植物组织培养---绪论
植物组织培养试题及答案总结
绪论复习题及参考答案★1、根据培养的材料;植物组织培养分：愈伤组织培养、器官培养、细胞培养、原生质体培养、悬浮培养等类型..2、植物组织培养的发展分为三个阶段：萌芽阶段、奠基阶段和快速发展和应用阶段 ..3、1902年; Haberlandt提出了植物细胞“全能性”学说 ;1934年;White出版了植物组织培养手册从而使植物组织培养为一门新兴学科..★1、植物组织培养plant tissue culture：是指通过无菌和人工控制的环境条件下;利用适当的培养基;对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养;使其再生细胞或完整植株的技术..由于培养材料已脱离了母体;又称为植物离体培养 Plant culture in vitro..2、脱分化dedifferentiation：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程;称为植物细胞的脱分化..3、再分化redifferentiation：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;这一过程称为植物细胞的再分化..★4、外植体explant：由活体in vivo植物体上切取下来的;用于组织培养的各种接种材料..包括各种器官、组织、细胞或原生质体等★5、愈伤组织callus：原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞;在组培中则指在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则的薄壁细胞;多在植物体切面上产生..1、简述植物组织培养的理论依据植物组织培养的理论依据是细胞全能性学说;即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、植物组织培养有哪些特点1培养条件可以人为控制2生长周期短;繁殖率高：3管理方便;利于工厂化生产和自动化控制：★3、植物组织培养的分类1 根据培养对象不同：组织培养、器官培养、胚胎培养、细胞培养、原生质体培养等；2 根据培养物培养过程：初代培养、继代培养；3 根据培养基的物理状态：固体培养、液体培养..★4、植物组织培养主要应用于哪些方面1快速繁殖运用组织培养的途径;一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株；2种苗脱毒针对病毒对农作物造成的严重危害;通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗；3培育和创制新品种利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功;从而育成一些罕见的新物种；4大量生产次生代谢物质通过植物细胞培养获得的生物碱、维生素、色素、抗生素以及抗肿瘤药物不下50多个大类;其中已有30多种次生物质的含量在人工培养时已达到或超过亲本植物的水平..植物细胞次生物质的研制与生产硕果累累;后来居上..5植物种质资源的离体保存植物组织培养结合超低温保存技术;可以给植物种质保存带来一次大的飞跃..因为保存一个细胞就相当于保存一粒种子;但所占的空间仅为原来的几万分之一;而且在-193度的液氮中可以长时间保存;不像种子那样需要年年更新或经常更新..6人工种子人工种子便于贮藏和运输;适合机械化播种；繁殖速度快;不受季节和环境限制;利于工厂化生产；体细胞胚由无性繁殖体系产生;可以固定杂种优势..第1章实验室及基本操作复习题及参考答案一、填空：1、组织培养实验室必要的设备有超净工作台、高压灭菌器、空调机、天平、显微镜、蒸馏水发生器、酸度计等 ..★2、培养基成分主要包括①无机营养成分、②有机营养成分、③植物生长调节物质、④碳水化合物、⑤其它物质 ..3、培养基最常用的碳源是蔗糖;使用浓度在1%-5% 常用 3 %..4、糖在植物组织培养中是不可缺少的;它不但作为离体组织赖以生长的碳源 ;而且还能维持培养基渗透压 ..5、在固体培养时琼脂是使用最方便、最好的凝固剂和支持物 ;一般用量为 6-10g／L 之间..6、驯化的目的：在于提高试管苗对外界环境条件的适应性;提高其光合作用的能力;促使试健壮;提高苗的移裁成活率 ..★7、生长素/细胞分裂素的高低决定着外植体的发育方向;其比值高：有利于根的形成和愈伤组织的形成；低：有利于芽的形成..8、培养基灭菌一般在 108 kPa的压力下;锅内温度达 121 ℃ ;维持 20-30 min..9、选择外植体时应选择①选择优良的种质、②选健壮的植株、③选最适的时期和④选取适宜的大小 ..10、诱导胚状体比诱导芽的优点： 1数量多、 2速度快、 3结构完整 ..11、试管苗的生态环境：高温且恒温、高湿、弱光、无菌 ..12、培养基中加入活性炭的目的：利用其吸附能力;减少一些有害物质的影响 ..★13、筛选培养基的方法：单因子试验法、多因子试验法、光谱实验法★14、植物培养技术：灭菌、接种、培养、驯化四个环节★15、试管苗的驯化注意：基质、温、光、水、肥、气的综合管理二、名词解释：1、MS培养基 MS culture medium：它是1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的..是目前应用最广泛的培养基..特点是无机盐离子浓度较高;有高含量的N、K;硝酸盐量大;营养丰富..★2、母液：是欲配制液的浓缩液..配成比所需浓度高10-100倍..母液配制时可分别配成大量元素、微量元素、铁盐、有机物和激素类等..好处: ①保证各物质成分的准确性②配制时的快速移取③便于低温保藏..3、褐变：是指外植体在培养中体内的多酚氧化酶被激活;使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质;有时使整个培养基变褐;从而抑制其他酶的活性;影响材料的培养..4、玻璃化现象vitrification phenomenon：在长期的离体培养繁殖时;有些试管苗的嫩茎、叶片呈现半透明水渍状;这种现象称为玻璃化..5、消毒：指杀死、消除或充分抑制部分微生物;使之不再发生危害作用..6、灭菌：是指用物理或化学的方法;杀死物体表面和孔隙内的一切微生物或生物体;即把所有生命的物质全部杀死..7、接种：在无菌条件下;用灼烧过的镊子将外植体放到培养基上的操作过程..1、一般组织培养的操作工序：1、培养器皿的清洗；2、培养基的配制、分装和高压灭菌；3、无菌操作——材料的表面灭菌和接种；4、将培养物放到培养室培养；5、试管苗的驯化、移栽和初期管理..★2、论述植物生长调节物质在组织培养中的作用并列举常见的种类1 生长素类：主要被用于诱导愈伤组织形成;促进细胞脱分化；促进细胞伸长；诱导根的分化;促进生根..如：IAA吲哚乙酸；NAA萘乙酸；IBA吲哚丁酸； 2;4—D2;4—二氯苯氧乙酸2细胞分裂素类：①诱导芽的分化促进侧芽萌发生长..②促进细胞分裂与扩大..③抑制根的分化..抑制衰老;减少叶绿素分解;有保鲜效果..如：包括6—BA6—苄基腺嘌呤、Kt 激动素、Zt 玉米素等..★3、常用的培养基有哪些说明其特点1MS培养基：1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的..是目前应用最广泛的培养基..特点是无机盐离子浓度较高(2)white培养基：无机盐浓度较低;适于生根培养..3N6培养基： KNO3和NH42SO4含量高;不含钼..广泛应用于禾谷类植物的花粉和花药培养..4B5培养基：主要特点是含有较低的铵盐;较高的硝酸盐和盐酸硫胺素..适宜双子叶植物特别是木本植物的培养★4、如何配制MS培养基1配制母液：一般母液配成比所需浓度高10-100倍的浓缩液;配制时可分别配成大量元素、微量元素、铁盐、有机物和激素类等..(2)配制方法：①将母液按顺序摆放②取适量的蒸馏水加入配制容器中③按需要量依次取母液及生长调节物质④加入蔗糖30g/L溶解⑤定容⑥调pH值⑦加琼脂6-10g/L;完全融化后;分装至培养瓶中;封口⑧高压灭菌★5、如何对外植体进行表面消毒1 将需要的材料用水洗干净..2 表面灭菌：用70%酒精浸30-60s左右..3 灭菌剂处理：0.1%升汞10分钟、或在2%次氯酸钠液中浸泡20-25分钟..4 用无菌水冲洗3-5次左右6、接种后离体培养物对光、温、湿等环境条件的要求1 光照：愈伤组织的诱导不需光照或弱光;器官分化需要光照;一般12－16h/d;光照度1000－5000lx..2 温度：一般25±2℃3 湿度：培养室内的湿度要求保持70％－80％的相对湿度..7、论述离体培养污染产生的原因及防治措施..污染：污染原因从病源分面主要有细菌和真菌和两大类..原因：1外植体材料消毒不彻底 2培养基灭菌不彻底3操作环境不洁净 4操作人员操作不规范、不熟练..预防措施：1减少或防止材料带菌 2外植体灭菌要彻底 3 培养基灭菌要彻底4 玻璃器皿和金属器皿的灭菌要彻底 5无菌室的消毒6操作人员一定要严格按照无菌操作的程序进行接种..8、固体培养基与液体培养基相比有何特点优点:操作简便;通气问题易于解决;便于经常观察研究.缺点:培养物与培养基的接触即吸收面积小;各种养分在琼脂中扩散较慢;影响养分的充分利用;同时培养物排出的一些代谢废物;聚集在吸收表面;对组织产生毒害作用..9、在培养基中加入活性炭有什么作用1主要是利用其吸附作用;减少一些有害物质的影响2活性炭使培养基变黑;有利于某些植物生根3对形态发生和器官形成有良好的效应★10、植物组织培养技术主要包括哪些环节各环节的主要工作内容1培养基的配制及灭菌 2外植体的选择及灭菌3外植体的接种及培养 4试管苗的驯化与移栽★11、组织培养中常用的灭菌方法分为物理的和化学的两类;1物理方法如干热烘烧和灼烧、湿热常压或高压蒸煮、射线处理紫外线、超声波、微波、过滤和大量无菌水冲洗等措施；2化学方法是使用升汞、甲醛、过氧化氢、高锰酸钾、来苏儿、漂白粉、次氯酸钠、抗菌素、酒精化学药品处理..12、怎样进行培养基的高压湿热灭菌方法是：关闭放气阀;通电后;待压力上升到49kPa时;打开放气阀;放出空气注意完全排除锅内空气;使锅内全部是水蒸气;灭菌才能彻底;待压力表指针归零后;再关闭放气阀..当压力表上升达到108kPa时;锅内温度达121℃在此蒸气温度下;可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢;维持20-30min..13、无菌操作时应注意哪些事项1 在接种4h前用甲醛熏蒸接种室；2 在接种前15-20min;打开超净工作台的风机以及台上的紫外灯；3 接种员先洗净双手;在缓冲间换好专用实验服;并换穿拖鞋等；4 上工作台后;用酒精棉球擦拭双手;特别是指甲处..然后70%酒精喷雾降尘;并擦拭工作台面；5 接种工具蘸95%酒精;灼烧；6 接种时将试管斜着;使试管口在酒精灯火焰上转动;灼烧数秒钟..接完种后;将管口在火焰上再灼烧数秒钟..7 接种时;接种员双手不能离开工作台;不能说话、走动和咳嗽等；8 接种完毕后要清理干净并用酒精擦工作台..14、在植物组织培养中;通过哪些途径可以得到完整的植株1 外植体→愈伤组织→根、芽→试管苗①同时长芽和根②先长芽;再长根③先长根;再长芽2 外植体→胚状体→试管苗3 外植体→根、芽→试管苗..15、与常规苗相比;试管苗具有哪些特点1生长细弱； 2光合作用差 3叶片气孔数目少;活性差4根的吸收功能弱 5对逆境的适应和抵抗能力差16、如何提高试管苗移栽的成活率1试管苗的生理状况应选择壮苗;以提高移栽后的成活率2加入植物生长调节物质如生长素 3降低无机盐的浓度4加入少量活性炭;尤其是用酸、碱和有机溶剂洗过的活性炭5环境因子适当的环境条件能提高移栽的成活率6移栽过程中让试管苗从无菌向有菌逐渐过渡★17、接种程序：1植物材料表面的消毒2切割外植体3将外植体移入培养基第2章基本原理复习题及参考答案一、填空：1、绝大多数培养植物再生植株时都先经过愈伤组织阶段..★2、愈伤组织形成大致经历诱导期、分裂期和分化期三个时期..3、使用植物生长调节物质时要注意：种类和浓度生长素和细胞分裂素的比值 ..★4、愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式..5、组织培养细胞再分化包括四个水平：细胞水平的再分化、组织水平的再分化、器官水平的再分化器官发生和植株水平的分化二、名词解释：★1、愈伤组织培养callus culture:是指将母体植株上的外植体;接种到无菌的培养基上;进行愈伤组织诱导、生长和发育的一门技术..★2、继代培养subculture：愈伤组织在培养基上生长一段时间以后;由于营养物质枯竭;水分散失;以及代谢产物的积累;必须转移到新鲜培养基上培养..这个过程叫做继代培养3、体细胞胚somatic embryo又称胚状体embryoid：指在组织培养中;由一个非合子细胞体细胞;经过胚胎发生和胚胎发育过程经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期;形成的具有双极性的胚状结构..4、体细胞胚胎发生：植物组织培养细胞产生胚状体的过程;称为体细胞胚胎发生..5、细胞全能性cell totipotency：每一个植物细胞具有该植物的全部遗传信息;在适当条件下可表达出该细胞的所有遗传信息;分化出植物有机体所有不同类型细胞;形成不同类型的器官甚至胚状体;直至形成完整再生植株★6、形态建成：外植体细胞在适宜的培养条件下发生脱分化、再分化;产生芽和根;或者形成胚状体;发育成苗或完整植株..三、问答题★1、愈伤组织细胞的分化一般分几个时期各有何特点1诱导期起动期：是细胞准备分裂的时期..细胞大小几不变;内部发生生理生化变化;迅速合成蛋白质和核酸..2分裂期：外层细胞分裂;中间细胞常不分裂;形成小芯..细胞分裂快;结构疏松;缺少结构;浅而透明..在原培养基上;细胞必分化;及时转移;其可无限制地进行细胞分裂;维持不分化状态..3分化期：细胞在形态和生理功能上的分化;出现形态和功能各异的细胞..2、优良的愈伤组织必须具备哪4个特性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3旺盛的自我增殖能力;以便用这些愈伤组织建立大规模的愈伤组织无性系..4经过长期继代保存而不丧失胚性;便有可能对它们进行各种遗传操作..3、愈伤组织的形态发生有哪些情况1愈伤组织仅有根或芽器官的分别形成;即无根的芽或无芽的根；2先形成芽;再在芽伸长后;在其茎的基部长出根而形成小植株;多数植物属这种情况；3先产生根;再从根基部分化出芽而形成小植株..这种情况较难诱导芽的形成;尤其对于单子叶植物；4先在愈伤组织的邻近不同部位分别形成芽和根;然后两者结合起来形成一株小植株..少见..单子叶植物：与双子叶植物诱导发生过程类似;只是在形态上无鱼雷形胚等阶段;成熟体胚上有盾片、胚芽鞘和胚根等结构..4、简述细胞脱分化过程..细胞的脱分化过程可分为3个阶段：第一阶段为启动阶段;表现为细胞质增生;并开始向细胞中央伸出细胞质丝;液泡蛋白体出现；第二阶段为演变阶段;此时细胞核开始向中央移动;质体演变成原质体；5、影响植物离体形态发生的因素有哪些不是重点1植物种类和基因型2培养材料的生理状态发育年龄：一般幼态比老态组织形态发生能力高；培养器官或组织类型：细胞分裂旺盛的器官较好；培养时间和细胞倍性：一般取处于旺盛生长期的愈伤来诱导器官形成..3培养基a营养成分：一般认为;培养基中的铵态氮和K+有利于胚状体形成;提高无机磷的含量可促进器官发生; 茎尖培养和芽诱导培养基主要是MS及其修改的培养和B5培养基; 碳水化合物种类及浓度对胚状体发育有重要作用;缺糖或低糖无法形成胚状体..b 植物激素及生长调节剂起主导作用;通过影响内源激素的平衡起作用c培养基的性质：愈伤组织诱导：在固体培养基上；细胞和胚状体的诱导在液体培养基上4培养条件：光照；温度；气体；湿度等★6、分裂期愈伤组织的共同特征：细胞分裂快;结构疏松;缺少有组织的结构;维持其不分化的状态;颜色浅而透明..★7、胚状体发生途径与器官发生途径形成植株的区别:①胚状体具有两极性;即在发育的早期阶段;从其方向相反的两端分化出茎端和根端；而不定芽和不定根都为单向极性..②胚状体的维管组织与外植体的维管组织无解剖结构上的联系..而不定芽或不定根往往总是与愈伤组织的维管组织相联系..③胚状体维管组织的分布是独立的“Y”字形..而不定芽的维管组织无此现象..★8、器官发生形成小苗的方式1愈伤组织仅有根或芽器官的分别形成;即无根的芽或无芽的根；2先长芽;后长根;多数情况；3先长根;再从根的基部长芽..这种情况较难诱导芽的形成;尤其对于单子叶植物；4先在愈伤组织的邻近不同部位分别形成芽和根;然后两者结合起来形成一株植株..第3章器官和组织培养复习题及参考答案一、填空：1、植物器官培养主要是指植物的根、茎、叶、花器和幼小果实的无菌培养..★2、茎尖培养根据培养目的和取材大小分为茎尖分生组织培养和普通茎尖培养两种类型..前者主要是对茎尖长度不超过0.1mm;最小只有几十微米的茎尖进行培养;目的是获得无病毒植株；后者是对几毫米乃至几十毫米长的茎尖、芽尖及侧芽的培养;目的是离体快繁 ..3、不定芽产生的途径：一是从外植体上直接产生二是从由外植体诱导产生的愈伤组织上产生..4、离体叶培养是指包括叶原基、叶柄、叶鞘、叶片、子叶等叶组织的无菌培养..5、在离体叶培养中;6-BA和KT利于芽的形成；2;4-D利于愈伤组织的形成二、名词解释：★1、植物器官培养Organ Culture：是指对植物某一器官的全部或部分或器官原基进行离体培养的技术..分为营养器官根、茎、叶和繁殖器官果实、种子、花器官培养..2、花器官培养：是指对植物的整朵花或花的组成部分包括花托、花瓣、花丝、花药、子房、胚珠进行离体培养的技术..3、植物分生组织meristem culture培养：是指对植物的分生组织进行离体培养的技术;包括植物根尖、茎尖等顶端分生组织和形成层组织的培养..其中茎尖培养广泛应用于植物再生和脱病毒研究..三：问答题：★1、离体叶组织中再生植株发生途径有哪些在离体叶组织脱分化和再分化培养中;茎和芽分化的4个途径：1直接产生不定芽2离体叶-----愈伤组织------不定芽3离体叶--------愈伤组织------胚状体 -----不定芽4离体叶→小鳞茎或球状体↘愈伤组织↗★2、根培养的取材部位：答：一端切取长1.2厘米的根尖;接种于培养基中..这些根的培养物生长甚快;几天后发育出侧根..待侧根生长约1周后;即切取侧根的根尖进行扩大培养;它们又迅速生长并长出侧根;又可切下进行培养;如此反复;就可得到从单个根尖衍生而来的离体根的无性系..这种根可用来进行根系生理生化和代谢方面的实验研究..培养条件为暗光和25～27℃..★3、离体根培养的一般方法：1100ml三角瓶;装40~50ml培养液；2液体培养;3反复继代培养;4流动式★4、根培养的培养基的选择：无机离子较低White培养基或者其他培养基MS、B5也可用;但其浓度要稀释2/3或1/2★5、影响离体根生长的因素1、基因型：品种差异大..2、培养基：生根培养基—盐浓度为MS的一半或四分之一..3、生长物质：适当的生长素;常用NAA和IBA;浓度为0.1-10.0毫克每升..但水仙;草莓等无需激素..4、PH：中性偏酸..5、光照和温度：暗培养和25～27℃★6、茎尖培养的含义：是切取茎的先端部分或茎尖分生组织部分;进行无菌培养..★7、茎尖培养的类型：茎尖分生组织培养：对长度0.1mm左右;含1-2个叶原基的茎尖进行培养;即微茎尖培养；目的是获得无病毒植株普通茎尖培养：对几毫米至几十毫米长的茎尖、芽尖及侧芽的培养;目的是快速繁殖和用于植物开花生理的研究..★8、茎段的培养材料的选择、处理和培养基的调整选择：取生长健壮无病虫的幼嫩枝条或鳞茎盘;若是木本;取当年生嫩枝或一年生枝条;剪去叶片;剪成3～4cm的小段..处理：在自来水中冲洗1～3h;在无菌条件下用75％酒精灭菌30～60s;再用浓度为0.1％升汞浸泡3～8min;或用饱和漂白粉浸泡10～20min;因材料老嫩和蜡质多少而定时间..最后用无菌水冲洗数次;以备接种..培养基的调整：最常用的基本培养基为MS培养基;加入3％蔗糖;用0.7％的琼脂固化.. 9茎尖微繁过程有哪几个阶段茎尖微繁殖过程一般包括五个阶段: 1 的建立.. 2 芽的.. 3 中间的增殖.. 4 诱导.. 5 苗的移栽第4章胚胎培养及离体授粉复习题及参考答案一、填空：★1、胚胎培养包括幼胚培养、成熟胚培养、胚乳培养、胚珠培养以及子房培养..2、离体胚的培养分为二种类型：成熟胚培养和幼胚培养..★3、胚珠培养分二类：受精胚珠的培养和未受精胚珠的培养..受精胚珠培养目的一是打破种子的休眠；二是挽救胚的发育;以获得杂交种..未受精胚珠培养的目的是获得单倍体植株 ..4、子房培养分授粉子房培养和未授粉子房的培养..前者培养的目的是挽救杂种胚;后者培养的目的是获得单倍体植株..5、离体授粉的类型有离体柱头授粉、离体子房授粉、离体胚珠授粉..★6、离体胚培养方法：成熟胚和幼胚培养7、胚珠培养的培养基：Nitsch或N5;B5;MS;子房培养的培养基：N6;MS二、名词解释：★1、胚胎培养embryo culture：指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳进行离体培养;使其发育成完整植物的技术..包括幼胚培养、成熟胚培养、胚乳培养、胚珠培养以及子房培养..★2、胚培养embryo culture：采用人工的方法将胚从种子、子房或胚珠中分离出来;再放在无菌的条件下;让其进一步生长发育;以至形成幼苗的过程..★3、胚乳培养endosperm culture：是指将胚乳从母体上分离出来;放在无菌的人工环境条件下;让其进一步生长发育;以至形成幼苗的过程..4、胚珠培养ovule culture：是指将胚珠从母体上分离出来;在无菌的人工环境条件下培养;使其生长发育形成幼苗的过程..5、子房培养ovary culture：是指将子房从母体上分离出来;在无菌的人工环境条件下培养;使其生长发育形成幼苗的过程..6、植物离体授粉：指将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来;进行无菌培养;并以一定的方式授以无菌花粉;使之在试管内实现受精的技术..三、问答题：★1、胚培养的作用有哪些1在远缘杂交育种中的应用:克服杂种胚不能正常发育2克服珠心胚的干扰;提高育种效率3缩短育种周期4测定休眠种子的萌发率5理论研究中的应用2、简述离体授粉的程序..课件上没有1确定开花、花药开裂及授粉时间2去雄后将花蕾套袋隔离3制备无菌子房或胚珠4制备无菌花粉5胚珠或子房的试管内授粉★3、胚胎培养的操作步骤..取子房常规表面消毒解剖镜下;取胚珠、去珠被、取出完整幼胚..。
0植物组织培养技术绪论讲义.do
绪论引言：植物组织培养是20世纪初开始，以植物生理学为基础，在植物细胞全能性(totipotency)理论的指导下，特别是对植物生长调节剂(growth regulator)的应用而发展起来的一项技术。
经过各国科学家100多年的辛勤探索，现在可以说几乎所有的植物，其器官、组织或细胞都能离体培养成功。
大多数还能从细胞的一部分，甚至没有细胞壁的裸露的原生质体中，再生出无数的小植株。
近40多年来，植物组织培养技术已渗透到生物学科的各个领域，成为生物学科研究的重要技术手段，并在农业、林业、工业、医药业等行业中被广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益，成为了举世瞩目的生物技术之一。
那么，什么是植物组织培养呢？1.植物组织培养的概念和种类1.1 植物组织培养的概念植物组织培养的概念有广义和狭义之分。
广义的植物组织培养（plant tissue culture ）是指在无菌和人工预知的控制条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织或细胞进行离体培养，使其再生细胞或生长、分化成完整植株的技术。
植物组织培养概念中所提到的无菌(asepsis)是指使培养器皿、器械、培养基和培养材料等处于无真菌、细菌、病毒等微生物的状态，以保证培养材料在培养器皿中正常生长和发育。
人工控制的环境条件是指对光照、温度、湿度、气体等条件进行人工控制，以满足植物培养材料在离体条件下的正常生长和发育。
适当的培养基是指培养基含有适当营养物质和植物生长调节物质等。
植物组织培养中，使用的各种器官、组织和细胞统称为外植体(explant)。
在植物组织培养中，由于培养的植物材料已脱离了母体，故植物组织培养又称为植物离体培养(plant culture in vitro)。
对离体培养环境条件控制的研究内容被称为离体生态学(in vitro ecology)，其构成是培养基、植物材料和人工环境条件。
狭义的植物组织培养仅指对植物的组织（如分生组织、表皮组织、薄壁组织等）及培养产生的愈伤组织（callus）进行离体培养的技术。
植物组织培养课件第1章绪论
中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室
12
中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室
13
1.2 植物组织培养的特点
▪ 无菌条件 ▪ 成分完全确定的人工培养基 ▪ 起始材料处于离体状态 ▪ 克隆 ▪ 组培苗叶片表面一般无角质层或蜡质层，
气孔始终张开 ▪ 环境温度、光照强度和时间可以人为设定
中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室
中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室
5
自我简介
张党权，男，1976年生，教授，博士，硕导 ▪ 名贵林木植物组织培养； ▪ 植物转基因研究； ▪ 林产品加工利用。
联系方式： Tel：13574887728 E-mail：zhangdangquan@
中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室
中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室
17
▪ 根据培养基的物理状态划分
按培养基中是否加入凝固剂可将植物 组织细胞培养分为固体培养和液体培养两 种不同的培养。根据所用培养液的量的不 同，有可将液体培养分为液体悬浮培养和 液体浅层培养；还可根据液体培养时培养 瓶的放置情况，分为液体静置培养、液体 旋转培养和液体振荡培养等。
理论课成绩与实验课成绩分开理论课成绩与实验课成绩分开二教学安排及成绩分配二教学安排及成绩分配中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室44第一章第一章绪论绪论第二章第二章植物组织培养的基本原理植物组织培养的基本原理第三章第三章实验室及基本操作实验室及基本操作第四章第四章植物胚胎培养及离体授粉植物胚胎培养及离体授粉第五章第五章植物器官和组织培养植物器官和组织培养第六章第六章植物单倍体的诱导及单倍体育种植物单倍体的诱导及单倍体育种第七章第七章植物单细胞培养植物单细胞培养第八章第八章原生质体培养与体细胞杂交原生质体培养与体细胞杂交第九章第九章组织培养与植物转基因组织培养与植物转基因三课程设置三课程设置中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室55王蒂植物组织培养王蒂植物组织培养20062006中国农业出中国农业出朱至清植物细胞工程朱至清植物细胞工程20032003化学工业化学工业出版社出版社曹家树等园艺植物育种学曹家树等园艺植物育种学20022002中国农业大学出版社国农业大学出版社http
植物组织培养复习笔记【最新】
植物组织培养复习资料第一章绪论一、概念：植物组织培养：在无菌条件下，将离体的植物器官.组织，细胞以及原生质体. 培养在人1:培养基上和人工控制的环境中，使其生长，分化，增殖，甚至长出新的植株的过程和技术。
外植体：在无菌条件下，离体培养于人工培养基上的，用于达到某种培养目的的原始植物材料C培养基：根据植物营养原理和植物组织离体培养的要求而人匚配制的营养基质即为培养基。
细胞全能性：植物体每一个细胞都含有该植物全部的遗传信息，在合适的条件下，具有形成完整植株的能力。
脱分化：一个成熟细胞恢复到分生状态或胚性细胞状态的现象。
再分化：是脱分化细胞重新恢复细胞分化能力，沿若正常的发育途径，形成具有特定结构和功能的细胞C二、组织培养的类型，不同分类依据（根据培养材料不同）可分为植株培养，胚胎培养，器官培养，组织或愈伤组织培养.细胞或原生质休培养5类：（根据培养目的）可分为试管嫁接，试管受精，试管加倍，试管育种等：（根据培养方法）可分为平板培养，微室培养，悬浮培养，单细胞培养等：（根据培养过程）可分为初代培养和继代培养：（根据培养基类型）可分为固体培养和液体培养。
三、三个发展阶段的关键人物1,haberlandt-一于1902年提出植物细胞全能性理论，被称为“组织培养之父”。
2,white—于1943年出版《植物组织培养手册》。
3,murashine和skoog -- 在1962年筛选出MS培养基。
四、植物全能性表达的过程培养一►脱分彳~再分化一培养五、组织培养的特点：1、植物基础学科研究的良好系统。
2、生物技术的基础。
3、经济高效.管理方便，利于自动化。
4、技术含量高，实验误差小，人工控制能力强。
5、生长周期短，生长速度快，实验重复性好。
6、实验材料经济，来源单一。
六、缺点：需要设备负复柴，投入资金多，电能消耗大：对人员技术水平要求高，对实验场所要求也高，不能代替田间试验。
第二章植物组织培养设备与培养条件一、实验室的组成及主要仪器和设备准备室：干燥箱，高压灭菌锅，电子天平，酸度计，水浴锅，冰箱。
绪论植物组织培养
White
法国的Gautheret进行了山毛柳、黑杨等形成层组织的培养。 1939年，Nobecourt连续培养胡萝卜形成层获得首次成功。 1939年， White培养烟草茎切断形成层组织培养和继代培养成功。
3）蓬勃发展阶段（50年代-至今）：
1948年，Skoog和崔澂,在烟草髓组织培养 和器官形成的研究中发现，腺嘌呤(A） 可以解除培养基中生长素对芽形成的 抑制作用，诱导芽的形成。确定了 A/IAA控制根芽分化模式。 1955，Miller从鲱鱼精子DNA中分离细胞分 裂素（Kinetin KT，6-呋喃氨基嘌 呤），成芽作用更高，细胞分裂素/生 长素器官分化模式。 1958年，美国Stewart首次成功地利用胡 萝卜细胞进行悬浮培养诱导产生胚状 体，并发育为完整植株。
再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程 中重新分化出根或芽等器官的过程。
3、组织培养类型
可根据培养材料、培养目的或培养条件的不同进行 分类。
（1）Gamborg (1968) 根据所培养的植物材料的不同，把组 织培养分为五种类型： 愈伤组织培养 悬浮细胞培养 器官培养 茎尖分生组织培养 原生质体培养
植物组培技术在其它方面的应用
生产药物、食品 添加剂、香料、 色素、杀虫剂 （紫杉醇，生物 碱、紫草素）、 转基因植物的培育。
生产人工种子，解决 某些作物品种繁殖力 差、结子困难或发芽 率低等问题。
紫杉醇(Paclitaxel)是继阿霉素和铂类抗癌药之后 本世纪后期最受人们重视的一种抗癌新药，是一新 发现的有丝分裂抑制剂，其作用机理在于阻止微管 正常生理聚集，抑制癌细胞的有丝分裂和纺锤体的 形成，从而使癌细胞的复制受到阻断而凋亡。 1967年美国化学家Wall和Wani等首先从太平洋 紫杉（短叶红豆杉，Taxus brevifolia）树皮中提取出 来。该药于1990年进入Ⅲ期临床试验， 1992年底获 美国FDA批准上市。
(完整版)园艺植物组织培养-绪论1
固体培养 液体培养
体胚液体培养
不同类型液体培养装置 液体培养体系
菠萝种苗液体培养系统
丹参毛状根培养
植物组织培养过程示意图
上面的示意图中还有什么地方不够完善的？ 没有进行灭菌处理，试管也没有做密封等。
植物组织培养的基本过程
离体的植物 脱分化 器官、组织、 细胞
愈 再分化 根
伤
组
织
芽
植 物 体
是对由愈伤组织等进行培养所得到的能保持较 好分散性的离体单细胞或花粉单细胞或很小的细胞 团的培养。
(5)原生质体培养(proplastculture)：
是用酶及物理方法除去细胞壁的原生质体的培养。
二、分类（按培养基类型）
根据培养基类型
固体培养 液体培养
二、分类（按培养方式 ）
看护培养 微室培养 细胞悬浮培养 双层滤纸植板培养 原生质体培养
②生长周期短，繁殖率高
植物组织培养是由于人为控制培养条件，根 据不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培养 条件，因此生长较快。另外，植株也比较小，往往 20-30d为一个周期。所以，虽然植物组织培养需要 一定设备及能源消耗，但由于植物材料能按几何级 数繁殖生产，故总体来说成本低廉，且能及时提供 规格一致的优质种苗或脱病毒种苗。
看护培养
Hale Waihona Puke 微室培养微室培养示意图
石蜡 悬滴
盖玻片
凹穴载玻片
细 胞 悬 浮 培 养
原生质体培 养
三、特点
组织培养是本世纪发展起来的一门新技术，由于科学技术 的进步，尤其是外源激素的应用，使组织培养不仅从理论 上为相关学科提出了可靠的实验证据，而且一跃成为一种 大规模、批量工厂化生产种苗的新方法，并在生产上越来 越得到广泛的应用。植物组织培养之所以发展如此之快， 应用的范围如此之广泛，是由于具备以下几个特点：
第一章 植物组织培养基础知识
2．什么是植物组织培养?
3．植物组织培养常用的激素哪些类型？各类激素又有哪些常用 种类？
五、组织培养的应用
挽救濒临灭绝的植物 快速繁殖某些稀有植物或有较大经济价值 的植物 利用植物组织培养的材料作为植物生物反 应器 植物组织培养结合超低温保存技术经济有 效地保存植物种质资源 用于遗传学、分子生物学、细胞生物学、 组织学、胚胎学、生物工程等的研究
复习题
1．什么是细胞全能性学说？如何理解?
（3）微繁技术得到广泛应用
1960年，Morel提出了一个离体无性繁殖兰花的方法。繁殖系数极高。由于这一方法有巨大的实用价值， 很快被兰花生产者所采用，迅速建立起“兰花工业”。目前，用这种方法繁殖的兰花至少已有35个属150余种。 除兰花外，在其他很多观赏植物和经济作物（如甘蔗和草莓等）中，快繁也已达到了工厂化消生产规模，在若 干作物中与通过整尖培养进行脱毒相结合，产生了可观的经济效益。
将外植体接种在培养基上，由于植物生长调节剂的存在， 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。 愈伤组织是一种最常见的培养形式，因为除茎尖分生组织 和一部分器官以外，其他的几种培养形式最终也都要经过愈伤 组织才能再生植株。 愈伤组织的形态发生途径 : ①胚胎发生途径 ②器官发生途径
(2) 器官培养
(2)细胞分裂素
促进细胞分裂与分化，延迟组织衰老，增强蛋白质合成，促进侧芽生长及显著改变其他激素作用的特点。 常见的细胞分裂素有：2—异戊烯腺嘌呤（2-iP）、玉米素（ZT）、6—苄基氨基腺嘌呤（6-BA）、激动素 （KT）、苯基噻二唑基脲（TDZ） 。 作用强弱顺序: TDZ ＞ 2—ip＞ZT＞6—BA＞KT。
萌芽阶段（从20世纪初至20世纪30年代中）
奠基阶段（从20世纪30年代末到20世纪50年代中） 快速发展阶段和应用阶段（从20世纪50年代到现代）
植物组织培养-绪论
二 现状和趋势培育新品种
第二节 植物组织培养的发展简史、现状和趋势
二 现状和趋势植物种质资源的保存
第二节 植物组织培养的发展简史、现状和趋势
二 现状和趋势植物种质资源的保存
第二节 植物组织培养的发展简史、现状和趋势
第四节 有关的几个基本概念
四 植物离体细胞的脱分化与再分化 细胞分化： 是指由于细胞的分工导致的细胞结构和功能的改变，或发育方式改变的过程。即细胞功能特化的过程。 形态建成： 就是生物个体发育或再生过程中，机体及其器官形态结构的形成过程。
第四节 有关的几个基本概念
植物组织培养
植物愈伤组织
6
植物组织培养商品化生产及管理
成绩构成=平时+期末平时=出勤+课堂表现+实验课期末=每章内容思维导图+课程论文
第1章
绪 论
一 植物组织培养的定义（Plant tissue culture） 是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，培养在人工培养基上和人工控制的环境中，使其生长、分化、增殖，甚至长出新的植株的过程和技术。
1946年：罗士韦在菟丝子茎尖培养地观察到花的形成，为试管受精奠定了基础
1948年：Skoog和崔真培养烟草茎段时，发现腺嘌呤或腺苷可解除生长素对芽生长的抑制作用。
1952-1953年：美国科学家Steward F.C. 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，发育成完整植抹，证实了植物细胞全能性学说。1952年：Morel和Martin首次报道茎尖分生组织的离体培养，获得无病毒大丽花植株。1954年：Muir将烟草愈伤组织置于固体培养基上，在其上放一片滤纸，再在滤纸片上放上一 个烟草体细胞，单细胞培养成功。1956年：Miller分离出Kinetin，Kinetin/激动素
【2024版】植物组织培养的意义
二 植物组织培养发展简史
与此同时，高特里特（Gautheret） (1934)在研究山毛柳 和黑杨等形成层的组织培养实验中，提出了B族维生素和生 长素对组织培养的重要意义，并于1939年连续培养胡萝卜根 形成层获得首次成功。
同 年 ， White 由 烟 草 种 间 杂 种 的 瘤 组 织 ， 诺 比 考 特 （Nobecourt）由胡萝卜均建立了与上述类似的连续生长的 组织培养物。
一 植物组织培养的意义 植物组织培养一般过程
初
继
生
驯
代
代
根
化
培
培
培
移
养
养
养
栽
一 植物组织培养的意义
5.初代培养：
芽、茎段、叶片、花 器等外植体在离体培 养条件下诱导愈伤组 织、侧芽或不定芽、 胚状体过程
一 植物组织培养的意义
6.胚状体 （embroid ）
对应于种子胚而言。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。
分生组织培养
组织培养
薄壁组织培养
输导组织培养
一 植物组织培养的意义
4. 细胞培养(cell culture)：是对由愈伤组织等 进行液体振荡培养所得到的能保持较好分散性的 离体单细胞或花粉单细胞或很小的细胞团的培养.
细胞培养
看 平悬 微 护 板浮 室 培 培培 培 养 养养 养
一 植物组织培养的意义
二 植物组织培养发展简史
组织培养技术的蓬勃发展只是近 50年的事，但它的整个历史可以追溯 至19世纪末和上世纪初。
二 植物组织培养发展简史
植物组织培养与细胞培养开始于19世纪
后半叶，当时植物细胞全能性的概念还没有完
1绪论-植物组织培养
菊花快速繁殖
菊花组织培养，茎尖是主要 培养部位，其它还可采用茎 段、花托、花瓣、叶片等。 用于快速繁殖、加快繁殖速 度的，可采用大于1厘米以上 的茎段。如培养脱毒苗，则 以采用小于0.6厘米的茎尖培 养，有较好的脱毒效果。
桂花快速繁殖
根据当年的气候特点结合桂 花的生长物候期特点确定萌发芽 的取材时间，一般在每年的2— 3月份；对金桂萌发芽消毒，消 毒时间控制在3—7min，以茎尖 作为培养对象能够获得高达86.1 ％的诱导率。
2、植物组织培养技术的初步形成（1930-1960年）
1933年，我国植物生理学家李继侗培养银杏胚胎，并发现银杏胚乳提取液可促进离体胚的生 长。
1937年，White发现B族维生素对离体根培养的重要性。并指出IAA对植物生长发育的控制起 重要作用。 1937、1938年，Gantheret在培养基中加入上述生长因子，使得柳树形成层诱导形成的愈伤组 织连续生长。Nobecomt对烟草种间杂种茎段的形成层细胞培养也得到了类似的结果。 1948年，Skoog等通过对烟草茎段和髓培养发现，不定芽和不定根的发生由生长素/腺嘌呤的 比例决定。 1950年，Ball从红杉愈伤组织培养中再生获得器官。
1985年，Horsch等用土壤农杆菌对叶盘进行感染和转化，并得到再生的转化植株。
植物组织培养技术的发展特点
研究材料范围逐步扩大
培养方法逐步完善
培养基不断改进 实验手段逐步完备
植物再生植株的途径
第三节 植物组织培养的应用领域
1、快速繁殖 2、种苗脱毒 3、远缘杂交 4、突变育种 5、单倍体育种 6、种质保存 7、基因工程 8、植物性药物和生物制品的生产
甘蔗茎尖快速繁殖
甘蔗脱毒苗与常规苗相比，果蔗 增产33.6%～69.4%，糖料蔗蔗茎 增产15.1%～52.1%、蔗糖分提高 0.12%～1.71%(绝对值)。
植物组织培养第一章绪论
继代培养
初代培养
继代培养
初代培养和继代培养
不断地继代培养
植物组织培养的类型（三）
培养基的 物理状态
固体培养 液体培养 双相培养
固体培养：加入琼脂等凝固剂使培养基成固体状 态的培养。 优点：是最常用的方法。该方法简单，易行，能 较好地固定培养物。
缺点：但养分分布不均，营养成分不能得到充分 利用，生长速度不均衡，并常有褐化中毒现象发 生。
缺点：不能较好地固定培养物，
优点：营养成分得到充分利用，产生的有害物质 能及时清除
液体培养：在培养基中不加入任何的凝固剂使培 养基呈流体状态的培养，由于液体中氧气含量较 少，常用振动培养的方法以确保氧气的供给。
往复式摇床或旋转式摇床进行培养，速度一般为 50-200r／min，这种定期浸没的方法，既能使培 养基均一，又能保证氧气的供给。
★1934年 White 蕃茄根尖培养，可以继代培养，并发 现VB；
★ 1941年 植物添加物的使用； ★ 1948年 Skoog and Tsui烟草培养产生不定根或不定
芽，取取决于auxin 及 adenin的比例，并发现6-BA ;
★ 1954年 Muir等人成功的由单细胞培养产生再生植株; ★ 1958年胡萝卜获得胚状体； ★ 1962年 Murashige and Skoog MS培养基配方； ★ 1965年细胞培养获得完整植株，证实了全能性。
★1838年初步提出全能性概念， ★1853年离体茎段、根段获得愈伤组织，但未获得完
整植株，
★ 1901年正式提出全能性概念，White对此概念做解释，
★ 1902年 Haberdandt首先进行植物组织培养，未或成 功；
植物生物技术-绪论
绪 论
1. 生物技术的定义
生物技术 (biotechnology) ，也称生物工程 (bioengineering) ，是指以现代生命科
学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理 , 按照预先
的 设计改造生物体或加工生物原料 ,
为人类生
产出所需要的产品或达到某种目的 的一系列技术。
先进的工程技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质 工程 等 新 技 术
于生产，使水稻单产增长 20 -30 ，创造了农业奇迹
绪论
棉花杂种优势利用研究 利用人工去雄配制杂种 ( 中棉 29, 鲁棉 15, 南抗 3…)主 要利用 GMS ( 中棉 39, 南农早… )
杂交小麦的研究始于上世纪 50 年代。
1951 年日本首次导入异源细胞质获得普通小麦雄性麦雄性不
许多国家育成多种CMS 与光温敏不育系
20 世纪 80 年代初转基因 (Bt 等 ) 的应用与推广 。
新基因的分离 分子标记辅助选择育种
绪 论
二 植物生物技术的产生和发 展
绪
动物生物技
论
术
克隆羊：从一个细胞到一头 羊
绪 论
克隆羊 --- 多 利绪ຫໍສະໝຸດ 多利羊风论暴
英国爱丁堡罗斯林研究 所
伊恩•威尔穆特小组：
1996. 7
出生
1996. 11
绪
论
3.2 世界转基因作物发展的趋势
绪 2011 年全球商业转基因作物分布
论
美国 种植面积： 6900 万公顷 品种：玉米、大豆、棉花、油菜、甜 菜
、苜蓿、木瓜、南瓜
巴阿西 根廷种种植植面面积积：：30203000万万公公顷顷品品种种：：玉玉米米、、大大豆豆、、棉棉花
植物组织培养绪论
种高效的手段。
二、植物组织培养在观赏花卉中的应用
1、广泛用于种苗的商业性生产
近年来我国观赏花卉得以迅猛发展，我国已有30 多个种类，400余个鲜切花品种，据2000年5月中国 花卉产业统计报表公布，我国切花、切叶及干花种 植面积达10749.8公顷，年产量达380546.9万支，年产 值241527.5万元。盆栽植物的生产面积达到 18840.7 公顷，是切花、切叶植物种植面积的1.8倍，年产值 525395.6万元，约为鲜切花产值的2.2倍。它的发展 首先应肯定的是有了大量种子，种球及种苗供应， 而工厂化种苗生产依赖的主要技术仍是组培快繁技 术。
（3）花药培养取得显著成绩： 1964-1966年，印度科学家Guha 和Maheswari 在 曼陀罗花药培养中首次由花粉诱导得到了单倍 体植株。 该技术主要用于遗传育种工作，可大 大缩短育种周期，提效率。我国科学家在烟草、 水稻、小麦的单倍体培养中取得了重要成绩。 （4）微繁技术得到广泛应用： 1960 Morel 提出了离体快繁兰花的方法。 “兰花工业” 现在微繁技术已经广泛用于各经 济作物的生产，并可以与茎尖分生组织培养脱 毒技术结合起来在无毒种苗的繁育中 发挥作用。
3、细胞工程在现代生物技术中的地位及其实践 意义 （1）改善农业生产技术
细胞工程技术能有效的利用远缘有利基因，为 育种开辟新的生物技术途径。利用细胞工程技术对 优良品种进行大量快速繁殖，实行农业生产工厂化 ，大大加快新品种的应用速度，同时节约耕地，提 高单产，满足人口增长对食物的要求。 动物细胞工程技术与动物胚胎工程、基因工程相 结合，改良品质、性别控制领域广泛应用。
（5）1946年罗士韦在菟丝子茎尖培养时观察到花的形成，为试 管受精奠定了基础。罗士韦是我国植物组织和细胞培养研究的 开拓者和奠基人之一。 （6） 1948 年，Skoog和崔徵通过对烟草茎切段和髓培养组织的 研究，确定了腺嘌呤／生长素的比例是控制芽和根形成的主要 条件之一。腺嘌呤/生长素高，生芽；低，生根；相等，不分化。 （7）1952 Morel 染毒大丽花→脱毒植株，建立起了茎尖分生组 织培养脱毒技术。 （8）1954年，Muir将烟草愈伤组织置于固体培养基上，在其上 放一片滤纸，再在滤纸片上放上一 个烟草体细胞，并首次尝试 了“看护培养”。单细胞培养成功。 （9）1956年，美国科学家Steward 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 抹。证实了植物细胞全能性学说，而且为组织培养的技术程序 奠定了基础。 （10） 1956年Miller等发现了激动素。控制器官分化的激素模式 变为激动素／生长素的比例关系。促进组培发展。
植物组织培养-绪论
大蒜愈伤组织培养
日本牵牛花的离体培养
禾本科牧草的体胚发生过程
菊花体细胞胚胎 发生及植株再生
大蒜体细胞胚 胎发生过程
01 人工种子（Ar tificial seed，Synthetic
02 Seed）：是指植物离 体培养产生的胚状体或 不定芽被包裹在含有营 养和保护功能的人工胚 乳和人工种皮中，从而 形成能发芽出苗的颗粒 体。作为繁殖材料。
1934年，美国的White（怀特） 用无机盐、糖类和酵母抽提物的 培养基进行番茄根尖切段培养， 建立了第一个活跃生长的无性繁 殖系。无机盐、三种B族维生素、 取代酵母浸出液（1934→1968） 继代1600代后仍能正常生长。
1943年，white出版了第一本专 著《植物组织培养手册》《A Hand Book of Plant Tissue Culture》。
体细胞胚胎发生
贯叶金丝桃不定芽直接再生过程
非洲紫罗兰叶片培养
无BAP BAP 0.1mg/l BAP 5.0mg/l 无NAA
优化培养基 1%蔗糖
无蔗糖 5%蔗糖
无BAP BAP 0.1mg/l BAP 5.0mg/l 无NAA
优化培养基 1%蔗糖
无蔗糖 5%蔗糖
台湾百合离体 培养
大花蕙兰原球茎增 殖与植株再生
可概括为以下四个方面：
1962 Murashige & Skoog 在烟草培养中筛选出卓 有成效的MS培养基。
2. 原生质体培养取得突破：
1971 Takebe 在烟草上首次由原生质体获得了 再生植株。再次证实植物细胞的全能性。原生质 体培养为外源基因的导入提供了理想的受体，促 进了体细胞融合技术的发展细胞水平→分子水平
园艺植物组织培养绪论1
(3)组织或愈伤组织培养(tissue callus culture)
为狭义的组织培养，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。
(4)细胞培养(cell culture)：
直接器官发生
间接器官发生
体细胞胚胎发生
贯叶金丝桃不定芽直接再生过程
非洲紫罗兰叶片培养
优化培养基
无蔗糖
1%蔗糖
5%蔗糖
无BAP
BAP 0.1mg/l
BAP 5.0mg/l
无NAA
台湾百合离体培养
器官发生途径（原球茎的形成）：
大花蕙兰原球茎增殖与植株再生
大蒜愈伤组织培养
日本牵牛花的离体培养
（2）体细胞胚胎发生（Somatic embryogenesis）：
体胚发生途径是指二倍体或单倍体的体细胞在特定条 件下．未经性细胞融合而通过与合子胚发生类似的途径发 育出新个体的形态发生过程。经体胚发生形成类似合子胚 的结构称为胚状体（embryoid）或体细胞胚(somatic embryo).
固体培养 液体培养
体胚液体培养
不同类型液体培养装置 液体培养体系
菠萝种苗液体培养系统
丹参毛状根培养
植物组织培养过程示意图
上面的示意图中还有什么地方不够完善的？ 没有进行灭菌处理，试管也没有做密封等。
植物组织培养的基本过程
离体的植物 脱分化 器官、组织、 细胞
愈 再分化 根
伤
组
织
芽
植 物 体
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，极利于高 度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控制生产。 它是现代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。
植物细胞组织培养-1-绪论
3
生物反应器与药物生产
利用植物细胞组织培养技术可以建立生物反应器， 生产具有重要价值的次生代谢产物，如药物、香 料等。
THANKS
感谢观看
基因工程
植物细胞组织培养技术可用于基因工程领域，通过转基因技术将外源 基因导入植物细胞或组织中，实现基因的转移、表达和调控。
次生代谢产物生产
植物细胞组织培养技术可用于生产次生代谢产物，如药物、香料、色 素等，具有高效、环保的优势。
02
植物细胞的特点与功能
植物细胞的特点
细胞壁
细胞器
植物细胞具有细胞壁，它是由纤维素等多 糖构成的坚固结构，为细胞提供保护和支 持。
制的条件下生长、发育。
植物细胞组织培养技术可以用于快速繁 殖、品种改良、基因工程等方面，具有
重要的理论和实践意义。
植物细胞组织培养的历史与发展
植物细胞组织培养技术的历史可以追溯到19世纪末期，当时科学家们开始尝试在实 验室条件下培养植物细胞和组织。
20世纪50年代以后，随着技术的不断进步和研究的深入，植物细胞组织培养技术得 到了迅速发展，成为一种重要的生物工程技术。
植物细胞内含有多种细胞器，如线粒体、 叶绿体、内质网等，它们各自承担着特定 的功能，如能量代谢、光合作用等。
细胞核
细胞间隙
每个植物细胞都含有一个细胞核，其中含有 遗传物质DNA，控制细胞的遗传和代谢活动。
植物细胞之间存在间隙，这些间隙充满着 胶状物质，有助于维持细胞的形态和功能 。
植物细胞的功能
代谢功能
目前，植物细胞组织培养技术已经广泛应用于农业、林业、园艺等领域，为植物的 快速繁殖、品种改良和基因工程提供了强有力的技术支持。
植物细胞组织培养的应用
快速繁殖
最新整理《植物组织培养》绪论.ppt
• 1958: The discovery of somatic embryo.
Similar to zygotic embryo
3、The establishment of plant tissue culture
• 1960，G. Morel. He obtained the PLBs by shoot tip culture, cultured Cymbidium hubridum virus-free plants and achieved a rapid propagation method, which developed into the orchid industry.
• G. Haberlandt，1902，Germany • Put forward： Totipotency
• Experiment material ：Wild sesame野芝麻
• Experiment material ： dayflower鸭跖草
• Experiment material ： Eichhornia凤眼兰
medium, regenerated cells or whole plants. • Also known as plant culture in vitro.
2、Characteristics of plant tissue culture
• （1）Sterile
• （2）Artificial culture medium
- 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)。
◆体细胞胚胎发生（Somatic embryogenesis）：
体胚发生途径是指二倍体或单倍体的体细胞在特定条件 下．未经性细胞融合而通过与合子胚发生类似的途径发育 出新个体的形态发生过程。经体胚发生形成类似合子胚的 结构称为胚状体（embryoid）或体细胞胚(somatic
embryo).
可编辑版
BAP 5.0mg/l
无NAA 17
台湾百可编合辑版离体培养
18
器官发生途径（原球茎的形成）：
大花蕙兰原球茎增殖与植株再生
可编辑版
19
大蒜愈伤组织培养
可编辑版
20
日本牵牛花的离体培养
可编辑版
21
可编辑版
22
禾本科牧草的体胚发生过程
可编辑版
23
菊花体细胞胚胎可编发辑版生及植株再生
24
大蒜体细胞胚胎发生过程
上述阶段仅是探索，没有实质上进展，主要受当时理论水平、科研
和设备条件的限制，未诱导出完整植株。
可编辑版
39
2、发展时期（奠基阶段，30年代中至50年 代末） 组培的真正建立和发展，从1934年开始 才算有了突破。
可编辑版
40
• 1933 李继侗、沈同用银杏胚乳提取物培养银杏胚 →获得成功，（获得3mm以上大小的胚，即可正常 生长成小植株）并发现胚乳提取物能促进银杏离体 胚的生长，为后人利用植物组织提取液促进培养物 生长提供了实验根据。这是首次利用天然提取物。
可编辑版
4
矮牵牛茎尖离体培养培养
可编辑版
5
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖
Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
可编辑版
6
微型月季茎段离体培养
可编辑版
7
花烛叶片离可体编辑快版 速繁殖
8
大蒜根尖培养及植株再生
可编辑版
9
植物组织培养技术
可编辑版
1
第一章 绪 论
一、植物组织培养的概念
(一) 概 念 植物组织培养（Plant tissue culture） 广义上是指无菌条件下，在特定的培养基上 对离体的植物器官、组织、细胞和原生质体 甚至包括完整植株进行培养的技术。
可编辑版
2
（二）主要特征 1在培养容器中进行； 2无菌培养环境，排除了微生物如真菌、细菌以及害虫
半液半固体培养(Semisolid Culture)：固液双层。
液体培养(Liquid Culture)：震荡、旋转或静置培养。
可编辑版
29
液体培养的优点： A 不使用凝固剂，节约生产成本 B 营养吸收充分； C 操作过程简化。
可编辑版
30
固体培养： 液体培养
可编辑版
31
体胚液体培养
可编辑版
32
可编辑版
25
可编辑版
26
人工种子（Artificial seed，Synthetic
Seed）：是指植物离体培养产生的胚状体或不 定芽被包裹在含有营养和保护功能的人工胚乳 和人工种皮中，从而形成能发芽出苗的颗粒体。 作为繁殖材料。
可编辑版
27
可编辑版
28
3.根据培养基的类型分为:
固体培养（Solid culture）: 琼脂、卡拉胶等固化。
不同类型液体培养装置
可编辑版
33
液体培养体系
可编辑版
34
菠萝种苗液体培养系统
可编辑版
35
丹参毛状根培养
可编辑版
36
分类属性 按培养材料
培养类型
器官培养 胚胎培养 组织培养 细胞培养 原生质体培养
按培养方式 液体培养
固体培养
可编辑版
37
二、 植物组织培养发展简史
1、理论准备阶段（探索阶段）（20世纪30年代 前）
发育上有潜在的全能性。
可编辑版
38
即：所有植物的细胞在适当的条件下具
有不断分裂和繁殖并发育成独立个体，可
增殖，具有分化为完整植株的潜在能力。
Cell有全部遗传信息和发育成完整植株的 能力，但处于完整植株的生活细胞受整体
Cell控制（即gene受阻or other发挥作用）， 完整植株上Cell细胞只表达一定形态生理 功能。
①1667年，虎克（R. Hooke）发现细胞；1756年， Duhamel发现了愈伤组织形成。
②1838—1839， Schleiden(1838施莱登提出植 物细胞学说) 和 Schwann（1839年施旺认为细 胞学说也适用于动物）创立了细胞学说。
③1902年德国的Haberlandt(哈布兰特)：“植物 离体细胞培养试验”。提出了高等植物的器官 和组织可以不断分割、直至单个细胞，并大胆 提出在试管培育植物，预言离体细胞在生理、
大蒜试管鳞茎诱导
可编辑版
10
人参细胞悬浮 培养
可编辑版
11
非洲紫罗兰原生质体分离、培养及植株再生
可编辑版
12
2.根据再生途径分为：
◆器官发生途径（Organogenesis）：
直接器官发生途径：植物器官可以直接由外植体上诱 导。如茎尖培养。
间接器官发生途径：成熟细胞经过脱分化 （dedifferentiation）及再分化（redifferentiation）过程而 形成新的组织和器官的过程。如叶片培养。
13
直接器官发生
间接器官发生
可编辑版
体细胞胚胎发生
14
贯叶金丝桃不定芽直接再生过程
可编辑版
15
非洲紫罗兰叶片培养
优化培养基
无蔗糖
1%蔗糖
5%蔗糖
无BAP
BAP 0.1mg/l 可编辑版
BAP 5.0mg/l
无NAA 16
优化培养基
无蔗糖
1%蔗糖
5%蔗糖
无BAP
BAP 0.1mg/l 可编辑版
等的侵入； 3各种环境因子如营养因子、激素因子以及光照、温度
等物理因子处于人工控制之下，并可达到最适条件。
4通常打破了正常的植物发育过程和格局；
5随着单细胞和原生质体培养技术的发展，对植物显微 结构进行操作成为可能。
可编辑版
3
（三）植物组织培养类型：根据不同分类的依据可以分为不同
类型。
1.根据培养材料不同分为：
完整植株培养（Plant Culture）：对幼苗和较大植株等的培养。 胚胎培养（Embryo Culture）：包括成熟胚、幼胚、子房、胚珠等的培养。 器官培养（Organ Culture）：包括离体根、茎、叶、果实、种子、花器官的培 养。
组织培养（Tissue Culture）：如分生组织、薄壁组织、输导组织培养。 细胞培养（Cell Culture）：指对单细胞或较小的细胞团进行培养。 原生质体培养（Protoplast Culture）：指对去掉细胞壁后所获得的原生质体进 行培养。