植物组织培养技术1(1)
植物组织培养技术
植物组织培养技术第一篇：植物组织培养技术简介植物组织培养技术是指利用植物体外培养的方法繁殖、培育和改良植株，可以通过体细胞培养、生殖细胞培养和整个植株培养等方式进行。
植物组织培养技术已广泛应用于植物繁殖、遗传改良、新品种选育和药物合成等方面，是一个极具应用前景的研究领域。
本文将介绍植物组织培养技术的相关知识，包括培养基的配制、培养条件的控制、组织培养的应用以及注意事项等方面。
一、培养基的配制培养基是植物体外培养的重要条件，其成分根据不同植物和培养方法的需要而有所差异。
通常，培养基由无机盐、有机物、维生素和激素等组成。
无机盐是培养基中最主要的成分，其种类和含量的调整对植物体外生长和发育起着至关重要的作用。
有机物则为植物提供必需的碳源和能量，维生素和激素则分别参与细胞代谢和生长调控。
二、培养条件的控制培养条件的控制包括温度、光照、湿度、氧气供应和培养容器等方面。
温度通常在20~30℃之间调节，对不同植物和组织形态有所不同。
光照较为复杂，一般来说，不同种类和不同阶段的植物对光照要求不同，应根据具体需要进行调节。
湿度和氧气供应则是影响植物体外生长和发育的关键条件之一，应根据植物的需要而确定。
培养容器也是植物组织培养的重要因素，常用的有试管、琼脂糖和蒸馏水等。
三、组织培养的应用组织培养技术可以用于改良传统植物栽培技术难以完成的任务，如大规模繁殖技术、植物遗传改良、病毒清除和药物合成等。
其中大规模繁殖技术主要应用于经济价值高、生长缓慢或不易育种的植物。
生长缓慢或不易育种的植物通过组织培养技术可以实现大规模繁殖，从而满足市场需求。
植物遗传改良则是利用组织培养技术改变植物性状、耐受性和适应性的方法，通过体细胞选择、诱导突变等方式实现。
此外，组织培养技术还可以用于病毒清除和药物合成等领域的研究。
四、注意事项在进行植物组织培养时，需要遵循一些基本的注意事项。
首先，应选择适宜的组织，一般来说，嫩芽、茎尖、子叶、愈伤组织等新陈代谢活跃的组织较易进行培养。
植物组织培养技术综合测试1
《植物组织培养技术》综合测试题（一）一、填空题（每空1分，共20分）2. 在组织培养中，培养基常用__________法灭菌，而其中不耐热的物质用__________法灭菌。
3. 1962年印度Guha等人成功地培养毛叶曼陀罗花药获得_________，这促进了花药和花粉培养的研究。
4. 细胞分裂素/ 生长素浓度的高低决定了外植体的发育方向，比值__________促进根的生长，这时__________占主导地位；比值__________促进芽的生长，这时__________占主导地位5. 病毒植物的鉴定方法有________、________、和________。
6. 花药培养属于________培养，花粉培养属________培养。
7.非洲菊组织培养时，可采用________方式继代培养增殖，而香石竹则采用________________为无性系继代培养增殖。
8.大多数植物组织培养的温度都是在________ 之间进行的，一般采用________ 。
二、选择题（每题2分，共10分）2.下列培养基中_________无机盐的浓度最低。
A MS培养基；B B5培养基；C White培养基；N6培养基3.高温不易被破坏分解的植物生长调节物质是_________。
A IAA；B GA；C NAA；D Zt4.从单个细胞或一块外植体形成典型的愈伤组织，大致经历_________三个时期。
A 诱导期；B 潜伏期；C 分化期；D 分裂期5.病毒在植物体中的分布规律为_________A 从茎尖到底部含量越来越多B 从茎尖到底部含量越来越少C 病毒在植株体的分布是均匀的D 茎尖含量最多，底部几乎没有三、名词解释（每题3分，共18分）2. 愈伤组织5. 再分化：四、简答题（每题6分，共30分）1.在植物组织培养中，通过哪些途径可以得到完整的植株？2.为何幼胚比成熟胚培养要求的培养基成分复杂？3. 水稻花药培养方法？4. 比较获取原生质体的两种方法:机械法和酶解法？5. 茎尖培养脱毒的原理？五、问答题（每题11分，共22分）1. 某地区的一种马铃薯经多年的种植后，植株变的矮小，产量和品质都下降，怀疑是由病毒所至。
《植物组织培养技术》 讲义
《植物组织培养技术》讲义一、植物组织培养技术的概述植物组织培养技术是一种在无菌条件下，将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上，使其生长、分化并发育成完整植株的技术。
这项技术具有广泛的应用前景，如快速繁殖优良品种、脱毒苗的培育、植物新品种的选育、植物次生代谢产物的生产等。
植物组织培养的基本原理是植物细胞的全能性，即每个植物细胞都具有发育成完整植株的潜在能力。
然而，在自然条件下，由于细胞受到各种分化信号的影响，这种全能性通常无法表现出来。
通过组织培养技术，提供适宜的营养和环境条件，解除细胞的分化抑制，使其重新恢复分裂和分化的能力。
二、植物组织培养的基本设备和条件（一）实验室设计植物组织培养实验室通常包括准备室、接种室和培养室。
准备室用于器具的清洗、干燥和培养基的配制；接种室要求无菌环境，进行外植体的接种操作；培养室则为培养物提供适宜的温度、光照和湿度条件。
（二）设备和器具1、超净工作台：提供无菌操作的工作区域。
2、高压灭菌锅：对培养基、器具等进行灭菌处理。
3、培养箱：精确控制温度、光照和湿度。
4、天平：用于称量化学试剂。
5、显微镜：观察细胞和组织的形态结构。
（三）培养基的成分1、大量元素：包括氮、磷、钾、钙、镁等。
2、微量元素：如铁、锰、锌、铜等。
3、有机成分：如维生素、氨基酸、糖类等。
4、植物生长调节剂：如生长素、细胞分裂素等，对细胞的分裂、分化和生长起着重要的调节作用。
（四）无菌操作技术无菌操作是植物组织培养成功的关键。
操作人员需经过严格的培训，在操作过程中，使用酒精消毒双手和工具，在超净工作台中进行操作，避免微生物的污染。
三、植物组织培养的基本过程（一）外植体的选择和处理外植体的选择要考虑植物的种类、部位和生理状态。
一般选择生长旺盛、无病虫害的部位，如茎尖、叶片、花药等。
外植体在接种前需进行表面消毒，常用的消毒剂有酒精、次氯酸钠等。
（二）初代培养将消毒后的外植体接种到初代培养基上，诱导其脱分化形成愈伤组织或直接分化出芽和根。
高中生物第5章植物的组织培养技术第1节植物快速繁殖技术教案中图版
第一节植物快速繁殖技术一、植物组织培养简介1．理论基础：植物细胞的全能性。
(1)愈伤组织的特点：细胞是一种高度液泡化的薄壁细胞，呈无定形状态，排列疏松而无规则，具有很强的分生能力。
(2)脱分化：由高度分化的细胞重新恢复到未分化的状态。
(3)再分化：愈伤组织在适当的人工培养基上继续培养又可以重新分化成芽、根等器官，进而发育成一棵完整的植株。
3．培养基(1)成分：除含外植体所需的各种营养物质外，还需添加生长素和细胞分裂素两种植物激素。
(2)类型：据外植体在不同发育阶段的要求，需配制“脱分化培养基”、“生芽培养基”、“生根培养基”。
4．无菌条件：培养基的灭菌要彻底、外植体的消毒要充分、接种时的无菌操作要严格。
二、月季的快速繁殖程序1．配制培养基先将各种营养成分按比例配制成MS 培养基母液，再利用母液配制所需的三种培养基。
(1)脱分化培养基：母液中加入质量浓度为0.1 mg/L 的6－BA 和IAA 。
(2)生芽培养基：去掉脱分化培养基中的IAA 即可。
(3)生根培养基：无机盐浓度为MS 的12，另外添加质量浓度均为0.1 mg/L 的NAA 和IAA 。
2．外植体消毒清水洗净→体积分数为70%的酒精浸5 s→质量分数为2%的次氯酸钠溶液中浸泡6 min ～10 min→用无菌水清洗至少3次，漂净消毒液→用无菌滤纸吸干。
3．接种：将已消毒的月季嫩茎接种到脱分化培养基上，使嫩茎的形态学下端接触培养基。
4．培养：接种后的锥形瓶放在恒温培养箱中培养，将愈伤组织接种到生芽培养基上，每天用日光灯光照12 h ，培养10 d 左右长出小芽，小芽继续长成枝条。
待枝条长到3 cm左右时，将它切下后插在生根培养基上诱导生根。
5．驯化试管苗6．移栽预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中一、植物组织培养1．原理——细胞的全能性(1)原因：生物体的每个细胞都含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(2)实现全能性的条件：离体状态和适宜的环境条件(如营养物质、激素、温度等)。
植物组织培养技术
植物组织培养技术植物组织培养技术是一种在无菌条件下通过培养组织和细胞的方式来繁殖和研究植物的方法。
它可以被广泛应用于植物育种、生产和研究等领域。
本文将介绍植物组织培养技术的基本原理、培养基组成和培养过程，并简要介绍其在实际应用中的一些重要方面。
一、基本原理植物组织培养技术基于植物细胞的分裂和分化能力。
在无菌条件下，取自植物的幼嫩组织、芽尖、胚乳或种子中的胚或胚乳端胚发育相对较低的部分，通过体外培养的方法，将其置于适当的培养基中，利用培养基中的植物生长激素和营养物质，可以诱导组织再分化和器官发生，从而实现对植物的繁殖和研究。
二、培养基组成植物组织培养过程中的培养基主要由无机盐、有机物、糖类和植物生长调节剂等组成。
无机盐提供了植物细胞所需的矿质元素，有机物则作为植物细胞的能量来源和原料。
糖类则提供能量和调节物质，植物生长调节剂在培养基中的加入可以调节细胞分裂、分化和器官发生等过程。
三、培养过程植物组织培养过程一般分为前处理、组织分离、无菌处理、培养和转地培养等几个步骤。
1. 前处理前处理包括新鲜植株的选择、幼嫩组织或胚的提取、洗涤和消毒等步骤。
新鲜植物材料能提供较高的活力和分裂能力，幼嫩组织或胚则更易于培养。
2. 组织分离在无菌条件下，通过手工或酶解的方法将所需的幼嫩组织或胚提取出来。
组织分离需要注意操作的轻柔和对组织的保护，以确保分离出的细胞和组织能够在后续的培养中保持较高的生活力。
3. 无菌处理在培养过程中，保持无菌状态是一项关键工作。
这包括对器皿、培养基和工具等进行高温高压处理或酒精灯烧烤，同时采取合适的工作台、手套箱、无菌技巧等。
4. 培养和转地培养将提取的幼嫩组织或胚块置于含有适当生长激素和营养物质的培养基中，暴露于合适的光照和温度条件下。
在培养过程中，可以通过调整培养基的成分和组织的处理方式来促进细胞分裂和分化，实现器官发生和植株生长。
如果需要将培养物转移到土壤中，还需要进行转地培养的处理，以适应土壤环境。
《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。
植物组织培养技术
植物组织培养技术植物组织培养技术是一种在无机培养基中培养、繁殖植物组织的生物技术。
这种技术可以促进植物繁殖的速度和效率，创造新品种，识别植物的变异和突变等。
此外，它还可以用来进行基因工程和农业生产的改良，为农业生产带来了重大贡献。
植物组织培养技术与显微技术、细胞生物学、遗传学、生理学等学科有密切的联系。
通过使用一系列培养基和生长因子，可以选择特定的细胞类型生长，以实现植物再生或重组遗传信息的目的。
植物组织培养技术的基本原理是将成熟的植物组织，如种子、茎、叶等，切成小块或单个细胞，然后将其放置在特殊的培养基中，培养出植物组织。
培养基是一种由水溶液、植物晶体、蛋白质和其他能量物质构成的无机物质。
这些无机物质和生长因子充分提供了培养组织所需的营养和激素。
培养基的选择对于植物再生和重组遗传信息非常重要。
通常会根据不同植物种类及其操作目的制备不同的培养基。
培养基的主要组成部分是无机盐、有机物质、碳源、氮源、微量元素和生长因子。
其中无机盐是培养基最重要的组成部分，它含有大量植物生理学功能所需的离子和物质。
培养基中的生长因子有三种主要类型：激素、生长素和多种激素。
激素能够调节植物细胞分化、增殖和发育，促进再生和器官发育，从而实现植物组织培养；生长素则能够促进细胞分裂和伸长，从而产生新的细胞和器官；而多种激素则具有生长因子的作用。
植物组织培养技术的具体步骤如下：1、提取植物材料：从成熟的植物中获取材料，并将其进行清洗、消毒和准备工作。
2、处理组织：将植物材料切下或离心成细胞，将其放置在培养基中。
3、培养：将处理好的组织放在预先准备好的培养基中，给予适当的生长因子、营养物质和温度，并保持湿润。
4、观察：观察组织的生长和发育情况，记录数据并进行理论分析。
5、保存和传递：将培养好的组织分装或进行冷冻保藏，方便后续使用和传递。
虽然植物组织培养技术不断发展，但其存在一些问题需要解决。
例如，市场需要知道组织培养植物是否与野生植物有所差别。
植物组织培养(1)
0.1.3 植物组织培养的研究类型和任务
• 组织培养：分生组织、形成层组织、薄壁组织、韧皮部组 织等。
• 器官培养：根、茎、叶、花、果实、种子。 • 胚胎培养：幼胚、成熟胚、胚乳、胚珠、子房等。 • 细胞培养：单细胞或较小细胞团，如性细胞、叶肉细胞、
1. Thimann和Wickson
• 1958年，他们发现腋芽（当顶芽存在时为休眠状态） 的生长，可以通过外源细胞分裂素的应用而启动。这 样，将茎段培养在含有细胞分裂素的培养基上，就可 以在一个具有完整顶芽的生长中的茎上诱导侧芽的形 成。这将消除顶端优势，得到大量不定芽。
Thimann
2. Morel－脱毒、快繁商业化
• 1922 年 ， 植 物 离 体 组 织 培 养 取 得 了 一 些 进 展 。 德 国 人 Kotte和美国人Robbins两人同时分别独立地将分生组织作 为外植体。Kotte研究切下的根尖，如豌豆、玉米根尖， 将它们放在含有Knop溶液盐成分、葡萄糖、含氮化合物 如天冬酰氨酸、丙氨酸以及肉汁的各种营养液中。Kotte 观察到根尖生长持续了2周，但他没有进行继代培养。另 一方面Robbins通过继代，将玉米根尖离体培养了更长的 时间，但随着时间延长，生长量减少，最后消失。
• 1952年， Morel和Martin提出了植物脱毒（virus free）技 术，通过分离已被病毒感染的大丽花个体的根尖，并将其 离体培养，重新获得了无病毒的大丽花。
• 1960年，Morel利用兰花茎尖培养，实现了脱毒和快速繁殖 （rapid clone propagation）的两个目的。这一技术导致欧 洲、美洲和东南亚许多国家“兰花工业”的兴起。
0.2 植物组织培养的形成和发展
植物组织培养1
试卷1《植物组织培养技术》试题(一)一、填空题(每空1分,共20分，)1、一般培养室控制的温度是__20-30℃____，培养基常选用的pH 值是__5.6-5.8___。
2、在组织培养中，培养基常用___高压蒸汽____法灭菌，不耐热物质用_过滤____法灭菌。
3、非洲菊的叶片__丛生___,故没有直立的茎，在组织培养的继代过程中用__花蕾外植体____法繁殖。
4、1962年，Murashige 和Skoog为培养烟草细胞设计了_MS__培养基，其特点是_无机盐__浓度较高，且为较稳定的__溶液__。
5、从单个细胞或外植体形成的愈伤组织，大致要经历__脱分化、_分裂_和＿再分化＿期。
6、6-BA / NAA 的高低决定着外植体的发育方向，其比值高时__诱导芽形成____，比值低时___诱导根形成____。
7、脱毒苗培养的常用两种方法是_茎尖培养脱毒__和_愈伤组织培养脱毒__。
8、菊花在生产实践中常用_脚芽扦插__法繁殖，在组织培养可用_茎尖、花蕾__作为外植体进行培养。
.9、草莓属于_____科植物，用微尖培养草莓主要使其＿＿＿＿，从而提高产量和质量。
二、判断题（每题2分,共10分，）（×）1、对外植体材料用酒精消毒目的只是灭菌。
（×）2、菊花属于球根花卉，而兰花属于宿根花卉。
？P53 （×）3、诱导愈伤组织重新脱分化出各种不同的器官和组织，这个过程称为脱分化。
（×）4、MS0培养基是没有激素的培养基。
（×）5、受精卵和体细胞都具有全能性。
?（动物体细胞的核）三、名词解释（每题2分，共10分）1、细胞全能性答：每个细胞都拥有该物种的所有遗传信息，并在条件合适的情况下能够发挥该物种的各种功能和有发育成为一个正常和完整的独立个体的能力。
2、灭菌答：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌。
3、玻璃化现象答：当植物材料进行离体繁殖时，有些培养物的嫩茎、叶片往往会出现半透明状和水渍状，这种现象成为玻璃化，玻璃化是试管苗的一种生理失调症状。
植物组织培养技术
植物组织培养技术植物组织培养技术是一种在无菌条件下培养和再生植物细胞、组织和器官的方法。
该技术被广泛应用于植物生物学研究、种质资源保护和利用、植物育种以及生物工程等领域。
本文将为您介绍植物组织培养技术的原理、步骤以及在不同应用领域的具体应用。
一、植物组织培养技术的原理植物组织培养技术的原理是基于植物的无限生长能力和组织再生能力。
在无菌培养条件下，植物细胞、组织被分离、培养，通过提供适宜的培养基、光照、温度和激素等环境因素，可以促进细胞分裂和再分化，最终形成新的植物器官或整株植株。
二、植物组织培养技术的步骤1. 材料准备：收集植物组织样品，如叶片、茎段、花器官等，并进行表面消毒处理。
2. 培养基配制：根据具体需求配制适宜的培养基，培养基包括基础盐、有机添加物、糖类、维生素和激素等成分。
3. 组织切割和培养：将材料切割成适当大小的小块，接种到含有培养基的培养器皿中，置于恒温、恒湿条件下进行培养。
4. 培养条件管理：根据不同材料的需求，调节光照强度、温度、湿度以及培养基中激素和营养物质的浓度等条件。
5. 组织再分化和生长：培养的初期，细胞和组织会发生再分化现象，形成愈伤组织；随后，再生出新的植株。
6. 生根和移栽：对于培养的植株，进行生根处理，并移栽到土壤中进行进一步生长。
三、植物组织培养技术的应用领域1. 种质资源保护与利用：植物组织培养技术可以使濒危植物得到有效保护和大量繁殖，并为种质资源的利用提供便利。
2. 植物育种：通过植物组织培养技术，可以繁殖无性系、获得遗传变异体、加速杂交育种过程等，从而提高育种效率和品种纯度。
3. 生物工程：植物组织培养可以用于基因转导、基因工程以及体外合成药物等生物工程领域。
4. 药用植物生物学研究：利用植物组织培养技术，可以大量繁殖药用植物，并提取有效成分，用于药物研发和生产。
5. 植物组织培养的教学与科普：植物组织培养技术作为现代生物学的重要实验内容，被广泛应用于高等教育和科普教育。
植物的组织培养技术
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。
植物组织培养技术(一)
应用领域
• 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。例如一株葡萄一年繁殖到3万多株，一株兰 花一年繁殖到400万株。 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。已经取得成功的有马 铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。 3、远缘杂交 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。比如辽宁果树研究所利用这 种方法获得苹果与梨的杂交种。 4、突变育种 采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、 抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。象中国林科院用逐 步加大培养基中盐的浓度，直接获得耐盐的杨树株系。 5、基因工程 基因工程主要研究DNA的转导，而基因转导后 必须通过组织培养途径才能实现植株再生。 6、生物制品 有些极其昂贵的生物制品，如抗癌首选药物--紫 杉醇等，可以用大规模培养植物细胞来直接生产。近年国内在红 豆杉组织培养中获得生长量高达0.49gFW/（gFW· d）的细胞系， 每升细胞培养物中紫杉醇的产量可达0.25mg。
第二章 组织培养实验技术
第一节 实 验 室
在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中需 要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便因地 制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。实验室 的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目 的，实验室规模太小，则会限制生产，影响效率。在 设计组织培养实验室时，应按组织培养程序来没计， 避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。植物组织培 养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件， 需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制 温度、光照、湿度等培养条件。
培养基的种类
• 培养基有许多种类，根据不同的植物和培养部位及不同的 培养目的需选用不同的培养基。 • 培养基的产生最早是Sacks(1680)和Knop(1681)，他们对绿 色植物的成分进行了分析研究，根据植物从土中主要是吸收 无机盐营养，设计出了由无机盐组成的Sacks和Knop溶液， 至今仍在作为基本的无机盐培养基得到广泛应用。以后根据 不同目的进行改良产生了多种培养基，White培养基在40年 代用得较多，现在还常用。而到60和70年代则大多采用MS 等高浓度培养基，可以保证培养材料对营养的需要，并能生 长快、分化快，且由于浓度高，在配制、消毒过程中某些成 分有些出入，也不致影响培养基的离子平衡。 • 培养基的名称，一直根据沿用的习惯。多数以发明人的名字 来命名，如White培养基，Murashige和Skoog培养基(简称MS 培养基)，也有对某些成分进行改良称作改良培养基。
植物组织培养实验(1)
实验报告内容
实验名称 实验目的 实验原理 实验材料和用具 实验步骤 实验结果与分析
2. 分装。将培养基分装到8个50ml三角瓶中，培养 三角瓶中， 分装。将培养基分装到8 50ml三角瓶中 基厚度约为5mm。做好标记。 基厚度约为5mm。做好标记。 3. 灭菌。用高压蒸汽灭菌锅在121℃、 0.1MPa条件 灭菌。用高压蒸汽灭菌锅在121℃ 0.1MPa条件 下灭菌15～20min。操作按仪器操作步骤进行。 下灭菌15～20min。操作按仪器操作步骤进行。 灭菌后待压力下降到0Pa时取出 凝固后待用。 时取出， 灭菌后待压力下降到0Pa时取出，凝固后待用。
（三）实验材料和用具
实验材料： 实验材料：黄瓜种子 实验药品：灯用酒精、 70％酒精、 95％酒精、 实验药品：灯用酒精、 70％酒精、 95％酒精、 0.1％氯化汞，吐温-80，无菌水。 0.1％氯化汞，吐温-80，无菌水。 灭菌培养基： 灭菌培养基：MS 实验用具：无菌室、无菌滤纸、无菌培养皿、 实验用具：无菌室、无菌滤纸、无菌培养皿、烧 解剖刀、镊子、剪刀、酒精灯、酒精棉花、 杯、解剖刀、镊子、剪刀、酒精灯、酒精棉花、 滴管、记号笔、废液罐、火柴、光照培养箱。 滴管、记号笔、废液罐、火柴、光照培养箱。
当植株的其他部位难以消毒时，可以选用 当植株的其他部位难以消毒时， 种子， 种子，消毒后的种子在无菌条件下播种到 含有水－琼脂培养基上或1/10 MS培养基上 含有水－琼脂培养基上或1/10 MS培养基上 使其发芽。将无菌培养的幼苗切成小片， 使其发芽。将无菌培养的幼苗切成小片， 作为外植体。 作为外植体。
作业
1. 1 周后观察灭菌培养基有无污染 ， 计算污 周后观察灭菌培养基有无污染， 染率（染菌瓶数/总瓶数×100％ 染率（染菌瓶数 /总瓶数 ×100％ ），分析 染菌原因。 染菌原因。 2. 1 周后观察初代培养体系有无污染 ， 计算 周后观察初代培养体系有无污染， 每一瓶内染菌外植体数和外植体外的菌落 分析染菌原因。 数，分析染菌原因。 3. 1 周 后 观 察 种 子 发 芽 情 况 ， 计 算 发 芽 率 （发芽种子数/种子总数×100％）。 发芽种子数/种子总数×100％
植物组织培养技术的主要类型与应用范围
植物组织培养技术的主要类型与应用范围植物组织培养技术是一种通过体外培养植物细胞、组织和器官的方法，以实现植物无性繁殖、基因转化、品种改良等目的。
该技术已经被广泛应用于植物科研、种质资源保护与利用、植物病害防治和植物繁殖等领域。
本文将介绍植物组织培养技术的主要类型与应用范围。
一、植物组织培养技术的主要类型1. 植物离体培养植物离体培养是指将植物组织或器官从体内分离出来，放置在富含营养物质的培养基中进行培养。
这种技术可以用于植物无性繁殖、基因转化、种质资源保存和研究等方面。
根据培养的组织类型不同，植物离体培养可分为愈伤组织培养、胚性组织培养、根尖培养等。
2. 植物悬浮细胞培养植物悬浮细胞培养是指将植物组织中的一部分细胞分离出来，通过悬浮培养技术使其在液体培养基中保持悬浮状态进行培养。
这种技术主要用于生产植物次生代谢产物、基因转化等方面。
3. 植物器官培养植物器官培养是指将植物体中的器官（如茎、叶、种子等）分离出来进行培养。
通过植物器官培养技术，可以快速繁殖优良品种、实现植物基因转化、筛选抗病性植株等。
二、植物组织培养技术的应用范围1. 植物无性繁殖植物无性繁殖是指通过植物组织培养技术，将植物组织或器官培养后产生新的植株。
这种方法可以实现高效繁殖植物种质资源，解决传统繁殖方式低效率的问题。
2. 品种改良植物组织培养技术可以用于品种改良。
通过离体培养技术，可以进行基因转化，导入抗病、抗逆性等优良基因，从而提高植物的品质和抗性。
3. 植物次生代谢产物的生产植物组织培养技术可以用于大规模生产植物次生代谢产物。
通过悬浮细胞培养技术，可以实现大量的细胞生产，从而获得丰富的植物次生代谢产物。
4. 种子无菌化和种子贮藏植物组织培养技术可以实现植物种子的无菌化和长期保存。
通过种子胚性培养技术，可以去除种子内的微生物，保证种子的无菌性。
同时，也可以通过离体胚培养技术，将种子胚胎保存在液体培养基中，延长种子的储藏寿命。
5. 植物病害防治植物组织培养技术可以用于植物病害的防治。
《植物组织培养技术》 知识清单
《植物组织培养技术》知识清单一、什么是植物组织培养技术植物组织培养技术是在无菌的条件下，将植物的离体器官、组织、细胞或原生质体等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其生长、分化并发育成完整植株的技术。
这一技术的核心在于利用植物细胞的全能性，即植物的每个细胞都具有发育成完整植株的潜在能力。
通过特定的培养条件和激素调控，诱导细胞分裂、分化和器官形成。
二、植物组织培养技术的发展历程植物组织培养技术的发展可以追溯到 20 世纪初。
早期的研究者们在探索植物细胞的生理特性时，偶然发现了植物细胞在适宜条件下能够再生出完整植株的现象。
在 20 世纪中叶，随着生物技术的不断进步，植物组织培养技术逐渐成熟。
科学家们能够更精确地控制培养条件，提高培养的成功率，并将其应用于植物的快速繁殖、品种改良等领域。
近年来，随着基因工程技术的发展，植物组织培养技术与基因工程相结合，为植物的遗传改良开辟了新的途径。
三、植物组织培养技术的基本步骤1、外植体的选择与消毒外植体是指用于培养的植物组织或器官。
常见的外植体包括茎尖、叶片、花药等。
在选择外植体时，要考虑其生理状态和来源，通常选择生长旺盛、无病虫害的部位。
选择好外植体后，需要进行严格的消毒处理，以去除表面的微生物，常用的消毒方法有酒精浸泡、次氯酸钠溶液消毒等。
2、培养基的配制培养基是植物组织培养的基础，为外植体提供生长所需的营养物质和激素。
培养基通常包含大量元素、微量元素、有机成分、植物生长调节剂等。
常用的培养基有 MS 培养基、White 培养基等。
在配制培养基时，要按照配方准确称量各种成分，并调节 pH 值至适宜范围。
3、接种将消毒后的外植体接种到培养基上，操作过程要在无菌环境中进行，以防止污染。
4、培养接种后的培养物需要放置在适宜的环境中进行培养。
培养条件包括温度、光照、湿度等。
温度一般在 25℃左右，光照强度和光照时间根据不同的植物和培养阶段进行调整，湿度通常保持在较高水平。
植物组织培养技术
植物组织培养技术植物组织培养（Plant tissue culture）是指在无菌条件下，将离体的植物器官（根、茎、叶、花等）、组织（如形成层、花药组织、胚乳、皮层等）、细胞（体细胞和生殖细胞），以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，使其长成完整的植株，统称为植物组织培养。
植物组织培养的过程可概括为：外植体脱分化或完整植株胚状体茎尖、胚及子房等器官做外植体可不经脱分化直接形成试管苗。
植物组织培养技术是生物技术的重要组成部分，在生产实践及基因工程、遗传转化等研究中有重要应用前景。
植物脱毒及离体快繁，花药培养与单倍体育种、幼胚培养与试管受精，抗性突变体的筛选与体细胞无性系变异，植物产品的工厂化生产等方面的研究和应用，均必须借助植物组织培养技术的基本程序和方法。
通过本实验，要求同学掌握植物组织培养操作技术；了解外植体脱分化及再生的过程；理解植物细胞全能性。
一、试材与用具1．植物材料：花生、烟草、苹果、大白菜、玉米等。
2．实验室：准备室、接种室、培养室等。
3．仪器设备：高压灭菌锅（器）、光照培养箱、振荡培养箱、天秤、酸度计、超净工作台等。
4．器械及用具：镊子、手术刀、接种针、细菌过滤器、记号笔等。
5．玻动器皿：三角瓶、培养瓶、培养皿、量筒、容量瓶等。
二、方法步骤（一）培养基的制备1．母液的配制在植物组织培养中，不同的植物，不同的器官和组织，不同的研究目的，使用不同的培养基，培养基尽管千差万别，按其性质和含量来分主要由以下几部分组成：①无机营养，包括大量元素和微量元素；②有机物质；③铁盐；④碳水化合物；⑤天然复合物；⑥激素；⑦琼脂（固体培养基）；⑧其他添加物。
在培养基的配制中，对各组分的成分，常先要按其需用量扩大一定倍数，配制成母液（表2－1）。
配制母液时应注意以下两个方面：（1）配制大量元素母液时，为了避免产生沉淀，各种化学物质必须充分溶解后才能混合，同时混合时要注意先后顺序，把钙离子（Ca2+）、锰离子（Mn2+）、钡离子（Ba2+）和硫酸根（SO42-）、磷酸根（PO43-）错开，以免形成硫酸钙、磷酸钙等沉淀，并且各种成分要慢慢混合，边混合边搅拌。
植物组织培养技术01
2005--31
29
已分化的组织
脱分化
愈伤组织
再 分 化
质地松软/松脆/坚实 绿色/淡黄/白色/褐色
新组织、器官
影响植物细胞脱分化和再分化的因 子，应该从外因和内因两方面来考虑。
天然混合物 营养条件 外因
无机盐混合物类
植物激素
有机附加物
影响因子 环境条件（渗透压、pH、光照、湿度、温度）
内因
遗传性 生理状态
◆不同激素组合：高浓度生长素与低浓度细胞分
裂素配合有利于愈伤组织诱导和增殖；
◆ 2，4-D是诱导愈伤最有效的物质,通过调节
p34cdc2蛋白合成控制脱分化及细胞分裂的重 新启动。
◆ cdc2(cell division cycle)基因是调控细胞周期进程
的关键基因,广泛存在真核生物细胞中,在各物种间具 有很强的保守性。
第一章植物组织培养基本知识
1.1、植物组织培养的分类 1) 器官培养（organ culture） 茎尖分生组织培养(shoot tip culture/apical meristem culture)、花药培养（anther culture） 2) 组织培养 (tissue culture) 形成层组织、薄壁组织组织培养等 3) 细胞培养(cell culture) pollen culture 4) 胚胎培养（embryo culture) 5)原生质体培养(protoplast culture)
植物细胞经过再分化形成完整植株包括： （1）器官发生organogenesis （2）体细胞胚胎发生 somatic embyogenesis （3）原球茎途径protocorm-likebody
（1）器官发生organogenesis
植物组织培养技术
植物基因编辑：利 用组织培养技术， 可以对植物基因进 行编辑，提高植物 的抗病性、抗虫性 等特性。
植物生物反应器： 组织培养技术可以 用于生产生物药物 、生物燃料等，提 高生物产业的发展 水平。
植物修复技术：组 织培养技术可以用 于修复受损的植物 组织，提高植物的 生存能力和生长速 度。
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汇报人：
生物反应器技术：利用生物反应器技术，实现植物组织培养的规模化和自动化
生物信息学技术：利用生物信息学技术，分析植物组织培养过程中的基因表达和调控机制
合成生物学技术：利用合成生物学技术，设计和构建新型植物组织培养体系，提高植物组织 培养的效率和成功率。
应用前景
植物新品种的培育： 通过组织培养技术， 可以快速培育出新 的植物品种，提高 农业生产效率。
缺点
技术要求高：需要熟练掌握植物组织培养技术，操作难度大 成本高：培养基、培养设备、培养室等成本较高 成功率低：植物组织培养成功率较低，需要多次尝试 培养周期长：植物组织培养周期较长，需要耐心等待
05
植物组织培养技术的未 来展望
技术创新方向
基因编辑技术：通过基因编辑技术，提高植物组织培养的效率和成功率
应用：植物组织培养技术广泛应用 于植物育种、生物技术、植物保护 等领域。
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原理：利用植物细胞的全能性，使 其在适宜的条件下，经过脱分化和 再分化，形成完整的植株。
特点：快速繁殖、保持品种特性、 提高生产效率等。
原理
植物组织培养技术是指利用植物细 胞、组织或器官在无菌条件下进行 培养，使其生长、分化和再生的技 术。
植物组织培养技术在药物生 产中的应用
植物组织培养技术在药物质 量控制中的应用
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（三）、植物组织培养的类型
根据培养方式：固体培养、液体培养
固体培养：将培养物放在含有琼脂等固化剂的培养基表面进行 培养。 液体培养：将培养物放在未加固化剂的培养基内培养，一般需 进行震荡，又称液体震荡培养。
固体培养
液体培养
固体培养、液体培养的特点：
(1)固体培养法
是最常用的方法。该方法简单，易行，但养
组织培养实验室的 设计与主要设备
二、仪器设备和器皿用具
（
1、超净工作台或接种箱 2、空调
一
3、除湿机或加湿器
）
4、恒温培养箱
常 见 仪
5、高压灭菌锅 6、冰箱 7、天平 8、显微镜
器
9、水浴锅
设
10、摇床与转床
备
11、蒸馏水发生器 12、酸度计
13、离心机
组织培养实验室的 设计与主要设备
（二）各类玻璃器皿
脱分化（dedifferentiation)：将已分化的不分裂的静止细 胞，放在培养基上培养后，细胞重新进入分裂状态。一个成 熟的细胞转变为分生状态的过程叫脱分化。
再分化（redifferentiation):经脱分化的组织或细胞在一定 的培养条件下可转变为各种不同的细胞类型，形成完整植株 的过程。
植物组织培养学
植物组织培养实验室 构建及操作技术
本节教学目的与要求：
(1)掌握组织培养实验室的设计； (2)掌握组织培养常用的实验仪器设备及其使用
方法； (3)掌握调控组织培养的主要环境条件。 (4)掌握灭菌和消毒的区别； (5)掌握灭菌的不同方法和具体操作过程；
本节主要内容
商业性组织培养实验室和小工厂的 设计与主要设备 培养基及其配制 外植体的选择与培养 试管苗的驯化与移栽
3、植物组织培养过程
合适的外植体 离体的植物器
脱分化
愈 伤
再分化
根 移栽
再 生
官、组织、细
组
植
胞
织
芽
株
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。即能 被诱发产生无性增殖系的器官或组织切段。
愈伤组织（callus）在人工培养基上由外植ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上形成的一团无 序生长状态的薄壁细胞。指经细胞与组织培养产生的可传代 的未分化细胞。
本节目的要求： (1)一般掌握培养基的种类、特点； (2)掌握基本培养基的配方； (3)一般掌握培养基的组成成分和适宜的剂量； (4)掌握培养基母液和常用培养基的配制方法； (5)熟练掌握培养基的灭菌方法； (6)一般掌握培养基的筛选办法。
培养基及其配制
一、培养基的成分
其它添加物
无机营养物
培养基组成
（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。 使用浓度在1%—5%，常用3% 作用：碳源；维持培养基渗透压。
培养基及其配制
（2）维生素(vitamin)
在细胞里主要是以各种辅酶的形式参与多种代谢活动。 种类：VBl(盐酸硫胺素)、
VB6(盐酸吡哆醇)、 Vpp(烟酸)、 Vc（抗坏血酸）、 VH(生物素)、 VB11(叶酸)、 VB12（钴胺素)等。 使用浓度：一般用量为0.1—1.0mg／L。
➢ (2)类型：按照外植体的不同，分为植株培养、胚胎培养、 器官培养、细胞培养和原生质体培养5种类型。
➢ (3)组织培养特点：培养条件可以人为控制；生长周期短， 繁殖率高；管理方便，利于工厂化生产的突出特点，因而 发展迅速。
➢ (4)组织培养技术在农业生产上的应用主要体现于以下几个 方面：快速繁殖优良苗木；获得脱毒苗；育种上应用；工 厂化育苗。
三、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
四、植物组织培养在技术上的发展
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
小结：
➢ (1)植物组织培养是指分离单个或多个细胞或植物体的一部 分，在人工配制的培养基上进行培养，使之长成一株完整 植物体的过程。
1939年：Gautherete培养胡萝卜根小外植体成功
1939年：White培养烟草种间杂种幼茎切段原形成层成功
1939年：Nobecourt培养胡萝卜根块茎薄壁组织成功
组织培养的奠基人
3、快速发展和应用阶段（从20世纪50年代末至今）
1958年，英国科学家Steward 等用胡萝卜根的愈伤组织 细胞进行悬浮培养，成功诱导出胚状体并分化为完整的小植 株。这是第一次实现人工体细胞胚，是植物组织培养的第一 个突破。
器官（organ)：根、茎、叶、花、果实、种子
组织（tissue)：花药、胚珠、胚、胚乳、形成层等
植物组织培养特点 Characteristics of Plant Tissue Culture Techniques
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
培养基及其配制
4、植物生长调节物质(hormone)
生长素类(auxin) 细胞分裂素类 ( cytokinin ) 赤霉素（gibberellic acid）
培养基及其配制
（1）生长素类
*作用：主要被用于诱导愈伤组织形成；促
种类：最常用的是甘氨酸，其他的如精 氨酸、谷氨酸，谷酰胺、天冬氨酸、天 冬酰胺、丙氨酸等。
使用浓度：为10—200mg／L。
培养基及其配制
3、有机附加物 （天然复合物）
有机附加物 椰乳 香蕉 马铃薯
酵母提取液
浓度： 10%—20% 150-200ml／L 150—200g／L 0.01%-0.05%
一 商业性组织培养实验室和小工厂的 设计与主要设备
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。
一、设计：
准备室 温室
缓冲室 实验室组成
驯化室
无菌操作室 培养室
种反复多次移植的培养，称为继代培养。
二、植物组织培养发展简史
1、萌芽阶段：(从20世纪初到30年代中）
➢ 1838-1839年，德国科学家Schleide 和Schwann发表了细胞 学说，奠定了组织培养的理论基础。 ➢1902年，德国植物学家Haberlandt 根据细胞学说，提出植物 细胞全能性（totipotency）理论。 ➢1904年，Hanning 最先成功地培养了萝卜和辣根菜的胚。 ➢1922年，Knudson 采用胚培养法获得大量兰花幼苗。克服其种 子发芽困难的问题 ➢1925年：Laibach亚麻种间杂交幼胚培养得到杂种
1960年英国学者Cocking用酶法分离原生质体成功。这是 植物组织培养的第二个突破。
1962年，Murashinge 和Skoog 在烟草培养中筛选出至今 仍被广泛使用的MS培养基。
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。 1972年，Carlson 通过两个种的烟草原生质体融合培养， 获得了第一个体细胞杂交的杂种植株。……
玉米成熟胚的培养
Haberlandt：
观点：
高等植物的组织和器官可 以分割成单个细胞
贡献： 提出细胞全能性
首次进行离体细胞培养
小野芝麻和凤眼兰的栅栏细胞和虎眼万年青属表皮细胞 Knop+蔗糖
无分裂
细胞高度分化+培养基中无生长激素
2、奠基阶段（从20世纪30年代末到50年代中）
1934年，美国植物生理学家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。 1934年：Gautherete培养山毛杨、黑杨形成层组织产生了Callus 1937年：White发现3种B族维生素和IAA对植物生长有用
1、培养器皿：试管、三角瓶、培养皿、 圆形培养瓶、果酱瓶
2、分注器 3、离心管 4、刻度移液管 5、细菌过滤器 6、实验器皿：量筒、烧杯、容量瓶、
试剂瓶、塑料瓶、酒精灯等。
组织培养实验室的 设计与主要设备
（三）器械用具
1、镊子：尖头镊子、枪形镊子 2、剪子 3、解剖刀 4、接种针 5、钻孔器
二 培养基及其配制
脱
外植体
分 化
再 分 化
胚状体
再生植株
2）、器官发生途径： 由愈伤组织或外植体诱导形成不定根或
不定芽，再获得再生植株的方法。
外植体器官发生途径
百合鳞叶培养
愈伤组织器官发生途径
小 麦
愈伤组织
芽分化
胚状体
再生苗
器官发生途径
脱分化 再分化
外植体
高生长素(1,2-D)
愈伤组织 芽 根
低(生长素/细胞分裂素) 高(生长素/细胞分裂素)
根据培养过程中是否需光： 光培养、暗培养
根据培养方法的不同： 平板培养、微室培养、悬浮培养等
（三）、植物组织培养的类型
按培养过程分为:初代培养和继代培养
初代培养（Primary culture）： 指外植体的最初培养。
继代培养（Subculture）： 将初代培养得到的培养体移植于新鲜培养基中这
再生植株
愈伤组织
（三）、植物组织培养的类型
按培养材料分为（Gamborg等)：
愈伤组织培养 器 官培养 细 胞培养 原生质体培养
最为常见的组织培养 胚、胚乳、珠心、子房、根、茎、叶、 花和幼果的部分组织的培养
悬浮细胞培养 单细胞培养
（三）、植物组织培养的类型