蓝莓组培关键技术汇总

蓝莓组培关键技术汇总

一、愈伤组织的培养

（一）几个概念

1.外植体（explant）：从植物体上分离下来的用于离体培养的材料。

2.分化（differentiation）：细胞在分裂过程中发生结构和功能上的改变，从而在个发育中形成各类组织和器官完成整个生活周期。

3.脱分化（dedifferentiation）:已分化好的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力，回复到分化组织状态的过程。

4.再分化（redifferentiation）:脱分化后具有分生能力的细胞再经过与原来相同的分化过程，重新形成各类组织和器官的过程。

5.愈伤组织（callus）:在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在外植体切面上产生。

6.胚状体（embroid）:-对应于胚（embryo），在离体培养过程中产生一种形似胚（具有明显的根端和芽端），功能与胚相同的结构。胚状体原始细胞特征：原生质浓厚，细胞核较大，处于细胞质中央。

7.人工种子(artificial seed):指将植物离体培养产生的体细胞胚包埋在含有营养成分和保护功能的物质中,在适宜条件下发芽出苗的颗粒体。

（二）愈伤组织类型及特征

1.结构致密型：表面光滑有光泽，结构致密，多为淡黄色或白色，易于再生芽

2.结构松散型：多为白色，可以用于悬浮系建立。

3.胚性愈伤组织：具有产生胚状体能力。

（三）愈伤组织的形成：大致经过起绐期、分裂期和形成期，但三个时期没严格界限。

1.起始期指细胞准备进行分裂的时期，当外植体已分化的活细胞在外源植物生长物质的作用下，通过脱分化起动而进入分裂和形成愈伤组织。

2.分裂期表现为外层细胞出现分裂，细胞分裂进入最旺盛时期，细胞体积最小，细胞核和核仁较大，RNA含量最高。

3.形成层的特征是细胞大小趋于稳定,细胞分裂从分裂期的周缘细胞分裂为主转向了内部组织。

（四）愈伤组织中的形态发生：愈伤组织通过再分化形成再生植株的方式主要有：

1.先产生芽后,在茎的基部长根。

2.先长根,再长芽。

3.愈伤组织的不同部位分别形成根和芽。

（五）胚状体特点

1. 有分化明显的生物两端，根端和芽端。

2.单细胞起源。

3.发育程序同合子胚相似，也经过球形胚、心形胚、鱼雷胚、子叶胚。

4.和周围细胞之间有隔离。

5. 和培养物质没有维管束联系，所以容易从培养物质上剥离。

6.可以在不附加任何激素的培养基上萌发。

（六）胚状体发生途径

1. 直接胚状体发生。

2.间接胚状体发生（愈伤组织分化出胚状体）。

3.从悬浮培养的细胞中诱导。

4.由花粉产生的单倍体胚状体。

5.由原生质体产生胚状体。

（七）胚状体异常现象

1. 单片子叶；

2.多子叶；

3.杯状胚状体；

4.柱状胚状体。

二、器官培养

器官培养主要指植物根、叶、茎、花及小果实等器官在离体条件下的无菌培养。其特点在于能保持器官所具有的特征结构。

1.根的培养(以番茄离体根培养为例)

(1) 种子用70%酒精消毒;(2)用饱和漂白液消毒10分钟;(3)用无菌水洗三次;(4)将6-10粒种子放入培养皿中的湿滤纸上;(5)培养皿放入暗中培养直至胚根长至30-40mm;(6)切取10mm长的根尖用无菌的接种环接种于培养液中;(7)在25度下培养直到长出侧根。

影响根分化的因素

培养基的成分：⑴基本培养基⑵生长调节物质⑶生长素⑷细胞分裂素

培养条件：⑴光经常抑制根生长⑵温度21－30℃均可诱导生根

2.茎的培养(可分为茎尖培养和茎段培养)

茎段培养是指带有腋(侧)芽或叶柄、长数厘米的茎节段进行离体培养。

培养流程：

3.叶的培养

三、花药和花粉培养

（一）几个概念

单倍体细胞：植物的花粉母细胞经减数分裂形成的，其染色体数目只有体细胞的一半。

花粉和花药培养：指花粉在培养基上改变其正常发育和机能，不经受精而发生细胞分裂，由单个花粉发育成完整植株的技术。

单倍体植物：用离体培养花药的方法使其中的花粉发育在一个完整的植株。（二）影响花粉和花药培养的因素有哪些?

1. 不同基因型对培养反应不同。

2.材料的生理状态。

3.发育阶段。

4.培养基：

⑴基本培养基⑵激素⑶蔗糖⑷其它：铁盐、活性炭。5.预处理：花蕾低温处理2－7天为宜，也可高温、辐射、黑暗处理。6.培养方式：固体培养、液体培养。（三）什么时期花粉易单倍体培养成功?

单核期小孢子。

（四）花药培养中非单倍体出现的原因有哪些?

1. 花药愈伤组织的多倍化－核内有丝分裂。

2.核融合--产生多倍体。

3.不正常的非单倍体花粉产生的植株。

4.花药壁、花丝等二倍体体细胞参与愈伤组织的形成。

5.愈伤组织染色体的变化。

（五）花药培养中花粉发育途径有哪些。

⒈1.均等分裂发育途径，2.营养核分裂发育途径，3.生殖核分裂发育途径，4.营养核和生殖核发育途径。

（六）单倍体植株染色体加倍方法是什么?

1. 自然加倍：发生频率低，主要是由核内有丝分裂产生的。也有花粉内营养核和生殖核二者的融合而达到加倍目的。

2. 人工诱导加倍：用0.5%秋水仙素溶液处理植株。

使用方法：植株处理：植株用0.5%秋水仙素处理24～48h洗净后种植。

花序处理：植物倒置使花序浸入0.1%秋水仙素溶液中24～48h。

生长点处理：用0.1～0.4%秋水仙素和羊毛脂（3：2）涂抹。

3. 从愈伤组织再生二倍体植株：用单倍体植株茎段培养使之产生愈伤组织，愈伤组织中可发现核内有丝分裂，从而造成染色体加倍。

（七）如何利用花粉培养直接获得纯合二倍体？

切取花蕾组织→在不同转速下离心→分离出纯花粉→染色体加倍→培养→纯合二倍体植株。

四、细胞培养

(一）悬浮培养

1.悬浮培养的基本特点

是从愈伤组织的液体培养的基础上发展起来的一种培养技术，主要有两个基本特点：

1）细胞可以不断增殖，形成高密度的细胞群体，适于大规模生产

2）可以提供大量的比较均匀的细胞，为深入研究细胞的生长、分化创造了一种很好的实验方法和条件；愈伤组织只能提供细胞间可能已明显分化的细胞。但是，这种理想状态不容易得到。到目前为止，还不能完全做到只有游离的单细胞，通常里面还有小细胞团，这是由于植物细胞具有聚集在一起的特性。

2.悬浮培养的目的

主要用于生产次生代谢产物，所以保持细胞停留在增殖阶段是十分重要的，细胞勿需继续分化

3.悬浮系的制备

将疏松的愈伤组织放入液体培养基中，经过摇床不断振动，使细胞分散。

一般来说，分散比较好的细胞悬浮物是由薄壁细胞组成的。但有时还存在一些木质化的类管胞等成分，这些类管胞成分是引起细胞聚合的重要因素。通常适于愈伤组织生长的液体培养基也适用于同种植物细胞的悬浮培养。有时需要调节激素的浓度。

（二）单细胞培养

1.分离单细胞的方法

1）物理方法：

将疏松的愈伤组织放入液体培养基中，经摇床不断振动，使细胞分散。若向细胞悬浮液中吹入脉冲压缩气体，细胞分散的更好。

2）化学方法：

胡萝卜细胞悬浮培养中加入草酸钙（100μg/L）得到较分散的细胞。因为草酸盐能结合细胞间质中果胶钙的钙离子。

秋水仙素（0.1mmol/L）或2,4-D或水解乳蛋白对细胞分散有一定的作用

3）酶法：

果胶酶和纤维素酶有利于细胞分离，但使用浓度不当容易引起细胞降解。2.单细胞的培养方法

1）液体浅层培养：

先将细胞制成一定密度的细胞悬浮液，用吸管将悬浮液移到培养皿中形成浅层，一般1mm左右，石蜡膜封口，静置培养。

优点：培养物与空气接触面大，通气性好；细胞代谢产物容易扩散，不会造成有害物质的危害,继代培养方便、便于观察。