概述——植物组织培养技术概论_PPT幻灯片
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植物组织培养 PPT
5、移栽锻炼 将生根的苗从锥形瓶中移至草炭土或蛭石中，用玻璃罩或 塑料布保持80%以上的湿度，2-3天后打开玻璃罩逐渐降 低湿度进行锻炼，直到将罩全部打开处于自然湿度为止。
6、定植 苗健壮后移至土中培养（定植），即可长成植株并开花。
例题：右图是实验室进行植 物组织培养的一般过程。请 回答下列问题：
(3)基本过程
①愈伤组织：由离体的植物组织或细胞经 脱分化 形成的一 种 相对没有分化 的活的薄壁细胞团组成的新生组织。 ②脱分化：又叫去分化，是由_高__度__分__化___的植物组织或细胞产 生_愈__伤___组__织__的过程。 ③再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成_根__或___芽__等器官的 过程。
2、下面是宁夏农林科学院进行苹果试管苗培养的一般过程:
⑴请填写a～c所表示的内容。a. 脱分化 ； b. 愈伤组织 ；c. 再分化 。
⑵实验室一般使用保存的培养基母液来制备MS固体培养基,配制母液 时, 大量元素 、 微量元素 和有机物要浓缩5～10倍。 细胞分 ⑶该过程中a、c的启动关键在于培养基中所加 生长素 和 裂素 的浓度配比。
MS培养基中各成分的作用
植物激素和人工合成的植物激素
植物中存在的天然激素都有相应的使之分解的酶，这样，天 然激素在植物体内作用和存在的时间就较短，而人工合成的 激素在植物中没有相应分解它的酶，所以作用和存在的时间 长，作用效果明显。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的相互作用
诱导芽的形成 愈伤组织不分化 诱导根的形成
菊花组织培养操作步骤:
生芽 生根
消毒
无菌水
1
酒精灯火焰 封口膜
生芽
植物组织培养(PPT)
接种针 镊子 解剖刀
二、实验基本操作技术
（一）洗涤技术
1、洗涤液 的配制
2、洗涤方法
（1）玻璃器皿洗涤 A、新购买的玻璃器皿 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。
植物组织培养
一、实验室设置及仪器设备
（一）实验室设置 实验室是进行组培研究的主要场所，应能 满足清洗、培养基制备、储藏、无菌操作、 培养、鉴定等多方面的工作。
组织培养实验室设置的总体要求：
便于隔离 便于操作 便于灭菌 便于观察
实验室 组成
基本实验室
准备室 缓冲室 无菌操作室 培养室
细胞生物学实验室 辅助实验室 温室
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。
5、取流水冲洗（至少30min）过的外植体，用 一定的消毒剂浸泡消毒，用无菌水冲洗3~4次， 放入无菌培养皿中，置于酒精灯火焰下方，用无 菌的接种器械进行分离、切割或其他处理。
皿 和 玻璃器皿
用 具
接种用具
培养基：湿热
外部细菌：用水冲洗→化学药剂处理 培
养
材 内部细菌 茎尖培养
料
加抗生素：青霉素、利福平
操作的空气：洗刷地板、95%酒精擦超净工作台 用化学试剂薰蒸
1、实验器具和材料的准备 2、用75%的酒精擦拭超净工作台，然后室内及 超净工作台用紫外灯杀菌20min-30min。注意： 台面上的用品不要放置太多或重叠放置，以免降 低灭菌效果。 3、关紫外灯、打开风机，过5-10min进入缓冲 间，以75%洗手和手臂，更换无菌服、帽子和口 罩。进入接种室。（注：没有特别情况，尽量不 要下工作台）
二、实验基本操作技术
（一）洗涤技术
1、洗涤液 的配制
2、洗涤方法
（1）玻璃器皿洗涤 A、新购买的玻璃器皿 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。
植物组织培养
一、实验室设置及仪器设备
（一）实验室设置 实验室是进行组培研究的主要场所，应能 满足清洗、培养基制备、储藏、无菌操作、 培养、鉴定等多方面的工作。
组织培养实验室设置的总体要求：
便于隔离 便于操作 便于灭菌 便于观察
实验室 组成
基本实验室
准备室 缓冲室 无菌操作室 培养室
细胞生物学实验室 辅助实验室 温室
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。
5、取流水冲洗（至少30min）过的外植体，用 一定的消毒剂浸泡消毒，用无菌水冲洗3~4次， 放入无菌培养皿中，置于酒精灯火焰下方，用无 菌的接种器械进行分离、切割或其他处理。
皿 和 玻璃器皿
用 具
接种用具
培养基：湿热
外部细菌：用水冲洗→化学药剂处理 培
养
材 内部细菌 茎尖培养
料
加抗生素：青霉素、利福平
操作的空气：洗刷地板、95%酒精擦超净工作台 用化学试剂薰蒸
1、实验器具和材料的准备 2、用75%的酒精擦拭超净工作台，然后室内及 超净工作台用紫外灯杀菌20min-30min。注意： 台面上的用品不要放置太多或重叠放置，以免降 低灭菌效果。 3、关紫外灯、打开风机，过5-10min进入缓冲 间，以75%洗手和手臂，更换无菌服、帽子和口 罩。进入接种室。（注：没有特别情况，尽量不 要下工作台）
植物细胞组织培养(PPT)
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06.10.2020
主要有:
➢ 原生质体（Protoplast）培养 ➢ 悬浮细胞培养 ➢ 组织（愈伤组织Callus、茎尖分生组织）培
养 ➢ 器官（胚，花药，子房，根和茎）培养
其中最常见的是愈伤组织培养。
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植物细胞组织培养范畴：
（广义）又叫离体培养：指从植物体分离出 符合需要的组织、器官或细胞、原生质体等， 通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养 以获得再生的完整植株或生产具有经济价值 的其他产品的技术。
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三、植物组织培养的生理依据
植物生长调节物质对于植物细胞组织的分化和决定具 有关键性作用。它包括：生长素类、细胞分裂素类、 赤霉素、脱落酸、乙烯等
生长素类主要用于愈伤组织的形成，体细胞胚的产生及试管 苗的生根。常用的有2,4-D、NAA、IBA、IAA等。其作用强 弱为2,4-D>NAA>IBA>IAA。
细胞分裂素类则有促进细胞的分裂与分化，延迟组织的衰老， 促进芽的产生等作用。常用的有Zip(异戊烯腺嘌呤)、KT、6BA、ZT等作用强弱顺序为。Zip>KT>6-BA>ZT。
赤霉素则有促进已分化的芽伸长生长，打破种子休眠的作用。 常用的为GA3。
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四、植物组织培养的原理
★植物细胞全能性（Cellular totipotency）： 任何具有完整细胞核的植物细胞，都拥有形成
种子培养
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3. 组织或愈伤组织培养(tissue， callus culture) ：是对植物体的各部分
组织进行培养，如茎尖分生组织、形成层、 木质部、韧皮部、表皮组织、胚乳组织和薄 壁组织等等；或对由植物器官培养产生的愈 伤组织进行培养，二者均通过再分化诱导形 成植株.
《植物组织培养技术》课件
04 植物组织培养技术的应用实例
快速繁殖技术
快速繁殖技术是指利用植物组 织培养技术，快速、大量繁殖
植物种苗的一种方法。
该技术广泛应用于花卉、果树 、林木等植物的快速繁殖，能 够大大缩短繁殖周期，提高繁
殖系数。
快速繁殖技术还可以通过控制 培养条件，实现植物的定向繁 殖，如矮化、无病毒等。
快速繁殖技术具有高效、环保 、可重复利用等优点，是现代 农业和林业生产的重要手段之 一。
濒危植物保护与复壮是保护生 物多样性和维护生态平衡的重 要手段之一，具有深远的社会 意义和生态意义。
05 植物组织培养技术的挑战与前景
技术瓶颈与解决方案
技术瓶颈
目前植物组织培养技术面临的主要瓶颈包括培养基的优化、外植体的选择与处 理、污染控制以及基因转化效率等。
解决方案
针对这些问题，研究者们正在探索新型的培养基成分、优化外植体的选择标准 、开发新型的消毒方法以及改进基因转化技术，以期提高植物组织培养的效率 和成功率。
指任何一个植物细胞都包含该物种的 全套遗传信息，具有发育成完整个体 的潜在能力。
植物细胞全能性证明
植物细胞全能性的应用
植物组织培养技术利用植物细胞的全 能性，通过离体培养获得完整的植株 ，广泛应用于植物繁殖、品种改良、 基因工程等领域。
许多植物细胞如胡萝卜、烟草、草莓 等在适宜条件下能够发育成完整的植 株，证明了植物细胞的全能性。
技术发展趋势与展望
发展趋势
随着生物技术的不断发展，植物组织培 养技术也在不断进步和完善。未来，该 技术将更加注重与基因编辑、合成生物 学等新兴技术的结合，以实现更为精准 和高效的植物育种和种质资源保护。
VS
展望
未来，植物组织培养技术有望在农业、园 艺、林业等领域发挥更大的作用，为解决 全球粮食安全、生态恢复等问题提供有力 支持。
植物组织培养ppt课件
36
三、植物组织培养的发展简史
四个阶段
探索阶段（1902-1929年） 奠基阶段（1930-1960年） 迅速发展阶段（1960-1980） 生产上广泛应用阶段(1980-今）
37
1. 探索阶段（1902-1929年）
Haberlandt：
贡献： 提出细胞全能性假说 首次进行离体细胞培养
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。
25
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。
RNA
27
28
③愈伤组织的继代培养 在多数情况下，随着培养时间的延长，Callus长势
下降、褐变、分化和形态发生能力下降甚至死亡。主 要原因：染色体畸变，基因突变， 生理因素（代谢产 物），细胞或组织内激素平衡的改变，细胞对外源生 长物质的敏感性改变，培养基损耗等。
29
④愈伤组织形态发生 （1）准备：外层细胞分裂逐渐减慢并停止；内部较深
19
2 、细胞分化（Cell differentiation）
①概念
（1） 分化：是指植物体各个部分出现异质性的现象，
包括细胞分化、组织分化和器官分化。
（2）细胞分化：指同一来源的细胞逐渐产生出形态结 构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，其结果是 在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前 的状态有所不同。
35
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
三、植物组织培养的发展简史
四个阶段
探索阶段（1902-1929年） 奠基阶段（1930-1960年） 迅速发展阶段（1960-1980） 生产上广泛应用阶段(1980-今）
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1. 探索阶段（1902-1929年）
Haberlandt：
贡献： 提出细胞全能性假说 首次进行离体细胞培养
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。
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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。
RNA
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③愈伤组织的继代培养 在多数情况下，随着培养时间的延长，Callus长势
下降、褐变、分化和形态发生能力下降甚至死亡。主 要原因：染色体畸变，基因突变， 生理因素（代谢产 物），细胞或组织内激素平衡的改变，细胞对外源生 长物质的敏感性改变，培养基损耗等。
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④愈伤组织形态发生 （1）准备：外层细胞分裂逐渐减慢并停止；内部较深
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2 、细胞分化（Cell differentiation）
①概念
（1） 分化：是指植物体各个部分出现异质性的现象，
包括细胞分化、组织分化和器官分化。
（2）细胞分化：指同一来源的细胞逐渐产生出形态结 构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，其结果是 在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前 的状态有所不同。
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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
园艺植物组织培养ppt课件
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植物组织培养的应用原理
▪ 细胞的分化和形态建立：由脱分化的 细胞再分化出完整植株有两种途径：一 种叫做不定器官形成(adventitious organ formation)或叫做器官形成 (organogenesis)，即在愈伤组织的不 同部位分别形成独立形成不定根和不定 芽，另一种叫做体细胞胚胎发生 (somatic embryogenesis) ，即在愈 伤组织的表面形成类似于合子胚的结构， 我们称其为为体细胞胚，不定胚 (adventitious embryo)或胚状体 (embryo )，体细胞胚胎所经历的发育 阶段与合子胚相似，一般经历球形胚、 心型胚、鱼雷形胚和子叶胚4个发育阶段。
可编辑课件PPT
21
奠基阶段
▪ 20世纪50年代开始以后
1952年Morel和Martin
1953-1954年Muir 1955年Miller 1957年skoog和Miller
1958年Steward
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22
迅速发展阶段
可编辑课件PPT
1
绪论 第一章、实验室设备和基本操作技术 第二章、植物组织器官培养 第三章、茎尖分生组织 第四章、单倍体细胞培养 第五章、细胞培养 第六章、种质保存 第七章、组培苗工厂化生产的经营与管理
可编辑课件PPT
2
参考书
✓ 植物细胞组织培养， 刘庆昌、吴国良，中国农业大 学出版社，2003.1
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组织培养类型
➢ 根据培养方法
1 平板培养 2 微室培养 3 悬浮培养 4 单细胞培养
可编辑课件PPT
12
组织培养类型
➢ 根据培养基的作用 :1 诱导培养; 2 增殖培养; 3 生根培养 ➢ 根据培养目的: 1 脱毒繁殖; 2 微体快繁; 3 试管育种;试管嫁接 ➢ 根据培养条件:1 光培养; 2 暗培养 ➢ 根据培养过程:1 初代培养;2 继代培养
植物的组织培养技术
稳定、可控的原料来源。
果树脱病毒技术的实践与应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
植物组织培养技术可用于果树的脱病毒处理，提高果树的 抗病各种病毒病，导致产 量下降、品质变劣等问题。植物组织培养技术可以用于果 树的脱病毒处理，通过将感染病毒的果树组织进行离体培 养，再从中选择和繁殖出无病毒的植株。这种方法可以提 高果树的抗病性和产量，改善果实品质，对于果树的健康 生产和经济效益具有重要意义。
03 植物组织培养的操作流程
外植体的选择与处理
外植体的选择
选择健康、无病虫害的植物组织 作为外植体，如根、茎、叶、花 、胚等。
外植体的处理
清洗、切割、消毒等步骤，确保 外植体无菌，为后续培养提供良 好的基础。
无菌操作技术
无菌操作环境
在无菌操作室内进行，确保空气经过过滤，减少微生物污染 。
无菌操作工具
智能化监控与管理
借助物联网和大数据技术，实 现植物组织培养过程的智能监
控与管理，提高培养效率。
对环境与伦理的考虑
环境影响
植物组织培养技术的发展和应用需要考虑其 对环境的影响，如能源消耗、废弃物处理等 。
伦理问题
在应用植物组织培养技术时，需要关注伦理 问题，如基因改造和克隆技术的道德争议等 。
06 植物组织培养技术案例分析
VS
有机化学品生产
通过植物组织培养技术，可以生产具有工 业用途的有机化学品，如香精油、色素等 。
植物的脱病毒与复壮
脱病毒
通过植物组织培养技术，可以从感染病毒的植株中分离出无病毒的植株，提高植株的健 康水平。
复壮
通过植物组织培养技术，可以繁殖出具有优良性状的植株，恢复或提高植物的种质资源 价值。
果树脱病毒技术的实践与应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
植物组织培养技术可用于果树的脱病毒处理，提高果树的 抗病各种病毒病，导致产 量下降、品质变劣等问题。植物组织培养技术可以用于果 树的脱病毒处理，通过将感染病毒的果树组织进行离体培 养，再从中选择和繁殖出无病毒的植株。这种方法可以提 高果树的抗病性和产量，改善果实品质，对于果树的健康 生产和经济效益具有重要意义。
03 植物组织培养的操作流程
外植体的选择与处理
外植体的选择
选择健康、无病虫害的植物组织 作为外植体，如根、茎、叶、花 、胚等。
外植体的处理
清洗、切割、消毒等步骤，确保 外植体无菌，为后续培养提供良 好的基础。
无菌操作技术
无菌操作环境
在无菌操作室内进行，确保空气经过过滤，减少微生物污染 。
无菌操作工具
智能化监控与管理
借助物联网和大数据技术，实 现植物组织培养过程的智能监
控与管理，提高培养效率。
对环境与伦理的考虑
环境影响
植物组织培养技术的发展和应用需要考虑其 对环境的影响，如能源消耗、废弃物处理等 。
伦理问题
在应用植物组织培养技术时，需要关注伦理 问题，如基因改造和克隆技术的道德争议等 。
06 植物组织培养技术案例分析
VS
有机化学品生产
通过植物组织培养技术，可以生产具有工 业用途的有机化学品，如香精油、色素等 。
植物的脱病毒与复壮
脱病毒
通过植物组织培养技术，可以从感染病毒的植株中分离出无病毒的植株，提高植株的健 康水平。
复壮
通过植物组织培养技术，可以繁殖出具有优良性状的植株，恢复或提高植物的种质资源 价值。
植物组织培养植物组织培养技术愈伤组织的分化与再分化脱分化及形态发生分析PPT课件
酸，在进行器官分化第2培0页养/共25时页 ，加入一定量是有益
•（二）培养基
4 物理性质：固体或液体状态、渗透压等。
——对形态发生有明显的影响。
➢ 培养基状态：
第一阶段诱导形成愈伤组织——固体培养基 第二阶段细胞和胚状体的增殖——液体培养基 第三阶段胚状体发育成可移植植株——固体培养基
➢ 培养基渗透压：
第8页/共25页
• 形成期(分化期)：是指外植体经过诱导期和分
裂期后形成了无序结构的愈伤组织进行分化并形成器官的 时期。
主要特征如下：
• 1、细胞的平均大小相对稳定。
• 2、细胞分裂由原来局限在组织外缘分裂转为组织 内部较深层局部细胞的分裂。
• 3、形成分生组织结节。瘤状或片状的拟分生组织。分生组织
• 特点： • 1、细胞大小没有多大变化，外观无明显特征； • 2、细胞内物质代谢旺盛，RNA含量迅速增加，细胞核体积明显增大。
• 诱导期的长短，因植物种类和外植体的生理状况和 外部因素而异，如胡萝卜的诱导期要好几天，新鲜 的菊芋块茎则只要22h，但菊芋块茎经过5个月的贮 藏后，诱导期则须延长到40h以上。
• 不同激素的效果是不同的:如NAA对生根的作用比IAA和IBA的效 果好，但用IAA和IBA处理，产生的根比较健壮，而用 NAA处理，产生的根则较纤细。2，4-D往往利于愈伤组 织的诱导。
第17页/共25页
愈伤分化
第18页/共25页
•（二）培养基
• 2．无机营养元素 在植物组织培养，细胞的生长也要求满足植物
第10页/共25页
优良的愈伤组织的 特点
• 1、高度的胚性或再分化能力——以便从这些愈 伤组织得到再生植物。
• 2、容易散碎——以便用这些愈伤组织建立优良 的悬浮系，并且在需要时能从中分离出全能性的 原生质体。
•（二）培养基
4 物理性质：固体或液体状态、渗透压等。
——对形态发生有明显的影响。
➢ 培养基状态：
第一阶段诱导形成愈伤组织——固体培养基 第二阶段细胞和胚状体的增殖——液体培养基 第三阶段胚状体发育成可移植植株——固体培养基
➢ 培养基渗透压：
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• 形成期(分化期)：是指外植体经过诱导期和分
裂期后形成了无序结构的愈伤组织进行分化并形成器官的 时期。
主要特征如下：
• 1、细胞的平均大小相对稳定。
• 2、细胞分裂由原来局限在组织外缘分裂转为组织 内部较深层局部细胞的分裂。
• 3、形成分生组织结节。瘤状或片状的拟分生组织。分生组织
• 特点： • 1、细胞大小没有多大变化，外观无明显特征； • 2、细胞内物质代谢旺盛，RNA含量迅速增加，细胞核体积明显增大。
• 诱导期的长短，因植物种类和外植体的生理状况和 外部因素而异，如胡萝卜的诱导期要好几天，新鲜 的菊芋块茎则只要22h，但菊芋块茎经过5个月的贮 藏后，诱导期则须延长到40h以上。
• 不同激素的效果是不同的:如NAA对生根的作用比IAA和IBA的效 果好，但用IAA和IBA处理，产生的根比较健壮，而用 NAA处理，产生的根则较纤细。2，4-D往往利于愈伤组 织的诱导。
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愈伤分化
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•（二）培养基
• 2．无机营养元素 在植物组织培养，细胞的生长也要求满足植物
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优良的愈伤组织的 特点
• 1、高度的胚性或再分化能力——以便从这些愈 伤组织得到再生植物。
• 2、容易散碎——以便用这些愈伤组织建立优良 的悬浮系，并且在需要时能从中分离出全能性的 原生质体。
植物组织培养PPT
3、为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某 研究小组在MS培养基中加入6-BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)， 灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜 条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽 外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。
10
4. 生根培养基：1 000mL MS 培养基+含 0.38mg NAA 的溶 液+30g 蔗糖+20g琼脂，再加蒸馏水至 2 000mL，混合均匀 ，加热至琼脂融化后，分装至 100mL 的三角瓶中，每瓶 40mL，共 50 瓶。灭菌操作同步骤 3。
三角瓶加上封口膜后 1kg 压力下在灭菌锅中灭菌 20min
基中,盖上 封口膜 。
生芽培养 在日光灯下保持18~25 ℃ 的温度培养,每天 光照 不少
于14.5 h,培养(2~3周后)至长出 丛状苗
生根培养 在 无菌 条件下,将丛状苗转入 生根 培养基中,在
适宜条件下继续培养
移栽和定 植
待生根后,将苗移至 草炭土或蛭石 中,逐渐降低 行 锻炼 。最后转移至土中培养( 定植 )
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4、培养
⑴在日光灯下保持18-25℃培养，每天的光照不少于 14.5h ⑵先生芽培养，然后再生根培养 2～3 周后将生长健壮的丛状苗 在无菌条件下一个个 转入生根培养基中，在上述条件下继续培养。
注意事项：
①无菌箱中培养并定期消毒
②如果培养顺序颠倒，则不容易诱导芽的形成
③一般情况下，愈伤组织形成不需要光，试管苗形成后需要见光培养
外植体上残留的杂菌会和外植体争夺培养基中的营养物质，并 且产生大量对外植体有害的物质，导致外植体死亡，所以要先 消毒再接种。
植物组织和细胞培养技术ppt课件
植物组织培养
根据细胞全能性原理，在无菌条件下，分离植物
的器官、组织、细胞或原生质体（称为外植体），
并在培养基上培养，在适宜的条件下使其长成部
分或完整植株的技术。
愈
根 继续
分离
脱分化
伤再分化 组
芽
培养
外植体
织
植物激素： 细胞分裂素、生长素
植物 体
胚状 体
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
胚 状 体
幼 苗
离体培养
细胞全能性指已 经分化的细胞， 仍然具有发育成 完整新的生物个 体的潜能。
说明高度分化的 植物细胞具有全 能性。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
细胞的全能性
为什么细胞具有全能性？
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许Байду номын сангаас 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
细胞的全能性
1．实现细胞的全能性必需的条件是什 么？为什么？
离体。因为在特定的时间和空间条件
下，细胞中的基因会选择性地表达出各 种蛋白质，形成不同的组织和器官。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
植物组织培养
根据细胞全能性原理，在无菌条件下，分
《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。
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
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1943年，White提出了植物 细胞“全能性”学说，标志组 织培养成为一门新兴学科。
1952-1958年：美国科学家斯图尔德（Steward F.C.）等人 用胡萝卜根的细胞悬浮培养，发现单个细胞能象受精卵发育 成胚一样的途径，发育成完整植株。证实了植物细胞“全能 性”学说。
（三）快速发展和应用阶段（从20世纪50年代末到现在）
对于植物细胞来说,不仅受精卵,体细胞也具有全能性. 植物细胞表达全能性大小是受精卵>生殖细胞>体细胞
已分化的动物体细胞的全能性是受限制的,但细胞核仍具有全能性. 全能性只不过是一种潜能性.
实现植物细胞全能性必须具备的条件： ①体细胞与完整植株分离，脱离完整植株的控制； ②创造理想的适宜细胞生长和分化的环境。
1960年，莫雷尔（Morel） 等人通过对兰花茎尖进 行培养，获得了快速繁 殖的脱毒兰花，随后在 国内外进行了“兰花试 管苗产业化”。
三、植物组织培养的理论基础
理论基础：植物细胞具有全能性（totipotency)。
全能性：是指植物体内任何具有完整的细胞核的细胞都包含着该物种 的全部遗传信息，并具有发育成完整植株的能力。
脱 分 化
离体的植物器官、 组织、细胞
愈伤组织
植物全能性 的表达
根、芽
胚状体 再生植株
游离单细胞 或原生质体
人工种子
植物组织培养的基本概念
外植体：从植物体上切取分离下来进行无菌培养的部分。 接种：在无菌条件下将外植体插到培养基上的过程。 愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细 胞，是脱分化后产生的无组织结构、无明显极性、松散的细胞团。 胚状体：是由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽、胚根、胚轴的胚状 结构，进而长成完整植株。 不定芽：凡从叶、根、或茎节间等通常不形成芽的部位生出的芽，则 统称为不定芽。
无菌短枝扦 插
用已发育或去除顶芽后萌发的腋芽，连同短枝进行消毒，在无菌条 件下培养，使其生长并诱导生根，在较短时间内即可获得植株
（二）植物组织培养的类型 1、按培养的外植体划分
按照培 养的外 植体划分植株培养胚胎培养器官培养
愈伤组织 培养
组织培养
细胞培养
原生质体 培养
植
株 培
对幼苗及较大的植株培
教学内容
1、植物组织培养概述 2、植物组织培养室的设计、建造及管理 3、培养基的配制及灭菌 4、无菌操作技术 5、植物组织培养应用实操（植物脱毒技术、 植物快繁技术、试管苗的驯化移栽等） 6、组培苗工厂化生产的经营与管理
概述
学习目标
掌握植物组织 培养的基本概
念
理解植物组织 培养的理论基
础
掌握植物组织 培养的途径及
类型
了解植物组织 培养的应用
有性繁殖 无性繁殖
扦插
嫁接
压条
（二）奠基阶段（从20世纪30 年代末到50年代中）：
1934年，怀特（White） 用 番茄根尖建立起第一个活跃生 长的无性繁殖系，从而使非胚 器官的培养首先获得成功。
1939年，积雷瑞特 （Gautherete）培养胡萝卜根外 植体成功。
比较内容 过程
脱分化 外植体→愈伤组织
再分化 愈伤组织→幼苗
形成体特点
排列疏松、高度液泡化的薄壁 细胞
有根、芽
需要条件
a.离体 b.适宜的营养 c.生长素/细胞分裂素的比例 适中 d.不需光
a.离体 b.适宜的营养 c.生长素/细胞分裂素的比 例高或低诱导生芽或生根 d.光照
植物组织进行脱分化和再分化的分化过程
培养。
非洲紫罗兰原生质体分离、培养及植株再生
原生质体培养过程
2、按所用培养基类型划分
所用培养基类型 划分
固体培养
液体培养
固体培养：培养基中添加凝固 剂。
液体培养：培养基中不添加凝 固剂（静止培养、旋转培养、 纸桥培养、振荡培养）
固体培养： 液体培养
体胚液体培养
不同类型液体培养装置
纸桥培养法
愈伤组 织培养
将外植体接种在人工培养基上，由于植物生 长调节剂的存在，而其细胞脱分化形成愈伤 组织，然后通过再分化形成再生植株。它是 最为常见的。
组
织 培
对各种组织进行培养，
养 如分生组织培养、薄壁
组织培养等
细
胞 培
指对单细胞或较小的细
养 胞团进行培养。
摇床
植物细胞大量培养工艺流程示意图
原 生 质 指对通过机械、 体 化学等方法去掉 培 细胞壁后所获得 养 的原生质体进行
植物细胞的分化：是指个体发育过程中，不同部位的细胞形态结构和生理功能 发生改变，形成不同组织或器官。 植物细胞的脱分化：也称去分化，是指离体条件下生长的细胞、组织或器官逐 渐失去原来的结构和功能而恢复分生能力，形成无组织结构的细胞团或愈伤组 织的过程。 植物细胞的再分化：是由脱分化形成的愈伤组织重新分化出特定细胞、组织和 器官的过程。
3、按培养方法划分
按培养方法划分
细胞悬浮培养
单细胞培养
细胞悬浮培养：用液体培养基 对保持良好的分散状态的单个 细胞或小的细胞聚集在摇床上 进行培养的方法。 单细胞培养：单细胞培养可分 为看护培养（是指用一块活跃 生长的愈伤组织来看护单个细 胞，使其持续分裂和增殖的一 种培养方法。这块愈伤组织被 称为看护组织）、平板培养、 微室培养。
1960年以来组织培养理论、实践、 技术和方法不断完善和发展，并广泛应 用于生物学的许多分支学科。
1960年，Cocking酶解法分离原生质 体获得成功，使植物细胞可以象动物细
胞一样进行细胞融合。
1964年，印度学者古巴（Cuba）和马 斯瓦瑞（Maheshwari）成功地培养曼 陀罗花药获得单倍体再生植株，从而 促进了植物花药培养单倍体育种技术 的发展。
四、植物组织培养的途径和类型
（一）植物组织培养的途径
器官型
由离体的茎尖、花芽、花丝、花托、鳞片等组织上直接产生小植株
器官发生型
由外植体先诱导愈伤组织，再从愈伤组织中分化出不定芽和根，形 成再生植株
胚胎发生型 外植体通过培养分化出胚状体，经球形期、心形期、鱼雷期和子叶期
发育成再生植株
原球茎
外植体经原球茎途径分化形成植株
养 养（扦插培养、种子苗
培养）
胚
胎 培
包括胚乳培养、胚珠培
养 养、胚培养、未成熟的
种胚培养
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖 Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
器
官 培
包括离体根、茎、叶、
养 果实、种子、花器官的
培养
花烛叶片离体快速繁殖
1952-1958年：美国科学家斯图尔德（Steward F.C.）等人 用胡萝卜根的细胞悬浮培养，发现单个细胞能象受精卵发育 成胚一样的途径，发育成完整植株。证实了植物细胞“全能 性”学说。
（三）快速发展和应用阶段（从20世纪50年代末到现在）
对于植物细胞来说,不仅受精卵,体细胞也具有全能性. 植物细胞表达全能性大小是受精卵>生殖细胞>体细胞
已分化的动物体细胞的全能性是受限制的,但细胞核仍具有全能性. 全能性只不过是一种潜能性.
实现植物细胞全能性必须具备的条件： ①体细胞与完整植株分离，脱离完整植株的控制； ②创造理想的适宜细胞生长和分化的环境。
1960年，莫雷尔（Morel） 等人通过对兰花茎尖进 行培养，获得了快速繁 殖的脱毒兰花，随后在 国内外进行了“兰花试 管苗产业化”。
三、植物组织培养的理论基础
理论基础：植物细胞具有全能性（totipotency)。
全能性：是指植物体内任何具有完整的细胞核的细胞都包含着该物种 的全部遗传信息，并具有发育成完整植株的能力。
脱 分 化
离体的植物器官、 组织、细胞
愈伤组织
植物全能性 的表达
根、芽
胚状体 再生植株
游离单细胞 或原生质体
人工种子
植物组织培养的基本概念
外植体：从植物体上切取分离下来进行无菌培养的部分。 接种：在无菌条件下将外植体插到培养基上的过程。 愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细 胞，是脱分化后产生的无组织结构、无明显极性、松散的细胞团。 胚状体：是由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽、胚根、胚轴的胚状 结构，进而长成完整植株。 不定芽：凡从叶、根、或茎节间等通常不形成芽的部位生出的芽，则 统称为不定芽。
无菌短枝扦 插
用已发育或去除顶芽后萌发的腋芽，连同短枝进行消毒，在无菌条 件下培养，使其生长并诱导生根，在较短时间内即可获得植株
（二）植物组织培养的类型 1、按培养的外植体划分
按照培 养的外 植体划分植株培养胚胎培养器官培养
愈伤组织 培养
组织培养
细胞培养
原生质体 培养
植
株 培
对幼苗及较大的植株培
教学内容
1、植物组织培养概述 2、植物组织培养室的设计、建造及管理 3、培养基的配制及灭菌 4、无菌操作技术 5、植物组织培养应用实操（植物脱毒技术、 植物快繁技术、试管苗的驯化移栽等） 6、组培苗工厂化生产的经营与管理
概述
学习目标
掌握植物组织 培养的基本概
念
理解植物组织 培养的理论基
础
掌握植物组织 培养的途径及
类型
了解植物组织 培养的应用
有性繁殖 无性繁殖
扦插
嫁接
压条
（二）奠基阶段（从20世纪30 年代末到50年代中）：
1934年，怀特（White） 用 番茄根尖建立起第一个活跃生 长的无性繁殖系，从而使非胚 器官的培养首先获得成功。
1939年，积雷瑞特 （Gautherete）培养胡萝卜根外 植体成功。
比较内容 过程
脱分化 外植体→愈伤组织
再分化 愈伤组织→幼苗
形成体特点
排列疏松、高度液泡化的薄壁 细胞
有根、芽
需要条件
a.离体 b.适宜的营养 c.生长素/细胞分裂素的比例 适中 d.不需光
a.离体 b.适宜的营养 c.生长素/细胞分裂素的比 例高或低诱导生芽或生根 d.光照
植物组织进行脱分化和再分化的分化过程
培养。
非洲紫罗兰原生质体分离、培养及植株再生
原生质体培养过程
2、按所用培养基类型划分
所用培养基类型 划分
固体培养
液体培养
固体培养：培养基中添加凝固 剂。
液体培养：培养基中不添加凝 固剂（静止培养、旋转培养、 纸桥培养、振荡培养）
固体培养： 液体培养
体胚液体培养
不同类型液体培养装置
纸桥培养法
愈伤组 织培养
将外植体接种在人工培养基上，由于植物生 长调节剂的存在，而其细胞脱分化形成愈伤 组织，然后通过再分化形成再生植株。它是 最为常见的。
组
织 培
对各种组织进行培养，
养 如分生组织培养、薄壁
组织培养等
细
胞 培
指对单细胞或较小的细
养 胞团进行培养。
摇床
植物细胞大量培养工艺流程示意图
原 生 质 指对通过机械、 体 化学等方法去掉 培 细胞壁后所获得 养 的原生质体进行
植物细胞的分化：是指个体发育过程中，不同部位的细胞形态结构和生理功能 发生改变，形成不同组织或器官。 植物细胞的脱分化：也称去分化，是指离体条件下生长的细胞、组织或器官逐 渐失去原来的结构和功能而恢复分生能力，形成无组织结构的细胞团或愈伤组 织的过程。 植物细胞的再分化：是由脱分化形成的愈伤组织重新分化出特定细胞、组织和 器官的过程。
3、按培养方法划分
按培养方法划分
细胞悬浮培养
单细胞培养
细胞悬浮培养：用液体培养基 对保持良好的分散状态的单个 细胞或小的细胞聚集在摇床上 进行培养的方法。 单细胞培养：单细胞培养可分 为看护培养（是指用一块活跃 生长的愈伤组织来看护单个细 胞，使其持续分裂和增殖的一 种培养方法。这块愈伤组织被 称为看护组织）、平板培养、 微室培养。
1960年以来组织培养理论、实践、 技术和方法不断完善和发展，并广泛应 用于生物学的许多分支学科。
1960年，Cocking酶解法分离原生质 体获得成功，使植物细胞可以象动物细
胞一样进行细胞融合。
1964年，印度学者古巴（Cuba）和马 斯瓦瑞（Maheshwari）成功地培养曼 陀罗花药获得单倍体再生植株，从而 促进了植物花药培养单倍体育种技术 的发展。
四、植物组织培养的途径和类型
（一）植物组织培养的途径
器官型
由离体的茎尖、花芽、花丝、花托、鳞片等组织上直接产生小植株
器官发生型
由外植体先诱导愈伤组织，再从愈伤组织中分化出不定芽和根，形 成再生植株
胚胎发生型 外植体通过培养分化出胚状体，经球形期、心形期、鱼雷期和子叶期
发育成再生植株
原球茎
外植体经原球茎途径分化形成植株
养 养（扦插培养、种子苗
培养）
胚
胎 培
包括胚乳培养、胚珠培
养 养、胚培养、未成熟的
种胚培养
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖 Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
器
官 培
包括离体根、茎、叶、
养 果实、种子、花器官的
培养
花烛叶片离体快速繁殖