温，即可使生命活动 固定在某一阶段而不衰老死亡。当以适当的方法 将冻存的生物材料恢复至常温时，其内部的生化 反应可恢复正常。
(3)低温锻炼：如香石竹茎尖经4℃低温预处理 14天，不仅提高了存活率．而且分化率从30％ 增加到60％。
3．冰冻保护剂
迄今，已经报道了多种类型的冰冻保护剂。常 用的是二甲基亚砜(DMSO)、甘油、糖和糖醇类 物质、氨基酸、多肽及聚乙二醇等。
但作为冰冻保护剂的物质应该具备以下特性： （1）易溶于水；
当温度进一步下降，细胞内外都结冰，产 生冰晶损伤。但是如果在溶液中加入冷冻保护 剂，则可保护细胞免受溶质损伤和冰晶损伤。 因为冷冻保护剂容易同溶液中的水分子结合， 从而降低冰点，减少冰晶的形成，并且通过其 摩尔浓度降低未结冰溶液中电解质的浓度，使 细胞免受溶质损伤，细胞得以在超低温条件下 保存。
在复苏时，一般以很快的速度升温，1-2分钟 内即恢复到常温，细胞内外不会重新形成较大的 冰晶，也不会暴露在高浓度的电解质溶液中过长 的时间，从而无冰晶损伤和溶质损伤产生，冻存 的细胞经复苏后仍保持其正常的结构和功能。冷 冻保护剂对细胞的冷冻保护效果还与冷冻速率、 冷冻温度和复温速率有关。而且不同的冷冻保护 剂其冷冻保护效果也不一样。
植物组织培养技术ppt课件
一.洗涤技术
(1)洗涤液的 配制
2021精选ppt
17
(2)洗涤方法
A、新购买的玻璃仪器表面常附着有游离的碱性 物质，可先用0.5％的去污剂洗刷，再用自来水洗 净，然后浸泡在1％～2％盐酸溶液中过夜（不可 少于四小时），再用自来水冲洗，最后用无离子 水冲洗两次，在100℃～120℃烘箱内烘干备用。
物理或化学处理； 火烤后的物体； 健康的动植物不与内外部表面接触的组织 内部可能是无菌的（有时也有内生菌，但 不会影响培养，也不会污染）
2021精选ppt
22
（二）、灭菌的方法
1、物理方法：干热、湿热、过滤（0.25微 米）紫外灯、超声波等。 2、化学方法：使用灭菌剂或抗菌素，如酒 精、次氯酸钠、升汞、漂白粉、高锰酸钾、 双氧水、福尔马林等
2021精选ppt
34
4、用70－75％的酒精拭擦台面并消毒双手。试 验用具也应该用酒精消毒。点燃酒精灯，将金属器 械在其火焰上灼烧，冷却待用。 注意：所有操作应在火焰近处并经过灼烧进行。金 属器械不能过度灼烧，以防退火。移液管不能灼烧， 培养瓶口、塑料材料、橡胶材料过火焰不能时间太 长。
2021精选ppt
2～15
过氧化氢 抗菌素
10～12 4～50mgl-
1
5～15 30～60
次氯酸钙/纳 9 ～ 10 20215精～选p3pt0
效果
好 好 最好 较好 较好 好
残液去除 难易 易 易 最难 最易
较难
易 30
熏蒸灭菌
长期不用的培养室或接种室要进行熏蒸。方法：甲 醛、高锰酸钾熏蒸。
甲醛的用量通常按每立方米空间2-6毫升计算， 高锰酸钾的用量是甲醛的一半。室内准备妥当后， 把称好的高锰酸钾放在瓷碗或烧杯内(最好在碗或 杯下面铺一张报纸，以利清洗)，然后将甲醛也倒 入碗或杯内，立即出屋关门。几秒钟后，甲醛溶液 即沸腾挥发。高锰酸钾是一种氧化剂，当它与一部 分甲醛作用时，由氧化反应产生的热可使其余的甲 醛挥发为气体。
(1)洗涤液的 配制
2021精选ppt
17
(2)洗涤方法
A、新购买的玻璃仪器表面常附着有游离的碱性 物质，可先用0.5％的去污剂洗刷，再用自来水洗 净，然后浸泡在1％～2％盐酸溶液中过夜（不可 少于四小时），再用自来水冲洗，最后用无离子 水冲洗两次，在100℃～120℃烘箱内烘干备用。
物理或化学处理； 火烤后的物体； 健康的动植物不与内外部表面接触的组织 内部可能是无菌的（有时也有内生菌，但 不会影响培养，也不会污染）
2021精选ppt
22
（二）、灭菌的方法
1、物理方法：干热、湿热、过滤（0.25微 米）紫外灯、超声波等。 2、化学方法：使用灭菌剂或抗菌素，如酒 精、次氯酸钠、升汞、漂白粉、高锰酸钾、 双氧水、福尔马林等
2021精选ppt
34
4、用70－75％的酒精拭擦台面并消毒双手。试 验用具也应该用酒精消毒。点燃酒精灯，将金属器 械在其火焰上灼烧，冷却待用。 注意：所有操作应在火焰近处并经过灼烧进行。金 属器械不能过度灼烧，以防退火。移液管不能灼烧， 培养瓶口、塑料材料、橡胶材料过火焰不能时间太 长。
2021精选ppt
2～15
过氧化氢 抗菌素
10～12 4～50mgl-
1
5～15 30～60
次氯酸钙/纳 9 ～ 10 20215精～选p3pt0
效果
好 好 最好 较好 较好 好
残液去除 难易 易 易 最难 最易
较难
易 30
熏蒸灭菌
长期不用的培养室或接种室要进行熏蒸。方法：甲 醛、高锰酸钾熏蒸。
甲醛的用量通常按每立方米空间2-6毫升计算， 高锰酸钾的用量是甲醛的一半。室内准备妥当后， 把称好的高锰酸钾放在瓷碗或烧杯内(最好在碗或 杯下面铺一张报纸，以利清洗)，然后将甲醛也倒 入碗或杯内，立即出屋关门。几秒钟后，甲醛溶液 即沸腾挥发。高锰酸钾是一种氧化剂，当它与一部 分甲醛作用时，由氧化反应产生的热可使其余的甲 醛挥发为气体。
组织培养PPT课件
自来水
75%酒精 10～30s
无菌水冲洗2～3次
2 ～10% NaClO3 10～15min
0.1～0.2% HgCl2 5～10min
无菌水冲洗4～5次
无菌滤纸吸干
切割
.
36
（2）.果实、种子
自来水
75%酒精
果实：2% NaClO3 10min 无菌水清
洗数次 剖出种子或组织
种子： NaClO3 20—30min～几小时 视种皮的硬度而定，种皮太硬的，先去
从植物体上获取外植体后，要先用自来水冲洗
10min[表面不光滑的，需冲洗1～2h，可用洗衣粉/洗洁
精清洗，必要时可用毛刷]
滤纸吸干水分 消毒[可
先在70%的酒精溶液中浸泡30s]
.
34
1）.常用的消毒剂
消毒剂
用法&用量
处理时间
优缺点
漂白粉 饱和液取上清
酒精
70～75%
H2O2
6～12%
升汞（HgCl2） 0.1～0.2%
KCl 0.4～0.8mol/L
甘露醇： 0.4～0.6mol/L
山梨醇 ：0.8～1.2mol/L
.
47
四.植物组培的培养基
1）.组成 ①.激素
生长素：IAA、NAA、2，4-D、IBA
分裂素：KT 6-BA 玉米素
用量：0.1～10mg/L
②.无机盐 总浓度 25mmol/L 左右
NO3- 25～40mmol/L
0.5×0.3×0.2㎝3 易产生Callus
大蒜蒜瓣
0.2×0.2×0.1 ㎝3 较少/不产 生
.
32
3）.分离原生质体（Protoplast）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（3）植物激素的影响 ①常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和 赤霉素 生长素类： 2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、 吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、 吲哚丁酸（IBA）
细胞分裂素类： 激动素（KT）、6－苄基嘌呤 （ 6－BA）、玉米素（ZT） 赤霉素类： 赤霉酸（GA3）
②生长素和细胞分裂素作用 植物中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、 脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在 的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势 使用顺序 先使用生长素，后使用 细胞分裂素 先使用细胞分裂素后使 用生长素 同时使用 实验结果 有利于细胞分裂，但不 利分化 细胞既分裂也分化 分化频率提高
（三）接种 1、接种室消毒 污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种 室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使空 气消毒， 酒精或新洁尔灭擦洗工作台并用紫外 线照射20分钟 2、无菌操作要求
操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后， 都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。
3、材料的切取和接种
4、接种注意事项 ①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分 数为75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒 精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种 ②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体 数量根据锥形瓶的大小确定，每瓶接种6－8 块外植体。 ③插入时应注意方向，不要倒插。
愈伤组织:细胞排列疏松而无规则,是高度液泡 化的、成无定形状态的薄壁细胞 脱分化：由高度分化的植物组织或细胞产生愈 伤组织的过程。 再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养， 又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫再 分化。
2、影响植物组织培养的因素 （1）植物材料的选择
烟草和胡萝卜的组织培养较为容易
枸杞愈伤组织的芽诱导ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ较难 同一植物材料的年龄、保存时间的长短会 影响实验结果 菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎 上部新萌生的侧枝
（2）不同的离体组织和细胞对营养、环境等条 件的要求相对特殊，需配置不同的培养基 MS培养基主要成分包括： A、大量元素: N、P、 S 、 K、Ca、Mg等 B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、 Co等 C、有机物、植物激素
2、配置培养基
① 配制培养基（固体） ② 调PH
③培养基的分装 分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml或100ml 由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此 不必添加植物激素
3、灭菌 分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸 汽灭菌 （二）外植体消毒 1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝 2、消毒
①流水冲洗
专题3 植物组织培养
课题1： 菊花的组织培养 一、基础知识 1、植物的组织培养 （1）细胞的分化
①概念： 在个体发育中，相同细胞的后代在形 态、结构、生理功能上发生稳定性差 异的过程
（3）植物组织培养 ①必要条件： 细胞离体 一定的营养物质、激素和其他 外界条件 ②原理: 细胞的全能性
③相关概念: 外植体：从活植物体上切下进行培养的那部 分组织或器官
思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实 验吗？
答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。 设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养 基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养， 用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。
（四）培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养， 培养期间应定期消毒。培养温度控制在 18-22℃，并且每日用日光灯光照12小 时。
人工种子
二、实验操作 （一）制备MS固体培养基
MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般 使用4。C保存配制好的培养基母液来制备
1、配置各种母液
①无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓 缩100倍，常温保存
②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一 般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液
③用母液配制培养基时，需要根据各种母液 的浓缩倍数，计算用量
③生长素和细胞分裂素同时使用，用量的比例 对植物细胞发育方向的影响 生长素 > 细胞分裂素： 有利于根的分化 生长素 < 细胞分裂素： 有利于芽的分化，抑 制根的分化 生长素 ＝ 细胞分裂素： 促进愈伤组织生长
（4）pH、温度、光照
pH控制在5.8左右，温度控制在18－22。C,每 日用日光灯照射12h
（五）移栽 1、打开封口膜 移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养 瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日 2、清洗转移 用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过 毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间
珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、 透性好，适合栽培 3、移栽 幼苗长壮后，移栽到土壤中
讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题 2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方 有哪些明显的不同？
答：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必 需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞 的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满 足离体植物细胞对特殊营养的需求。微生物培养 基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS 培养基则需提供大量无机营养。
菊花茎段用流水冲洗后可加少许洗衣粉，用软 刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右
② 酒精处理 用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体 积分数为70％的酒精中摇动2－3次，持续6－ 7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗
③消毒液处理
取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分， 放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1－2min， 取出后在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液
3、植物组织培养过程:
植物细胞培养 离 体 组 脱分化 织、 器 细胞分 官 裂素≈ 或 生长素 细 胞 不需要光 细胞分裂 素>生长素
愈 伤 再分化 组 织
芽
根 细胞分裂 素<生长素 需要光
植 物 体
4、植物组织培养的应用： 1、培育无病毒植株 2、 培养紫草愈伤组织,提取紫草素（治疗烫伤 和割伤的药物以及染料和化妆品的原料） 3、诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力 的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子， 可以解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难 或发芽率低等问题 4、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法