第3章 植物胚培养
3第三章 植物组织培养简介
的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力， 的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力， 回复到分生组织状态的过程。 回复到分生组织状态的过程。
3.再分化 redifferentiation〕 3.再分化〔redifferentiation〕:
Folke Skoog(1908- )
1955年，Miller从DNA降解物中分离出6－呋喃 1955年 Miller从DNA降解物中分离出6 降解物中分离出 氨基嘌呤（激动素）， ），发现它诱导芽分化的效率比 氨基嘌呤（激动素），发现它诱导芽分化的效率比 腺嘌呤高3万倍。控制器官分化的激素模式变为激动 腺嘌呤高3万倍。控制器官分化的激素模式变为激动 生长素的比例关系 促进组培的发展。 的比例关系。 素／生长素的比例关系。促进组培的发展。
Gottlieb Haberlandt(1854-1946). He was the first to formulate clearly the principles of plant cell culture.
细胞全能性学说： 细胞全能性学说： 植物体中任何生活细胞都具有该 物种的全部遗传信息， 物种的全部遗传信息，具有相同的形态结构和一定的生理 功能。只要条件合适， 功能。只要条件合适，由一个单细胞就可以发育成为一个 新的个体。 新的个体。 该文还报道了几种植物的细胞和组织的培养实验，由 该文还报道了几种植物的细胞和组织的培养实验， 于当时的条件所限，都没有成功. 于当时的条件所限，都没有成功
第三章 植物组织培养 (tissue culture) 概述
第一节
植物组织培养的意义
植物组织培养概念(重点 重点) 一、植物组织培养概念 重点 植物组织培养理论基础(难点 难点) 二、植物组织培养理论基础 难点 植物组织培养类型(难点 难点) 三、植物组织培养类型 难点 植物组织培养特点(重点 重点) 四、植物组织培养特点 重点
植物胚胎培养课件
示 为
胚
珠
和
胚
囊
的
发
育
过
中央细胞
程
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据培养目的不同
胚培养
剥取的离体胚发育时 期的不同
幼胚培养 成熟胚培养
成熟胚培养一般较易获得成功
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（一）幼胚培养 幼胚完全是异养的，离体条件下培养要求
培养基成分复杂，培养不易成功。
幼胚培养的关键技术： 取材时期 幼胚剥离 培养条件的控制（是否需要特殊处理）
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2、细胞型胚乳
特点：
◆初生胚乳核的分裂开始，即产生细胞 壁，形成胚乳细胞
◆无游离核时期
大多数双子叶合瓣花植物是这样的胚 乳，如番茄、烟草、芝麻等。
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3、沼生目型胚乳
◆核型胚乳与细胞型胚乳的中间类型 ◆初生胚乳核的第一次分裂将胚囊分隔 为两室，其中珠孔端室比合点端室宽大 ◆核进行分裂形成状态的游离核，最后 形成细胞
分离出来，置于培养基上进行离体培养的 方法。
胚 电 镜 扫 描 图 片
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4
双 子 叶 植 物 胚
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5
3、胚乳培养 指处于细胞期的胚乳组织的离
体培养。
4、胚珠培养 指未受精或受精后的胚珠离体
培养。
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6
不同植物的胚珠形态结构
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倒生胚珠
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（二）胚乳培养的关键
A、胚乳发育时期的影响 发育早期胚乳：操作不便，诱导率低 游离核期或刚转入细胞期的核型胚乳：难得callus 旺盛生长期胚乳：易诱导产生callus
《植物胚胎培养》课件
加强国际合作与交流
积极参与国际合作与交流，引进先进技术和管理经验，推动植物胚胎 培养技术的快速发展。
促进产业化应用
加强技术转化和推广，推动植物胚胎培养技术在农业、林业和园艺等 领域的应用，为可持续发展提供技术支持。
感谢您的观看
THANKS
快速繁殖
02
对于一些繁殖困难或周期长的植物，胚胎培养可以大大缩短繁
殖周期，提高繁殖效率。
远缘杂交
03
胚胎培养技术为远缘杂交提供了可能，有助于打破物种间的生
殖隔离，创造新的植物品种。
在生物技术中的应用
基因工程
通过胚胎培养，可以获得大量转基因植株，用于基因功能研究和 基因改良。
细胞培养
胚胎培养是植物细胞培养的重要基础，有助于研究细胞分化和发 育过程。
胁迫响应机制研究
胚胎培养可以帮助研究植物对各种环境胁迫的响应机制，如干旱、 盐碱、低温等。
05
未来展望与挑战
植物胚胎培养技术的发展趋势
1 2 3
基因编辑技术的广泛应用
利用基因编辑技术，如CRISPR-Cas9系统，对植 物胚胎进行精确的基因修饰，提高植物的抗逆性 、产量和品质。
智能化与自动化技术的融合
选择合适的培养基
根据植物种类和培养目的选择适宜的培养基配方。
培养基制备
按照配方比例配制培养基，确保其营养成分、渗透压等指标符合要求。
胚胎培养的方法与操作
接种
将预处理好的胚胎移植到培养基上，确保其与培养基 充分接触。
培养条件控制
提供适宜的光照、温度、湿度等环境条件，促进胚胎 正常生长。
观察与记录
定期观察胚胎生长情况，记录生长数据，以便进行后 续分析。
植物组培-胚培养
B
C
D
可能产生变异
胚培养技术获得的植物可能会发生基因变 异或表型变异，需要进一步鉴定和筛选。
成功率不稳定
胚培养技术的成功率受到多种因素的影响， 如植物种类、环境条件、操作技术等，使 得该技术的成功率不稳定。
05
胚培养的未来展望
胚培养技术的发展趋势
基因编辑技术的融合
利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，对胚培养材料进行精确的基 因改造，提高植物的抗逆性、产量和品质。
定期观察记录植物的生长情况，包括生长速 度、形态变化等。
结果解释
根据数据分析结果，解释胚培养过程中出现 的问题和解决方法，以及胚培养在植物繁殖 和遗传育种方面的应用前景。
04
胚培养的优缺点
优点
繁殖速度快
胚培养技术可以在短时间内快速繁殖 大量植物，大大缩短了繁殖周期。
遗传稳定性高
胚培养技术可以获得遗传上相对稳定 的植物，因为胚是植物的原始细胞， 具有较高的遗传完整性。
植物组织培养的历史与发展
1902年
德国植物学家哈伯兰特提出植 物细胞具有全能性的假设。
1958年
斯图尔德成功实现了烟草细胞的离 体培养，得到了完整的植株，标志 着植物组织培养技术的建立。
1970年
植物微型繁殖技术的研究和应 用得到迅速发展。
1980年
基因工程技术的引入，使得植 物组织培养技术在植物基因工
绝。
品种改良
胚培养技术可用于快速繁殖优 良品种，加速新品种的选育和
推广。
生物技术育种
胚培养技术可用于基因工程和 细胞工程等领域，实现转基因
植物的快速繁殖和筛选。源自农业生产和园艺胚培养技术可用于花卉、蔬菜 、水果等作物的快速繁殖和生
植物胚培养名词解释
植物胚培养名词解释
嘿，你知道啥是植物胚培养不？植物胚培养呀，简单来说，就是把
植物的胚取出来，放在特定的培养基上让它生长发育的过程。
这就好
比是给植物的胚提供了一个特别的“小窝”，让它能在里面茁壮成长呢！比如说，咱就想象一下，一颗小小的胚，就像一个小婴儿，培养基呢，就是它温暖舒适的小床，能给它提供所有需要的营养和环境，让它好
好长大。
植物胚培养可不是随随便便就能做的哦！得精心挑选合适的胚，就
像给小婴儿选最舒服的尿布一样重要。
然后呢，要调配出最适合它的
培养基，这里面的学问可大了去了。
要是培养基不合适，那胚可就没
法好好长啦，就像小婴儿没有好的奶粉喝一样，那怎么能长得壮实呢？
在这个过程中，科学家们就像是细心的爸爸妈妈，时刻关注着胚的
成长。
他们会观察胚的每一点变化，看看它是不是长得健康、长得好。
哎呀，这可不比照顾真的小婴儿轻松多少呢！
而且哦，植物胚培养有好多好多的用处呢！它可以帮助我们培育出
更优良的品种，就好像是把一个普通的孩子培养成天才一样厉害。
还
可以让一些很难繁殖的植物有新的繁殖途径，这多神奇呀！
我觉得吧，植物胚培养真的是一项超级厉害的技术。
它让我们能更
好地了解植物的生长发育过程，也能为农业、园艺等领域带来巨大的
帮助。
这就像是给植物世界打开了一扇新的大门，让我们能看到更多的精彩和可能！所以呀，我们可不能小瞧了植物胚培养这项技术哦！。
植物组织培养(全)
胚培养是器官培养的一种。选用的外植体是成熟或未成熟的胚进行离体无菌培养。其具体方法是将取出放在液体或固体培养基上培养，由于胚包含在胚珠和子房里，因而进行胚胎培养时，常常是将胚珠和子房放在培养基上培养。
胚培养用途：1.拯救胚2.研究胚的发育营养研究3.一些特殊的领域的研究。
(4)细胞和原生质体培养
二是要给予它们适当的刺激，即给予它们一定的营养物质，并使它们受到一定的激素的作用。
全能性体现的两个过程
一个已分化的细胞要表现它的全能性，必须经历两个过程，即首先要经历脱分化过程，然后再经历再分化过程。
再分化的过程有两种方式：
一是器官发生方式 二是胚胎发生方式
2.激素（植物生长调节剂）调控
后来证明，激素可调控器官发生的概念对于多数物种都可适用，只是由于在不同组织中这些激素的内生水平不同，因而对于某一具体的形态发生过程来说，它们所要求的外源激素的水平也会有所不同。
⑤1958年，Wickson和Thimann指出，应用外源细胞分裂素可促成在顶芽存在的情况下处于休眠状态的腋芽的生长。
当把茎尖接种在含有细胞分裂素的培养基上以后，将可使侧芽解除休眠状态，而且，能够从顶端优势下解脱出来的不只是那些既存于原来茎尖上的腋芽，此外，还有由原来的茎尖在培养中长成的侧枝上的腋芽，结果就会形成一个郁郁葱葱的结构，里面包含了数目很多的小枝条，其中每个小枝条又可取出来重复上述过程，于是在相当短的时间内，就可以得到成千上万的小枝条。当把这些小枝条转够到另外一种培养基上诱导生根以后，即可移植于土壤中。
奠基阶段（从20世纪30年代中至20世纪50年代末）
30年代中期，植物组织培养领域两个重要的发现，其一是认识了B族维生素对植物生长的重要意义；二是发现了生长素--一种天然的生长调节物质。
植物胚胎培养的类型及应用
植物胚胎培养的类型及应用
植物胚胎培养是一种利用植物单倍体及细胞特性进行无性繁殖的技术，利用培养基，通过植物单倍体的发芽，新体系的形成，及子代的生长发育
的过程，从而获得植物的活细胞和生物体。
植物胚胎培养有多种类型，主
要包括：单胚培养、双胚培养、植株培养、根系培养、离体培养等。
单胚培养是从植物胚胎中取出单一的胚，再在培养基中培养，进行无
性繁殖。
由于胚容易发芽，可以获得大量优良材料，因此被广泛应用于植
物新品种的繁殖。
双胚培养是从双倍体植物中取出2个胚，然后在培养基上培养，以获
得一定的杂种后代。
此方法适用于品种的建立，新基因的检测和育种研究。
植株培养是将植物全株放置在特定的培养基中，在给定的环境条件下
培养，其根、茎、叶及果实等组织都得以生长发育，形成植株，具有多种
特性。
这种培养方式主要用于检测植物耐病性、耐药性、耐抗性等的研究。
根系培养是将植物的根系摘取下来，置于特殊培养基中培养，以便取
得多型系统，加快繁殖效率。
根系培养主要用于种类的品种改良，抗病育
种等工作。
植物胚胎培养流程
植物胚胎培养流程一、啥是植物胚胎培养呢？植物胚胎培养呀，就像是给植物宝宝特殊的照顾呢。
它是把植物的胚胎从种子或者母体上取出来，放在人工的环境里培养，让它能好好地生长发育。
这就好比把一个小婴儿从可能不太好的环境里抱出来，放到一个专门为它打造的温暖小窝里一样。
二、准备工作可不能马虎。
1. 材料准备。
要先找好我们要培养的植物胚胎。
这就需要我们仔细挑选那些健康的种子或者果实。
比如说，如果是从种子里取胚胎，种子得饱满圆润，就像找宝宝得找健康壮实的一样。
如果是从果实里取，果实也得是发育得不错的。
而且在取胚胎的时候，动作要轻，可不能把胚胎给弄伤了，就像对待易碎的小宝贝。
2. 培养基的配制。
培养基就像是胚胎的小饭桌，上面要有各种营养成分。
一般会有大量元素，像氮、磷、钾这些，它们就像宝宝饭桌上的主食，给胚胎提供基本的能量。
还有微量元素，虽然量少，但是作用可大了，就像调料一样，少了就没味儿了。
另外，还得有维生素、氨基酸之类的，这些就像是给胚胎的小零食，让它长得更健康。
而且培养基的酸碱度也要调好，就像给宝宝准备的食物温度要合适一样，太酸或者太碱胚胎都不喜欢。
三、胚胎的获取。
从种子里获取胚胎的时候，要小心翼翼地把种子的外皮去掉，然后用特殊的工具把胚胎分离出来。
这个过程就像是给种子脱衣服，再把里面的小胚胎抱出来。
要是从果实里获取，那就更复杂一点了。
要先把果实的果肉等部分去掉，然后再找到胚胎的位置，轻轻地取出来。
这时候可不能心急，要是不小心把胚胎弄坏了，前面的准备就都白费了。
四、胚胎的接种。
把获取到的胚胎放到准备好的培养基上，这个过程就像是把小宝贝放到它的小床上一样。
要注意放的姿势，得让胚胎能充分接触到培养基里的营养物质。
而且接种的环境也要干净卫生，不能有细菌或者其他污染物，不然胚胎就容易生病，就像宝宝住在不干净的地方容易生病一样。
五、培养条件的控制。
1. 光照。
光照就像是给胚胎的阳光浴。
不同的植物胚胎对光照的需求不一样。
植物生物技术-第三章 胚胎培养
单子叶植物胚的发 育
从合子至原胚的发育过程与双子叶的相似，以后只发育出一片 子叶
15Байду номын сангаас
2 、离体胚培养时，胚的发育的几种途径： （ 1 ）胚胎发育途径：幼胚经过心形期，再发育到鱼雷形期，
进而进入子叶期，最后萌发成苗。这是幼胚培养成功的途径 （ 2 ）胚性发育途径： 幼胚增大到正常大小，但不能成苗，通
过调节渗透压或Th长素可正常Th长
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（ 3 ）早熟萌发途径：幼胚从心形期发育到鱼雷形期后，不经 过子叶期直接发育成苗，即跳过某一个发育阶段，这样的幼 苗 往往很弱小，组织不健全，且难于培养成正常的植株
（ 4 ）产Th愈伤组织：幼胚培养过程中细胞脱分化产Th愈伤组 织。通过幼胚培养产Th的愈伤组织，经植株再Th同样可得到 远 缘杂种。据报道，由胚培养产Th的愈伤组织较其它外植体 容易 得到再Th植株。
方法 例如蔷薇属植物的栽培品种常需 1 年才能开花。从离体培养 胚获得的幼苗只需 2 － 3 个月即可开花，而利用这种花作父 本 ， 1 年内可产Th 2 个世代，大大地提高育种进程
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5 、种子Th活力的快速测 定 • 应用一般的萌发试验测定休眠的种子Th活力所需时间很长，必
须要预先进行后熟处理 • Tukey （ 1994 年）发现未后熟的种子和后熟的种子的胚在离
• 植物胚胎培养的定义： 是对植物的胚 ( 种胚 ) 及胚器官 ( 如 子房，胚珠 ) 进行人工离体无菌培养 , 使其发育成幼苗 的技 术
• 胚胎培养类型：胚培养、胚珠培养、子房培养、胚乳培 养
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本章主要内 容
第一节、胚培养 第二节、胚珠和子房的培养 第三节、胚乳培养 第四节、离体授粉
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本章教学目的与要求
植物胚胎培养实验报告
一、实验目的1. 掌握植物胚胎培养的基本操作流程。
2. 了解不同类型胚培养的特点和应用。
3. 观察和分析植物胚胎在离体培养条件下的生长发育过程。
二、实验材料1. 离体胚材料：成熟胚、幼胚、胚珠等。
2. 培养基：MS培养基、1/2MS培养基等。
3. 实验仪器：超净工作台、显微镜、恒温培养箱等。
三、实验方法1. 胚培养材料的准备（1）选取成熟胚、幼胚、胚珠等作为培养材料。
（2）将材料用无菌水清洗，然后用70%酒精消毒30秒，再用无菌水清洗。
（3）将材料用无菌手术刀切取所需大小。
2. 培养基的制备（1）根据实验要求，选择合适的培养基（如MS培养基、1/2MS培养基等）。
（2）按照培养基配方，称取相应成分，加入蒸馏水溶解。
（3）将溶液过滤，加入适量的琼脂，制成固体培养基。
3. 培养过程（1）将消毒后的材料接种到固体培养基上。
（2）将培养皿放入恒温培养箱中，控制温度、光照等条件。
（3）定期观察材料生长情况，记录数据。
4. 数据分析（1）观察不同类型胚培养的生长发育过程，分析其特点。
（2）比较不同培养条件对胚胎生长发育的影响。
四、实验结果与分析1. 成熟胚培养成熟胚培养成功率较高，胚芽、胚根生长迅速，易于形成完整植株。
2. 幼胚培养幼胚培养成功率较低，胚芽、胚根生长缓慢，形成完整植株难度较大。
3. 胚珠培养胚珠培养成功率较高，胚芽、胚根生长迅速，易于形成完整植株。
4. 不同培养条件对胚胎生长发育的影响（1）温度：适宜的温度有利于胚胎生长发育，过高或过低均会影响生长。
（2）光照：光照对胚胎生长发育有促进作用，但过强或过弱均会影响生长。
（3）激素：生长素、细胞分裂素等激素对胚胎生长发育有重要作用。
五、实验结论1. 植物胚胎培养是一种有效的植物繁殖方法，具有操作简便、繁殖速度快、经济效益高等优点。
2. 不同类型胚培养具有不同的特点，可根据实际需求选择合适的培养方法。
3. 控制好培养条件，如温度、光照、激素等，可提高胚胎培养成功率。
植物胚胎培养的类型及应用
植物胚胎培养的类型及应用
植物胚胎培养是一种生物技术，广泛运用于植物学、植物育种、植物病理学等研究领域。
它通过从种子中分离或发芽的胚珠，通过一系列的培养和条件调整，来达到植物的再生增殖及遗传育种。
从理论上讲，植物胚胎培养可以分为胚囊培养和胚乳培养两大类型。
胚囊培养是指从种子中取出单个胚珠进行培养，以达到幼苗再生的目的。
胚乳培养则是指在植物表皮上形成的胚乳，胚乳培养包括从植物组织上分离胚乳和从种子卵珠或者籽粒上分离胚乳，它们可以被培养成子叶、幼苗等。
另外，目前还开发出一种新型的植物胚胎培养方法去接种培养，它采用特殊的培养基，以达到取代胚乳培养的目的，使的培养的效率得到提高。
植物胚胎培养的应用非常广泛，其体现在以下几个方面：
一是在植物遗传育种方面。
利用植物胚胎培养可以高效地创造突变体，即从植物中获取新型突变型株，为植物育种提供非常重要的材料。
二是在植物耐受性研究方面。
植物胚胎培养可以调控植物受环境影响的耐受性，通过改变培养基和温度等参数，以增强植物抗病性、抗逆性、适应胁迫环境等能力。
三是在生物医药方面。
利用植物胚胎培养，可以对植物的生长特性、组织形态特征等进行控制，从而获取纯度高的特定生物医药活性物质。
以上是植物胚胎培养的类型及应用情况，可以看出，植物胚胎培养是一种非常重要的技术，它在科学研究、植物育种、生物医药等方面都发挥着重要作用。
未来，植物胚胎培养将发展成更加完善广泛的技术，为科学研究和新型农业发展作出贡献。
植物的胚胎培养
表8-1 荠菜胚胎不同发育时期对营养旳需求（引自Torrey，19
胚发育时期 胚长（μm）营养要求
球形胚早期 22-60 球形胚晚期 61-80
心形胚期 81-450
不不小于40 μm旳胚对营养旳需求不详
基本培养基（大量元素①+微量元素②+维生 素③+2%蔗糖）+IAA（0.1 mg/L）+KT （0.001 mg/L）+硫胺腺嘌呤（0.001 mg/L）
植物旳胚胎培养是指对植物旳胚、子房、胚珠和胚 乳等胚胎组织进行离体培养，使其发育成完整植株 或者离体研究植物胚胎发生机理旳生物技术。
胚乳
胚 子房 胚珠
8.1 离体胚培养 8.2 植物胚珠和子房培养 8.3 离体授粉、受精与合子培养 8.4 胚乳培养
8. 1.1 离体胚培养旳概念 离体胚培养（embryo culture）指从植物种子中分
离体胚培养还可用于许多重大理论问题旳研 究，如胚胎发育过程，影响胚发育旳多种原因， 胚乳作用以及与胚发育有关旳代谢和生理变化等。
(7) 脱分化与再分化培养
以幼胚或成熟胚为外植体诱导愈伤组织，建 立胚性无性系，不但能够应用于研究体细胞胚胎 发生、分离原生质体，还可应用于植物体细胞遗 传饰变和转基因技术旳研究等。
水稻成熟胚培养
欣赏与药用（紫杉醇） 种子有休眠特征
台湾红豆杉成熟胚培养
种子有休眠特征 （种皮与未完毕 后熟旳原因）
牡丹成熟胚旳离体培养与迅速繁殖
Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
8.1.3 幼胚培养（immature embryo culture） 是指对发育早期胚或未成熟胚旳培养，即供给一
植物组织培养与器官培养
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培养基分类
• 根据培养基无机盐含量的差异将其分为以 下4类：
①高无机盐含量培养基（植物器官、花药、 细胞及原生质体培养）；-MS
②较高硝酸盐含量培养基（木本、十字花科 和单子叶植物的组织和花药培养）；-B5
材料灭菌 培养基筛选
器
官 发
增殖、分化
培养基中激素配比
生
型
激素种类及浓度
基 本
植株再生及鉴定 基本培养基组成
程
渗透压
序
炼苗和移植
逐步过渡
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胚状体发生型(embryogenesis type)：
• 指植物器官、组织和细胞外植体经培养脱 分化形成胚状体再成苗的方式。
• 技术关键：提高不同外植体胚状体发生及 萌发率和提高胚状体同步化率。
FLash
• 技术关键：打破顶端优势， 促使腋芽增殖并促其生根。
• 特点：繁殖率高、保持物种 的遗传稳定性，多用于林木
的繁殖。
器官型(organ type)
• 指直接从茎、叶、鳞片等外植体上诱导不 定芽或带芽的休眠器官（如小鳞茎、小球 茎、小块茎）产生再生成植株的方式。
• 技术关键：对培养基要求高，控制好激素 浓度，避免愈伤组织发生。
来自茎尖或茎段
培养物的不定芽。
• 通常玻璃化苗
恢复正常的比例很低，
在继代培养中仍然
形成玻201璃9/10化/6 苗。
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玻璃化的解决方法
1. 增加培养基中的溶质水平，以降低培养基的 水势；
第三章 植物组织培养基本技术
第三章植物组织培养基本技术植物组织培养是一项技术性和实践性强、无菌条件要求高的一项工作。
掌握组织培养的工作程序和基本操作技术，是做好组织培养工作的基本要求。
因此，我们在组织培养的学习和实践中应不断提升操作水平，掌握技术要领和相关理论知识，这样才能更好地按照工作程序的要求，高质量开展组织培养的试验研究和苗木生产。
第一节组培的一般工作程序植物组织培养的完整过程一般分为制定培养方案、外植体选择与处理、接种、初代培养、继代培养、壮苗与生根培养、试管苗的驯化移栽等几个技术环节(图3-1)，各技术环节的具体要求见本章第2～6节内容。
第二节培养基及其配制培养基是提供植物生长发育所需各种养分的介质。
在离体培养条件下，不同植物以及同种植物不同部位的组织细胞对营养要求不同，只有满足了它们各自的特殊要求，才能更好地生长发育。
因此，理解培养基的组成及其作用，掌握培养基的配制及筛选方法是取得组培成功的关键环节之一。
一、培养基配制的目的完整植株具根、茎、叶等器官，它们彼此分工协作，通过新陈代谢从环境中吸收营养，以自养方式建造自身。
离体培养材料缺乏完整植株那样的自养机能，需要以异养方式从外界直接获得其生长发育所需的各种养分。
配制培养基的目的就是人为提供离体培养材料的营养源，包括碳水化合物、矿质营养、维生素等，以满足离体材料的生长发育。
按照不同配方配制的培养基，是为满足不同类型离体材料的营养需要。
二、培养基的成分培养基的成分主要包括水、无机盐、有机物、植物激素、培养物的支持材料五大类。
(一)水分水是植物原生质体的组成成分，也是一切代谢过程的介质和溶媒。
配制培养基时选用蒸馏水或去离子水，不但可以保持培养基配制的准确性。
另外，也有利于减少发霉变质，延长培养基母液的贮藏时间。
大规模生产时，配制培养基可用自来水代替蒸馏水。
(二)无机盐根据植物对无机盐需求量的多少，可分为大量元素和微量元素。
1.大量元素大量元素是指植物生长发育所需的浓度小于0.5 mmol/L的营养元素，主要有N、P、K、Ca、Mg、S等。
植物胚胎培养及体授粉
胚乳培养的应用：
获得三倍体植株，用于育种利用。三倍体植 株具有营养体大，无籽等特点。如无籽西瓜。
胚乳培养也会产生较多的混倍体，影响育种
利用。但可用于染色体工程研究。
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第三节 植物胚珠和子房培养
一、胚珠培养:
概念：在人工控制的条件下，对胚珠进行离体 培养使其生长发育形成幼苗的技术。
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植物胚胎发生过程：
原胚－球形胚－心型胚－鱼雷胚－子叶胚
球 形 胚 前 期 心 型 胚 前 期 球 形 胚
鱼 雷 胚
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成熟胚为子叶期以后的胚，其在简单的培养 基上即可萌发生长。对营养条件要求不严格。 主要用来繁殖不易萌发植物，或研究胚和胚乳及 子叶的关系等。
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台湾红豆杉成熟胚培养
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牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖
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二、胚培养的应用
1、克服远缘杂交不亲和性
如利用“胚胎拯救（ Embryo
rescue）”技
术获得远缘杂种。
2、打破种子休眠，缩短育种周期 3、提高种子萌发率 特别是对于一些长期营养繁殖的植物种子。
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三、幼胚培养方法
1、材料的选择与灭菌 确定授粉后天数与胚胎发育的相应关系， 对于远缘杂种胚，要在其夭折前培养。 2、幼胚的分离及培养 分离：先取出胚珠，剥离珠被，取出完整 的幼胚，后培养。 培养：胚离体培养发育时期分为异养期和 自养期。在心形期转入自养生长。对于难培养 的幼胚，可利用胚乳看护培养。
植物胚培养的研究进展与应用
植物胚培养的研究进展与应用学院：农学院专业：农学专业班级：农学二班姓名：***植物组织培养的理论依据是植物细胞具有“全能性”。
近年来，利用植物组织培养的方法不但在探求植物学的基本理论问题上已成为一个重要手段，而且在应用上也逐渐表现出了它的巨大潜力。
胚胎培养作为组织培养中的一个重要领域发展很快。
早在1904年，Haning成功地培养了萝卜和辣根的胚，提前前发形成小苗。
这是胚胎培养中最早获得成功的一例。
我国的植物胚胎培养工作起步并不晚。
李继桐等（1934）成功地培养了银杏的离体胚。
随着技术的进步，创造了多种胚胎培养技术。
由于这些方法的应用，可以根据不同作物采用不同方法，使多数作物都能取得胚胎培养的成功。
由愈伤组织中的薄壁细胞不经过有性生殖过程，直接产生类似于胚，具有胚芽、胚根、胚轴的胚状结构，叫做胚状体，也叫体细胞胚或者。
在植物组织培养中，体胚方式是愈伤组织成苗的主要方式之一由于胚状体产生的数量比不定芽多，胚状体可以制成人工种子、便于低温保存、是遗传转化的良好受体等优点，体胚成苗方式一是组织培养研究的热点。
但是，在植物体胚成苗培养中存在许多问题，影响了成苗率的提高和体胚成苗方式的应用。
一、植物体胚培养的主要问题1.由于细胞和组织培养中，愈伤组织必须进行到一定状态，其细胞才能形成体胚，也就是说在体胚发育过程中，胚性愈伤组织（胚胎状态）诱导是最为关键的，所以，通过人为控制条件，诱导尽可能多的胚性愈伤组织是体胚成苗培养的关键和难点之一。
2.胚性愈伤组织增殖和胚性发生能力的丧失是继代中最主要的问题胚性愈伤组织增殖和胚性发生能力的丧失是胚性愈伤组织继代培养中的主要问题大多数胚性愈伤组织难以增殖，而能继代增殖的胚性愈伤组织易丧失胚性发生生能力。
植物种胚培养实验报告
一、实验目的1. 了解植物种胚培养的基本原理和操作步骤；2. 掌握植物种胚诱导、培养和繁殖的方法；3. 观察植物种胚在培养过程中的生长变化，分析影响植物种胚生长的因素。
二、实验材料1. 供试植物：水稻、小麦、玉米等种子；2. 培养基：MS培养基、1/2MS培养基、1/10MS培养基；3. 实验仪器：超净工作台、培养箱、移液器、剪刀、镊子、酒精灯、无菌操作台等；4. 实验试剂：氯化钠、氯化钾、硝酸铵、硝酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硫酸铁、蔗糖、琼脂、植物激素等。
三、实验原理植物种胚培养是一种利用植物组织培养技术，将种子萌发形成的幼嫩胚芽或胚根进行培养，使其在人工环境下生长、发育，最终形成完整植株的方法。
实验过程中，通过调整培养基成分、温度、光照等条件，可以影响植物种胚的生长和发育。
四、实验步骤1. 种子消毒：将供试种子用1%氯化钠溶液浸泡30分钟，然后用无菌水冲洗3次，再用70%酒精消毒30秒，最后用无菌水冲洗3次。
2. 种子萌发：将消毒后的种子接种于1/2MS培养基中，在25℃、光照强度为2000lx的条件下培养，观察种子萌发情况。
3. 胚芽诱导：待种子萌发后，将胚芽从种子中取出，接种于MS培养基中，在25℃、光照强度为2000lx的条件下培养，观察胚芽生长情况。
4. 胚根诱导：将胚芽在MS培养基中培养至适当高度后，切取胚芽尖端部分，接种于1/10MS培养基中，在25℃、光照强度为2000lx的条件下培养，观察胚根生长情况。
5. 植株繁殖：待胚根生长至适当长度后，将胚芽和胚根一起接种于MS培养基中，在25℃、光照强度为2000lx的条件下培养，观察植株繁殖情况。
6. 数据记录：定期观察植物种胚的生长情况，记录胚芽、胚根、植株的生长高度、生长速度等数据。
五、实验结果与分析1. 种子萌发情况：经过消毒、萌发培养，大部分供试种子均能成功萌发。
2. 胚芽诱导情况：在MS培养基中培养的胚芽，生长速度较快，胚芽高度达到1cm左右。
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附加成分
3、培养条件
通常会下降 12小时光照和25C，热带兰花杂交种胚30C
第一节 植物胚胎培养
五、幼胚培养方法
• （一）材料的选择与灭菌
• （二）幼胚的分离及培养
第一节 植物胚胎培养
• （一）材料的选择与灭菌 • 取材时期：大多数幼胚成功的实例证明，适宜于幼 胚发育时期多为心形胚至鱼雷形胚。（在解剖镜下 观察，摸索植物的授粉天数与胚胎发育的对应关 系）。 • 操作：取回大田或温室里授粉受精后的植物子房， 用70%的酒精进行表面消毒，再用0.1%氯化汞灭菌 10-30min，用无菌水冲洗3-4次，即可用于胚的分离 和培养。 • 次氯酸钠：5%的次氯酸钠处理10min用无菌水冲洗34次，即可用于胚的分离和培养。
第一节 植物胚胎培养 幼胚培养的关键技术：
取材时期 幼胚剥离 培养基设计 培养条件的控制（是否需要特殊处理）
第一节 植物胚胎培养 六、幼胚培养条件
培养基 环境条件
植物材料：胚柄
第一节 植物胚胎培养
• 基本培养基：MS N6 White等 • 糖的作用：蔗糖是最好的碳源之一，主要调解渗 透压的作用 • 无机氮以硝酸盐、铵盐的形式存在可以提高钾和 钙的浓度 • 氨基酸：谷氨酰胺刺激胚的生长；水解蛋白 • 维生素：促进幼胚的早期发育 • 植物生长调节剂 • 天然有机物：胚乳看护培养
造成染色体倍性变化的主要原因有： 培养基中的外源激素。猕猴桃的确胚乳培养中，当培 养基中含有3.0mg/L Zt +0.5-1.0mg/L 2,4-D时产生的 植株多是三倍体，而在3.0mg/L Zt +0.5-1.0mg/L NAA 时产生的植株多数不是三倍体。 继代的次数越多，倍性越不稳定。
第二节 植物胚乳培养 胚乳发育时期
• 例如： • 玉米在授粉后8-12d的胚乳适合离体培养。 • 水稻在授粉后4-7d的胚乳适合离体培养。 • 小麦在授粉后8-12d的胚乳适合离体培养。 • 大麦在授粉后10-20d的胚乳适合离体培养。
第二节 植物胚乳培养 胚在胚乳培养中的作用
• 胚乳培养中两种方式：带胚培养和不带胚培养 带胚培养（早期胚乳）更容易形成愈伤组织 处于生长旺盛期的不需要，生理活性微弱的胚乳 (完全成熟的胚乳）必须借助于胚的增殖作用 • 赤霉素可替代胚的作用
胚乳的产生
第二节 植物胚乳培养 胚乳培养的探讨
胚乳培养的最早研究始于1933年，Lampe和Mills 首例进行了玉米胚乳培养。 胚乳细胞的全能性。 大多数被子植物的胚乳是三倍体，能否通过胚乳培 养获得三倍体植株而得到无籽果实；通过胚乳培养技 术，探索改良农、林及园艺植物三倍体育种技术的可 能性。 研究离体培养条件下胚和胚乳的关系。 胚乳细胞是研究淀粉、蛋白质和脂类天然产物代谢 途径的理想系统。
第三章 植物胚胎培养
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 植物胚培养 植物胚乳培养 植物胚珠和子房培养 植物离体授粉
第一节 植物胚胎培养
一、胚培养的概念
胚培养(Embryo Culture)：是将胚从胚珠 或种子中取出，置于适宜的培养基生长；包括 未成熟胚和成熟胚两种类型的离体培养． 胚挽救(Embryo Rescue)：是由于营养或 生理原因造成难以播种成苗或在发育早期阶段 就败育或退化的胚进行早期离体培养． 1、杂种幼胚在人工培养基上培养 2、杂种幼胚的胚乳看护培养 3、杂种幼胚的愈伤组织培养
第二节 植物胚乳培养
2、细胞型胚乳：无游离状态，核 的分裂伴随壁的形成。双子叶的合瓣 花（烟草、番茄） 3、沼生目型胚乳：第一次分裂形 成 2个细胞（即珠孔室、合点室）， 但接着进行多次游离核分裂，在发育 后期只有珠孔室能形成细胞壁。
第二节 植物胚乳培养
胚乳发育时期的影响： 1.发育早期的胚乳，接种不方便，愈伤组 织的诱导频率很低。 2.处于旺盛生长期的胚乳，离体条件下最 易诱导产生愈伤组织，诱导率最高，可达 90-95% 。 3.接近成熟或完全成熟的胚乳，愈伤组织 诱导频率很低。
成熟胚一般指从种子中剥离的发育完全的胚。它培养容易成功,成 熟胚材料不受季节性限制。实质是胚的离体萌发过程 离休胚培养的发育方式 ： 1. 合子胚发育途径；由合子形成球形胚、心形胚、鱼雷形胚、子叶 形胚，形成完整的种子，成苗 2. “胚”的早熟萌发；幼胚离体培养不是促进胚正常发育成熟形成 幼苗，而是以幼小的胚的形态早熟萌发形成畸形苗。苗的根、茎、叶 俱全，但子叶中几乎无营养积累而极端瘦弱，在培养中适当调整培养 基配方可以防止早熟萌发 3. 脱分化形成愈伤组织。幼小的胚在离体培养时多数情况下脱分化 形成愈伤组织。主要原因为培养基中成分不适宜
第二节 植物胚乳培养
目前研究概况
• 12科，40多种。 • 蔷薇科：苹果，梨，桃。 • 禾本科：大麦、玉米和水稻。 • 茄科：枸杞、马铃薯。
第二节 植物胚乳培养 一、胚乳培养方法
1、胚乳外植体的选择制备。游离核型期材料难 以培养，而细胞型期的材料易于成功。从盛花 期后胚乳组织进入细胞型期的是时间玉米为812天，小麦为8天，黄瓜为7-16天 2、胚乳愈伤组织的诱导及器官分化： （1）器官发生途径，先生成芽后生成根。 （2）胚胎发生途径，在愈伤组织上直接生成 胚状体，后生成小苗。
1. 培养基
第一节 植物胚胎培养
胚乳看护培养
• 大麦离体胚，在含有同种胚乳的培养基 中，对胚的生长促进。 • 大麦离体胚，在含有异种胚乳的培养基 中，对胚的生长促进作用更强。 • 大麦×黑麦杂交胚，在含有大麦胚乳的 培养基中，成苗率提高30-40%。
第一节 植物胚胎培养 2.环境条件
• 温度：胚培养25-30℃ • 光照：黑暗或弱光，光对胚胎发 育有轻微抑制作用
胚“ 早熟萌发”
离体的幼胚在培养基上不能长出成熟胚的 各种结构，越过正常胚胎发生过程中的若 干阶段，直接长成弱小的幼苗，只具有离 体时已有的结构。
第一节 植物胚胎培养 四、成熟胚的培养
1、材料的消毒与接种 2、培养基
大量元素和微量的无机盐为基本成分 谷氨酰胺作为氮源，可以促进胚生长 植物天然浸提物（YE）促进胚生长 硫氨素促进胚根的伸长 生长素低浓度促进胚的发育（胚根） 赤霉素促进有后熟作用的种子萌发 pH一般为5.2-6.3、加热灭菌后PH
第一节 植物胚胎培养 3.胚柄
• 胚柄是一个短命结构，球形胚时期， 胚柄发育成最大。 • 胚柄参与幼胚的发育 • 5mg/L赤霉素能有效的取代胚柄的 作用
第二节 植物胚乳培养
• 植物胚乳培养
• 含义：将胚乳组织从母体上分离出来， 通过离体培养，使其发育成完整植株的 技术。 • 被子植物的胚乳是三倍体由两个中央极 核与一个精核结合而成；裸子植物的胚 乳是单倍体（由大孢子发育而来）。
第一节 植物胚胎培养
• 胚龄和胚的发育形态
一般认为胚龄是影响胚培养成功的关键 因素之一。 1、球型胚:成苗少,苗发育不良,缺叶绿素,子 叶不发生。 2、心型胚:叶小白色,真叶发生需3-4周,后面 的生长也不良。 3、鱼雷胚:叶绿色,展开的子叶大,苗发育较前 两时期好。
第一节 植物胚胎培养
• （二）幼胚的分离及培养 • 幼胚剥离：幼胚剥离是关键的关键，幼胚是一 种半透明、高粘稠状组织，剥离过程极易失水 干缩，因此操作速度要迅速。胚柄参与幼胚的 发育，取材时应带胚柄。 • 接种培养： 了解培养对象的特性，比如休眠、春化作 用、胚萌发温度等。
原胚-球型胚-心形胚-鱼雷胚-成熟胚-小苗。
第3章
胚胎培养
胚的发 育
种子的 结构
第一节 植物胚胎培养
二、胚培养的意义
用于胚的挽救获得远缘杂种 打破种子休眠，缩短育种年限 诱导胚状体及胚性愈伤组织 种子生活力的快速测定 稀有植物的繁殖
第一节 植物胚胎培养
三、胚培养的类型
成熟胚培养
倒生胚珠
第三节 植物胚珠和子房培养
• （一）胚珠培养方法
• 1.材料的选择和灭菌 • 培养受精胚珠：从大田或温室取回授粉时间合 适的子房； • 培养未受精胚珠：取授粉前时间合适的子房； • 消毒后，用解剖刀沿子房纵轴切开，取出一个 个胚珠（可带胎座），接种。 • 2.培养基对胚珠培养的影响 • 3.胎座和子房对胚珠培养的影响 • 4.胚发育时期的影响
第二节 植物胚乳培养
培养基与培养条件
• 培养基：MS、水解酪蛋白、酵母 提取物、蔗糖、外源激素、pH • 温度：25℃ • 光照：因物种而异
第三节 植物胚珠和子房培养
胚 珠 的 结 构
胚囊 内珠被 外珠被 珠柄
第三节 植物胚珠和子房培养
一、胚珠培养
• 含义：将胚珠从母体上分离出来，在 人工控制下，进行离体培养，使其生 长发育形成幼苗的技术。 • 类型：受精胚珠培养、未受精胚珠培 养
第一节 植物胚胎培养
按正常胚胎发育途径形成植株
•成熟胚 •未成熟胚 正常发育形成小苗 维持胚的生长，进行正常的胚 胎发育成熟，完成胚胎发育的 全过程。
第一节 植物胚胎培养 愈伤组织途径
PAG6,PAG27可以促 进体细胞胚的形成
离体胚
愈伤组织
胚状体或不定芽
小植株
激素浓度高
分化培养基
第一节 植物胚胎培养
原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5 个时期），形成具有双极性的胚状结构。
第一节 植物胚胎培养
• 胚发育可分为异养和自养两个阶段。 • 异养阶段:在此阶段,胚主要依靠胚乳 及周围的母体组织吸取养分. • 自养阶段:开始于心形胚后期，此时， 胚在代谢上已能由基本的无机盐和糖 合成生长所需要的物质.
第一节 植物胚胎培养
•
•
葡萄胚挽救的几个步骤图例： a.取材料
第一节 植物胚胎培养
材料处理，灭菌剥胚
第一节 植物胚胎培养 取胚
第一节 植物胚胎培养
胚发育阶段
第一节 植物胚胎培养
正常成苗
第一节 植物胚胎培养 培养室炼苗