植物组织与器官培养优秀课件
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植物器官与组织培养-PPT课件
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二、植物茎尖(stem tip culture)培养：
茎尖培养（shoot tip culture）指对植物顶端 的原分生组织和衍生的分生组织的培养。小到10 －100um的茎尖分生组织，大到几十毫米的茎尖 或更大的芽。茎尖培养的成活率与茎尖大小呈正 相关。 茎尖培养广泛应用于种苗快速繁殖，脱毒苗 的生产，品种改良和基础理论研究。快繁可取数 毫米大小，脱病毒培养要求取小于1mm的茎尖。
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A
B
C
E
花烛叶片离体培养及植株再生
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（一）愈伤组织诱导：
诱导接种的叶片外植体脱分化形成愈伤组
织的过程。愈伤组织的形成通常经历诱导期、 分裂期和分化期等阶段。 高浓度生长素及适当浓度的细胞分裂素可 以促进愈伤组织的形成。
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（二）不定芽的分化：
由脱分化形成的愈伤组织细胞分化出不 定芽及不定根的过程。 分化过程受细胞分裂素/生长素比值的 影响。通常添加高浓度的细胞分裂素，降低 生长素浓度以诱导不定芽的形成。
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植物器官和组织培养的基本程序
植物营养器官培养 植物繁殖器官培养 植物组织培养及脱毒苗的生产
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第一节 植物器官和组织培养的基本程 序
基本程序： 一、无菌外植体的获得 二、初代培养物的建立 三、形态发生和植株再生 四、培养产物的观察记载
植物组织培养第三章 植物器官和组织培养ppt课件
（一）根无性系的建立 来自无菌种子发芽产生的幼根切段或植物根系经灭 菌处理后的切段，可以以两种方式进行培养，建立根的 无性繁殖系。
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一、离体根的培养
1、根的直接增殖 1）根无性繁殖系的建立
将种子进行表面消毒，在无菌条件下进行无菌萌 发，待根伸长后从根尖一段切取长1.0cm的根尖，接种 培养基中。
（二）根、块茎、鳞茎的灭菌
生长在土中，灭菌困难，以受损伤。 灭菌前仔细清洗，加大灭菌剂浓度或延长灭菌时间。
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无菌外植体的获得
（三）花蕾的灭菌
未开放的花蕾中的花药为花被包裹，处于无菌状态， 采摘后可直接灭菌。 70%酒精浸泡10-30s—0.1-0.2%氯 化汞浸泡3-10min，（或1%次氯酸钠浸泡10-20min）—灭 菌水冲洗3-5次—无菌滤纸吸干—分割—接种。
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⑵腋芽增殖的原理
高等植物的每个叶腋中都有腋芽存在，通常由于 顶芽的存在，顶端优势阻止腋芽的生长，但在一定的 条件下可以使它生长，如除去顶芽或使用生长激素， 可以解除顶端优势，腋芽便不断分化和生长，逐渐形 成芽丛。
若反复切割这些腋芽和移植到新的培养基中继代 培养，就可在短期内得到大量的芽。
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33
⑶影响增殖成功的关键因素
A、细胞分裂素 在腋芽增殖上的主要措施是用细胞分裂素抑制
顶端优势，促进腋芽生长发育，所以在这一阶段培 养基中添加细胞分裂素是必须的。
实践证实，除个别的例子外，加入细胞分裂素 是行之有效的。6-BA对促进腋芽增殖是最有效，依 次为KIN和2ip。一般浓度在0.25mg/l以上，少数用 1.0mg/L，个别的用5mg/L。
器官发生 体细胞胚胎发生
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一、离体根的培养
1、根的直接增殖 1）根无性繁殖系的建立
将种子进行表面消毒，在无菌条件下进行无菌萌 发，待根伸长后从根尖一段切取长1.0cm的根尖，接种 培养基中。
（二）根、块茎、鳞茎的灭菌
生长在土中，灭菌困难，以受损伤。 灭菌前仔细清洗，加大灭菌剂浓度或延长灭菌时间。
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无菌外植体的获得
（三）花蕾的灭菌
未开放的花蕾中的花药为花被包裹，处于无菌状态， 采摘后可直接灭菌。 70%酒精浸泡10-30s—0.1-0.2%氯 化汞浸泡3-10min，（或1%次氯酸钠浸泡10-20min）—灭 菌水冲洗3-5次—无菌滤纸吸干—分割—接种。
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⑵腋芽增殖的原理
高等植物的每个叶腋中都有腋芽存在，通常由于 顶芽的存在，顶端优势阻止腋芽的生长，但在一定的 条件下可以使它生长，如除去顶芽或使用生长激素， 可以解除顶端优势，腋芽便不断分化和生长，逐渐形 成芽丛。
若反复切割这些腋芽和移植到新的培养基中继代 培养，就可在短期内得到大量的芽。
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⑶影响增殖成功的关键因素
A、细胞分裂素 在腋芽增殖上的主要措施是用细胞分裂素抑制
顶端优势，促进腋芽生长发育，所以在这一阶段培 养基中添加细胞分裂素是必须的。
实践证实，除个别的例子外，加入细胞分裂素 是行之有效的。6-BA对促进腋芽增殖是最有效，依 次为KIN和2ip。一般浓度在0.25mg/l以上，少数用 1.0mg/L，个别的用5mg/L。
器官发生 体细胞胚胎发生
《植物的组织与器官》课件
细胞质
细胞质是细胞膜和细胞核 之间的半透明粘稠物质。 它包含各种细胞器，例如 线粒体、叶绿体、内质网 等。细胞质是细胞进行生 命活动的主要场所。
细胞核
细胞核是细胞的控制中心 。它包含遗传物质DNA， 并控制着细胞的生长、发 育和繁殖。细胞核通常位 于细胞的中央，被核膜包 裹。
植物细胞的特点
1 1. 细胞壁
子房壁发育成果皮
受精卵发育 2
胚珠发育成种子
传粉受精 3
花粉落到柱头上
果实是植物的生殖器官，由子房发育而来。传粉受精后，胚珠发育成种子，子房壁发育成果皮，整个子房便形成了果实。 种子是果实中最重要的部分，它包含着植物的胚胎。
果实的传播
1
风力传播
果实轻巧，带有翅或绒毛，可借助风力远距离传播。
例如，蒲公英的种子。
分生组织是植物体内具有旺盛 分裂能力的组织。它负责植物 的生长和发育。分生组织可以 分为顶端分生组织、侧生分生 组织和居间分生组织。
保护组织
保护组织位于植物体的表面， 起保护作用。主要有表皮组织 和周皮组织。表皮组织覆盖在 幼嫩的植物器官表面，周皮组 织覆盖在老的植物器官表面。
输导组织
输导组织负责植物体内水分和 营养物质的运输。主要有木质 部和韧皮部。木质部主要负责 水分的运输，韧皮部主要负责 有机物的运输。
叶的结构
叶片
叶片的形状、大小、颜色和叶脉等特征，决定了叶的功能。
叶柄
叶柄连接叶片和茎，支撑叶片，使叶片能够进行光合作用。
叶脉
叶脉是叶片中维管束的延伸，运输水分和养分，并支撑叶片。
叶的功能
光合作用
叶片是植物进行光合作用的主要场所，是植物制造有机物 的“工厂”。
叶片中含有叶绿素，可以吸收光能，将二氧化碳和水转化 为葡萄糖和氧气。
《植物组织培养》课件
《植物组织培养》PPT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
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。
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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
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细胞工程
• 1952年：Morel和Miller通过茎尖培养获得脱毒大丽花植株 • 1953年：Muir使单细胞培养获得成功 • 1956年：Miller等人发现了细胞分裂素-激动素 • 1957年：Skoog和Miller提出植物生长调节剂控制器官形成的
概念。 • 1958年：Steward等将胡萝卜根韧皮部的一些细胞进行培养，
细胞工程
• 1972年：Carlson等在烟草上获得了第一个体细胞种间杂种。 • 1974年：Kao等人建立原生质体的高钙高pH的PEG融合法。 • 1978年：Melchers获得了第一个属间杂种植株-马铃薯番茄。 • 1983年：Zambryski等采用农杆菌介导获得首例转基因植物。
植物组织培养再生植株的两大途径：
植物组织培养的理论基础
细胞工程
1. 细胞全能性的定义
细胞全能性是指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。
2. 细胞全能性的相对性
受精卵>生殖细胞>体细胞
不同种类植物或同种植物的不同基因型个体之间因遗 传性的差异，细胞全能性的表达程度大不相同。
植物组培发展简史
8. 天然物质：
酵母提取物（YE） 麦芽提取物（ME）
1. 无机营养元素
细胞工程
（1）大量元素：指浓度大于0.5mmol／L的元素C、H、 O、N、P、K、Mg、S和Ca，大量元素占植物体干重的 百分之几十至万分之几的分量。 N分硝态氮（NO3-）和铵态氮（NH4+），不同离体组 织所需的含量不一致，单独使用易导致培养基酸碱性 漂移，两者要保持适当比例。
2. 有机化合物
细胞工程
（1）碳水化合物最常用的碳源是蔗糖，葡萄糖和果糖
也是较好的碳源，麦芽糖、半乳糖、甘露糖也有所应
用。使用浓度在1%—5%，常用3%
在大规模生产时，可用食用的白糖代替。
糖类作用：在组织培养中用作离体组织生长的碳源，
维持培养基一定的渗透压。
培养效果有差异：葡萄糖＞果糖=蔗糖＞麦芽糖
• 外植体：从植物体上取下来用以培养的部分组织或 器官。
细胞工程
小麦胚的愈伤组织
细胞工程
• 由外植体或单个细胞经愈伤组织再生植株需要以下四个步骤 1 启动期-主要是诱导外植体细胞脱分化和分裂 2 愈伤组织诱导 3 拟分生组织的形成 4 器官原基和器官的形成
Three ways of organogenesis
①器官发生途径；②体细胞胚发生途径
细胞工程
细胞工程
①器官发生途径：离体培养条件下的组织或细胞团（愈 伤组织）分化形成不定根、不定芽等器官的过程。在自 然界中，许多植物的无性繁殖（如插条，嫁接等）都属 于器官发生途径。
细胞工程
• 愈伤组织：脱分化后的细胞经过细胞分裂产生无特 定组织结构、无明显极性的松散的细胞团。愈伤组 织诱导过程实质是分化细胞进行脱分化的过程。
细胞工程
（2）微量元素：指小于0.5mmol／L的元素。 铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、锰（Mn）、钼（Mo）、 硼（B）、碘（I）、钴（Co）、氯（Cl）、钠（Na）等
Fe：易形成絮状沉淀，常以Fe·EDTA 的形式提供很大， 但都是不可少的营养成份。含量不足就造成缺素症。
细胞工程
植物组织的培养基及其配制
一 培养基的成分 二 配制培养基母液 三 配制培养基并灭菌 四 常用培养基的种类及其特点
一、培养基成分
大量元素
1. 无机营养： 微量元素
铁盐
氨基酸
有机附加物 维生素
2. 有机营养成分：
肌醇
糖类
生长素 3. 植物生长调节物质： 细胞分裂素
赤霉素等
细胞工程
细胞工程
4. 琼脂 5. 活性炭 6. pH 7. 水
（2）维生素(vitamin)
细胞工程
在细胞里主要是以各种辅酶的形式参与多种代谢活动对离体
组织的生长具有明显的促进作用，主要为B族维生素 。
细胞工程
植物组织与器官培养优秀课件
细胞工程
第三章 植物组织和器官培养
一、 植物组织培养 二、 植物胚胎培养 三、 毛状根培养
第一节 植物组织培养
细胞工程
植物组织培养指对植物组织（分生组织、表皮组织、 薄壁组织）及愈伤组织进行离体培养并诱导长成完整 植株的技术。
植物组织培养再生的植物称之为试管植物，植物组织 培养再生植物的理论基础是细胞全能性。
细胞分化而最终发育成完整的新植株，证实了Haberlandt的细 胞全能性。
细胞工程
3. 迅速发展阶段 • 1960年：Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得
成功。 • 1960年：Morel利用茎尖培养获得脱毒兰花,形成了”兰花产业
” • 1962年：Murashibe和Skoog发表了MS培养基 • 1964年：Guha等在叶曼陀罗上由花粉诱导得到单倍体植株。 • 1971年：Takebe等在烟草上首次由原生质体获得了再生植株。
和根
细胞工程
2. 奠基阶段 • 1934年：White进行番茄根培养建立了第一个活跃生长的无性
繁殖系 • 1937年：White建立了第一个由已知化合物组成的综合培养基 • 1943年：White出版了《植物组织培养手册》 • 1948年：Skoog和崔徵（zhēng）发现腺嘌呤或腺苷可以解除
IAA对芽形成的抑制
细胞工程
细胞工程
②体细胞胚发生途径 离体培养条件下没有经过受精过 程，但经过了胚胎发育过程中所形成胚的类似物，统 称为体细胞胚或胚状体。
细胞工程
体细胞胚的发生途径 1.从器官外植体直接发生 2.悬浮培养细胞发生（成簇成团的体积小而细胞质致
密的细胞，这类细胞具有成胚能力，因而，把这类 细胞团又称为胚性细胞团） 3.经胚性愈伤组织发生 4.单细胞发生途径 5.原生质体发生途径
细胞工程
• 植物组织培养技术的整个历史可以追溯到19世纪末和20世纪 初。它的发展过程大致可以分为三个阶段：
1. 探索阶段 • 1839年：Schleidon和Schwann提出细胞学说 • 1902年：Haberlandt提出植物细胞全能学说 • 1904年：Hanning进行胚离体培养获得成功 • 1922年：Kotte和Robbins进行根尖和茎尖培养形成了缺绿的叶