愈伤组织培养 (1)
组织培养第三章 愈伤组织培养资料
2、操作程序
获取外植体材料-消毒处理-修整除去 坏死组织-切成5mm的圆柱形或方形小块- 直放或倒放到培养基上-每9cm培养基接种5 -6块外植体-培养。 选用较大组织做材料时,可用打孔器 从块茎和块根中钻取一批圆柱型组织,切 成相同厚度的小圆片进行培养。
采用圆形的原因:
能得到外形简单结构相同的材料
第一节 愈伤组织的培养
愈伤组织培养是指将母体植株上的各个 部分切下,形成外植体,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。 一般情况下,植物组织均能诱发形成愈 伤组织,由外植体形成愈伤组织,标志着植 物离体培养的开始。
一、愈伤组织的诱导 (一)诱导原理 1、细胞全能性 植物每一细胞具有全套遗传信息,在 特定环境下能进行表达,而产生一个独立 完整的个体。
(二)在园艺植物育种中的应用: 1、加快园艺植物新品种和良种繁育速度, 迅速高效低成本 2、培养无病毒苗木 3、获得倍性不同植株,易染色体核内加 倍育种有利用价值 4、克服远缘杂交困难 5、利于种质资源长期保存 6、提供育种中间材料 7、诱发和离体筛选突变体 8、制造人工种子
植物离体培养中的器官发生类型: 不定芽型—诱导顶端分生组织产生不定 芽,再生成植株的方式。顶芽、腋芽培养。 多数植物培养采用。
圆形的表面积大
圆柱形的外植体有利于组织块与外界进 行物质和气体交换;也使外植体表面促进愈 伤组织形成的分泌物较多,诱导率增高。
培养基
MS培养基 激素 IAA、NAA、2,4-D、BA 椰子汁、番茄汁、酵母提取物。
二、愈伤组织细胞的分化
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,这三个时期中细 胞代谢、细胞数目、细胞形态均有明显差别。
细胞分化——持续细胞分裂增殖——原胚期— —球形胚——心形胚——鱼雷形胚——子叶期
愈伤组织培养(共70张PPT)
第五章 愈伤组织的培养
1 愈伤组响---重要因素。 转移到新鲜培养基:定期地将它们分成小块,接种到新鲜的培养基上,可以长期保持旺盛的生长。
脱分化:细胞由静止期进入分裂期,恢复分裂机能 影响培养的难易:一般生理状态年轻,来源于生长活跃或生长潜力大的组织和器官的细胞容易培养。
1 愈伤组织 形态 发 生方式
通过体细胞胚胎/胚状 体途径再生植株
愈伤组织器官发生
2 愈伤组织器官发生
先不定芽,在茎基部长根 先长根 后长芽
在不同部位分别形成根和芽
影响愈伤组织器官发生的因素:
无机盐混合物类
营养条件 有机物类 植物激素类
植物激素的作用
天然复合物类
外因
渗透压
酸碱度
影响因子
环境条件 湿度
From embryo culture
From root
2 愈伤组织的形成
从外植体脱分化形成典 型的愈伤组织大致可 分为三个时期:
愈伤组织形成
起始期
分裂期
形成期
2. 1 起始期:
细胞准备进行分裂的时期。 外植体的细胞处在静止状态。 一些刺激因素(如机械损伤、改变光照强度、增加氧等)和
各种生长素对黄瓜各外植体愈伤组织诱导的效应 (各种生长素浓度为10μmol/L)
生长素
种子
愈伤组织形成 下胚轴
果皮
IBA
无愈伤组织形成 愈伤组织增殖强
IBA浓度为1μmol/L时愈 伤组织生长良好
NAA
无愈伤组织形成 所有外植体均产生 愈伤组织
愈伤组织增殖强
2,4-D
所有外植体均产 2,4-D浓度为1μmol/L时
4)其他培养条件对胚状体发生的影响 液体培养 适宜pH5-6 光照:不需要光或半天光照时间 温度25 ℃左右
CHAPTER,愈伤组织培养
分生组织结节可以成为愈伤组织的生长中心,或者进一步分化为维管组织结 节——由分生组织结节外围的细胞作平周分裂成为形成层状细胞,并形成了 部分维管组织如管胞、纤维细胞等,但不形成维管系统。由于此期细胞分裂 已基本停止,细胞内发生生理代谢等的变化而开始形成一些不同形态和功能
的细胞,因此有人又将此期称为分化期。
分生状态:细胞变小、细胞质稠密、液泡变小、核和核仁变 大并趋向细胞中央
小麦花粉分化和脱分化第一次有丝分裂的差异
分化
脱分化
1、分裂前细 胞
核的位置 2、分裂前、
中的细 胞质
3、纺缍体
4、新细胞壁
必定在萌发孔对面紧靠 在花粉粒中无确定的位
胞壁
置
除一部分靠胞壁外,大 部分集中在核对着 萌发孔的一侧
在核的周围分布比较均 匀
(3)愈伤组织形成期:
愈伤进一步发育,其周缘近表面部分细胞分裂较多,(垂周分裂)形成 愈伤形成层,而愈伤深层细胞显著增大,细胞质变稀薄,液泡变大,核和 核仁变小并移到细胞边缘,RNA含量下降,在外植体切口处明显可见一团 团有一定生长型式的愈伤组织。
三个发育时期各有其主要特征,但并不专一,有时会交叉混杂发生。 形成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的时期。
分化是在失去极性的状态下进行的分裂
陆文樑(1982)
脱分化后的愈伤组织其薄壁细胞是非匀质的:愈伤组织虽然未分化出 其它特化组织(如维管束等),其薄壁细胞在组成上仍是有差异的
在脱分化过程中,伴随着细胞形态结构的变化
通过脱分化形成的愈伤组织在培养过程中保持具分生能力的薄壁细胞或肉 眼观察不出的分化程度较低的状态(内部已形成一定的形态组织或细胞), 因此习惯上称愈伤组织是处在“没有分化”、“脱分化”状态的细胞
第五章愈伤组织培养
例:百合:鳞茎的鳞片分化能力:外层>中层>内层
(2)植物激素的作用(外因)
适宜的植物激素配比在器官分化中有着重要的作用。
生长素
高:有利于根的形成和愈伤组织的形成;
= 适中:有利于根芽的分化;
细胞分裂素 低:有利于芽的形成
芦荟的植物组织培养过程
1
2
3
4
5
6
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8
9
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芽(单芽、丛芽)
第二节 愈伤组织中的形态发生
➢ 脱分化:细胞由静止期进入分裂期,恢复分裂机能
分裂期外植体的特征:
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。
细胞的主要表现:
外层细胞在外源激素的作用下,迅速分裂, 使得外层细胞数目增加, 细胞体积缩小,细胞的核和核仁增大到最大。 逐步回到分生组织状态。 随着细胞不断分裂和生长,细胞总干重、蛋 白质和核酸量大大增加,新细胞壁合成极快。 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。
生愈伤组织
愈伤组织生长良好
愈伤组织增殖强
NOA 萘氧乙酸
无愈伤组织形成 愈伤组织增殖中等
愈伤组织增殖中等
NOP 萘氧丙酸
无愈伤组织形成 愈伤组织增殖中等愈伤组 愈伤组织增殖强 织增殖强
第五章 愈伤组织的培养
第一节 愈伤组织的诱导和分化 第二节 愈伤组织中的形态发生 第三节 人工种子
第二节 愈伤组织中的形态发生
3.4 体细胞胚状体诱导的影响因素
1)生长素 形成体细胞胚的关键是除去或降低培
养基中的生长素成分(如2,4-D)。 愈伤组织在生长素0.5~1mg/L的培养
第八讲 愈伤组织培养
第八讲愈伤组织培养愈伤组织培养:指将母体植株上的各个部分切下,形成外植体,接种到无菌的培养基上,进行愈伤组织诱导、生长和分化的培养过程。
第一节愈伤组织的诱导和分化一、愈伤组织的诱导(一)诱导原理1、细胞全能性:植物每一细胞具有全套遗传信息,在特定环境下能进行表达,而产生一个独立完整的个体。
只要有一个完整的膜系统和一个有生命力的核,即使已经是高度分化的植物细胞,也还保持恢复到分生状态的能力。
其恢复能力取决于该细胞原来所处的部位和生理状态。
2、脱分化现象:一个已经停止分裂的成熟细胞转变为分生状态,并形成未分化的愈伤组织的现象。
植物离体培养中的脱分化过程:植物离体培养利用特定的条件,促进细胞脱分化,使原已分化并具有一定功能的细胞脱离原轨道,失去其原有状态和功能,而恢复到未分化的愈伤组织状态。
(二)诱导方法:1、根据不同的培养目的,获取不同的外植体。
植株茎的切段、叶、根、花和种子,或某些组织切成片或块状,均可接种到培养基上。
接种时需考虑材料的一致性,来源、产地、大小、形状、生理部位。
常选组织块较大的材料。
获取外植体材料-消毒处理-修整除去坏死组织-切成5mm 的圆柱形或方形小块-直放或倒放到培养基上-每9cm培养基接种5-6块外植体-培养。
2、操作程序:选用较大组织做材料时,可用打孔器从块茎和块根中钻取一批圆柱型组织,切成相同厚度的小圆片进行培养。
采用圆形的原因:能得到外形简单结构相同的材料、圆形的表面积大、圆柱形的外植体有利于组织块与外界进行物质和气体交换;也使外植体表面促进愈伤组织形成的分泌物较多,诱导率增高。
二、愈伤组织的形成从外植体脱分化形成愈伤组织大致可分为三个时期:1、诱导期: 细胞准备进行分裂的时期,是愈伤组织形成的起点。
诱导期细胞内发生的变化气体交换增加,RNA含量增加,蛋白质量增加酶活性增强影响愈伤组织诱导的因素:弱光下植株比强光下的植株外植体易于诱导分裂、生长调节剂诱导细胞开始分裂、损伤剌激能加速脱分化进行,有时还是某些材料能否脱分化的决定条件。
愈伤组织培养
• 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。
• ③胚状体维管组织的分布是独立的“Y” 字形。
第三节 愈伤组织的形态发生
体细胞胚发生与器官发生
第三节 愈伤组织的形态发生
胚状体方式比不定芽方式有更多的优点:
• 胚状体产生的数量比不定芽多; • 胚状体可以制成人工种子,便于运输和保
第二节愈伤组织的继代培养
4.培养方式:
固体培养 液体培养
第二节愈伤组织的继代培养
(三)培养条 件
光照
光强、光照时间、光质
温度
24-28℃
第2章 愈伤组织培养
第三节 愈伤组织的形态发生
• 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。
Wound callus on the stem of an Erythrina tree 刺桐树
二.愈伤组织的分化
• 从外植体脱分化形成 愈伤组织分化 典型的愈伤组织大致
可分为三个时期:
诱导期
分裂期
分化期
Stage 1. Induction(诱导期 ):
细胞准备进行分裂的时期,是愈伤组织形成起点。
Callus arising from vascular tissue
From root
From embryo culture
Callus arising from leaf tissue
Photo indicating where the callus (c) arises from
第一节愈伤组织的诱导和分化
第三节 愈伤组织的形态发生
注意:体细胞 胚
《愈伤组织培养》复习题及参考答案
第2章《愈伤组织培养》复习题参考答案一、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。
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、形态建成(organogenesis):外植体在适宜的培养条件下经脱分化、再分化形成不定根(adventitious roots)、不定芽(adventitious shoots)或直接发育成形态完整的植物体的过程。
4、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。
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:①气体交换增加,如氧气的吸收增加②RNA含量增加(增加到300%)③蛋白质量增加(每个细胞的总增加量为200%)d酶活性增强(2)分裂期:①细胞的数目迅速增加②每个细胞平均鲜重下降③细胞体积小,内无液泡d细胞的核和核仁增大到最大e细胞中RNA含量减少,而DNA含量保持不变f随着细胞不断分裂和生长,细胞的总干重、蛋白质和核酸含量大大增加,新细胞壁的合成极快。
(3)分化期:①细胞分裂部位和方向发生改变②形成瘤状或片状的分生组织结节和维管组织结节③细胞的体积相对稳定,不再减少d出现了各种类型的细胞e生长旺盛的愈伤组织呈乳白色、白色或浅绿色,老化的多转化为黄色或褐色2、分裂期愈伤组织的共同特征是什么?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。
《愈伤组织培养》课件
激素与生长调节剂
激素:植物激 素如生长素、 细胞分裂素等 对愈伤组织培 养有重要影响
生长调节剂:人 工合成的生长调 节剂如2,4-D、 NAA等可以促 进愈伤组织的形
成和生长
激素与生长调节 剂的相互作用: 激素和生长调节 剂共同作用,影 响愈伤组织的形
成和生长
激素与生长调节剂 的浓度:激素和生 长调节剂的浓度对 愈伤组织的形成和 生长有重要影响, 过高或过低都会影
主要应用于植物育 种、基因工程、植 物病理学等领域
愈伤组织培养可以 快速繁殖植物,提 高植物产量和质量
愈伤组织培养的原理
外植体:从植物体上切取下 来的组织或器官
植物细胞全能性:植物细胞 具有发育成完整植株的能力
培养基:提供植物细胞生长 所需的营养物质和环境条件
愈伤组织:植物细胞在培养 基上生长形成的无定形组织
愈伤组织培养的应用
植物育种:通过愈伤组织培养,可以快速繁殖优良品种,提高育种效率
植物基因工程:利用愈伤组织培养,可以方便地进行基因转化和基因编辑,实现 植物基因工程的目标
植物细胞工程:通过愈伤组织培养,可以实现植物细胞的融合和重组,为植物细 胞工程提供技术支持
植物生物反应器:利用愈伤组织培养,可以构建植物生物反应器,生产生物活性 物质,如药物、酶等
营养成分:包 括糖类、氨基 酸、维生素、
无机盐等
生长调节剂: 如生长素、细 胞分裂素、赤
霉素等
植物激素:如 生长素、细胞 分裂素、赤霉
素等
琼脂:作为培 养基的凝固剂
和支撑物
水:作为培养 基的溶剂和营 养物质的载体
培养基的pH 值:影响植物 细胞的生长和
分化
环境因素与培养条件
光照:光照强度和光照时间对愈伤组织的生长有重要影响 温度:温度过高或过低都会影响愈伤组织的生长 湿度:湿度过高或过低都会影响愈伤组织的生长 培养基:培养基的成分和浓度对愈伤组织的生长有重要影响
愈伤组织培养步骤
愈伤组织培养步骤
愈伤组织培养是生物科学研究中的重要技术,它能够让细胞在体外环境下生长和分化。
以下是愈伤组织培养的详细步骤:
1、准备培养基:愈伤组织培养需要特殊的培养基,其中包含细胞生长所需的各种营养成分。
按照培养基的说明书进行配制,确保准确无误。
2、灭菌:在培养之前,所有的培养器具和培养基都需要经过高温高压灭菌,以确保无菌环境。
这是细胞生长的关键,因为任何污染都可能导致实验失败。
3、细胞分离:从植物中分离出细胞是培养愈伤组织的第一步。
通常采用酶解法,即用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁,使细胞分离成单个。
这一步要特别小心,因为酶的作用会影响后续的细胞生长。
4、接种:将分离出的单个细胞接种到培养基上。
这一步骤需要使用显微操作技术,确保每个细胞都准确地放置在培养基上。
5、培养:将接种了细胞的的培养基放入恒温箱中,设定适宜的温度和湿度。
在培养期间,要定期检查细胞的生长情况,确保没有污染。
6、观察与记录:每天使用显微镜观察细胞的生长情况,记录生长速度、形态变化等数据。
这些数据对于后续的研究非常重要。
7、换液与传代:随着细胞的生长,营养物质会被消耗。
因此,需要定期更换新鲜的培养基,以保证细胞的正常生长。
当细胞数量足够多时,可以进行传代,即将一部分细胞重新接种到新的培养基上。
8、实验结束后的处理:实验结束后,对使用过的器具和培养基进行消毒处理,避免对环境造成污染。
以上是愈伤组织培养的基本步骤,但实际操作中可能还需要根据具体的实验需求进行调整。
在进行实验时,一定要注意遵守实验室规则,保证实验安全。
愈伤组织培养 -回复
愈伤组织培养-回复标题:愈伤组织培养:理论与实践一、引言愈伤组织培养是植物组织培养技术中的一个重要环节,它是指在无菌条件下,通过切割、磨碎或酶解等方式处理植物体的一部分,使其形成一种无定形、高度液泡化的、具有分生能力的细胞团,即愈伤组织。
愈伤组织培养在植物繁殖、基因工程、次生代谢产物生产等方面具有广泛应用。
二、愈伤组织的形成1. 初始阶段:当植物组织受到损伤后,周围的活细胞会启动防御反应,产生大量的酚类物质和蛋白酶,以防止病原微生物的入侵。
同时,这些细胞开始进行分裂和脱分化,形成愈伤组织的初始细胞。
2. 扩增阶段:随着细胞的不断分裂和生长,愈伤组织逐渐扩大。
在这个过程中,细胞会失去原有的形态和功能特性,转变为具有高度分生能力的未分化细胞。
3. 分化阶段:在适宜的培养条件下,愈伤组织可以通过调控某些内源性或外源性的信号分子,诱导其分化为特定类型的细胞或组织,如根、芽、叶等。
三、愈伤组织培养的步骤1. 植物材料的准备:选择健康、无病虫害的植物材料,通常采用幼嫩的茎尖、叶片、花瓣、种子等部位。
2. 材料的消毒:使用70的酒精和0.1的升汞溶液对植物材料进行表面消毒,以杀死表面的微生物。
3. 培养基的制备:根据不同的实验目的和植物种类,选择合适的培养基配方,一般包括基础培养基、激素、维生素、氨基酸、糖类等成分。
4. 材料的接种:将消毒后的植物材料切成小块,放入装有培养基的培养皿中,然后密封并在无菌条件下培养。
5. 培养条件的控制:愈伤组织的生长和分化受光照、温度、湿度、气体环境等多种因素的影响,需要根据实验需求进行精细调控。
6. 愈伤组织的观察和鉴定:定期观察愈伤组织的形态、颜色、质地等变化,并通过显微镜、生物化学、分子生物学等方法进行鉴定和分析。
四、愈伤组织培养的应用1. 植物繁殖:通过诱导愈伤组织分化为芽和根,可以实现无性繁殖和快速繁殖,提高种苗质量和生产效率。
2. 基因工程:愈伤组织具有容易转化和筛选的优点,可以作为基因转移和表达的载体,用于植物遗传改良和功能基因的研究。
愈伤组织培养
愈伤组织培养一、外植体的选择愈伤组织培养的第一步是选择适当的外植体。
外植体可以是植物的根、茎、叶、花、果实等任何部分,但必须具有分生能力。
通常,选择新鲜、健康的幼嫩组织作为外植体,因为这些组织分生能力强,容易诱导出愈伤组织。
同时,外植体的选择还必须考虑其遗传背景、生理状态以及是否容易进行消毒等。
二、愈伤组织的诱导外植体在适当的培养基和条件下,能够被诱导形成愈伤组织。
这个过程涉及到细胞的脱分化,即细胞从特定的组织类型转变成未分化的状态。
为了成功诱导出愈伤组织,需要使用含有足够营养物质和植物生长调节物质的特殊培养基。
例如,高浓度的生长素和细胞分裂素可以促进细胞分裂和组织形成。
三、愈伤组织的增殖诱导出的愈伤组织需要在适合的培养基中进一步增殖。
这个过程需要持续监控并调整培养基的成分,以确保愈伤组织能够快速、健康地生长。
同时,还需要控制培养条件,如温度、光照、湿度等,以提供最佳的生长环境。
四、细胞分化的诱导增殖后的愈伤组织可以进行进一步的分化。
这个过程可以通过改变培养基的成分或添加特定的生长调节物质来实现。
例如,某些激素可以诱导愈伤组织分化成特定的组织或器官。
五、遗传稳定性的维持为了保持愈伤组织的遗传稳定性,通常需要进行长期的培养和多代的筛选。
这个过程可以通过定期检查染色体数目和结构来实现,以确保细胞的遗传稳定性。
同时,通过定期进行克隆繁殖,可以进一步维持细胞的遗传稳定性。
六、培养基的选择与优化愈伤组织培养的成功与否,很大程度上取决于培养基的选择和优化。
培养基是愈伤组织获取营养的来源,必须含有细胞生长所需的各类营养物质,如碳源、氮源、维生素、矿物质等。
同时,还需要添加植物生长调节物质,如生长素、细胞分裂素等,以调节细胞的生长和分化。
对于不同的外植体和实验目的,可能需要选择不同的培养基。
例如,MS、N6、B5等都是常用的培养基配方。
此外,培养基的pH值、渗透压等也需要进行适当的调整。
为了优化培养基,通常需要进行一系列的试验和筛选,以找到最适合特定组织或细胞的培养基配方。
愈伤组织培养PPT.
具体的操作过程:
无菌的块茎或块根,用钻孔器钻出一批同一类薄壁 组织圆柱形的组织,平行排列好。多把刀片等距离地固 定在一组金属片之间,一次切下去得到许多个长短一致 的圆柱形的外植体。
2.愈伤组织的起源
我们首先要对车辆的展示进行规范的管理。规范的管理可用八个字概括,就是整理、整顿、清理、清洁。这是来自于5S的。我们对车 辆的展示也要有这样规范的管理。
不要让被面试者久等,也不要把面试时间拖得太长,因为他们是请假来参加面试的,时间太长,可能不太方便。
第小六提课 示时72:晕心理厥愈测的试急伤应救作为从其他增测试殖的辅的助,组不应织单独细对待胞。 中产生,在组织培养状态下
由一系列内部(植物的种类、生理状况)和外部(光照、 外源激素)因素决定。
例如菊芋的诱导期有时还不需要1天,胡萝卜则要好几 天,而菊芋块茎贮藏时间的改变,诱导期也发生改变。从11 月到次年4月取菊芋块茎进行培养,则诱导期从22小时逐渐 延长到40小时。
故可以从内外因两方面着手,改变诱导期长短,主要外 因方面是添加一些生长物质。
Steward等(1964)用2, 4-D及其类似的生长调节物质处理 处于静止状态的组织,看到RNA的含量很快明显地增加。 并且2、4-D积累在分裂细胞的核仁中。 Yeoman 和 Mitchell (1970) 指出了核仁是生长物质的作用部 位。
Brown(1972)认为静止细胞是具有分裂能力的,只 是被存在的一类抑制物质所阻止,而使其分裂能力不能 表现,如果除去抑制物质,就可恢复分裂能力。若加入 抵消抑制物质影响的外源物质(激素),细胞就立即进 行DNA复制,全部细胞进入S期,并发生同步分裂。
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胡萝卜愈伤组织
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化 一、愈伤组织的诱导
在进行愈伤组织培养中,应根据不同的培养目的,获取不同的 外植体。 外源激素是植物愈伤组织诱导过程中不可缺少的组成成分。
第一节 愈伤组织的诱导与分化 二、愈伤组织细胞的分化
从单个细胞或外植体上形成典型的愈伤组织,大致要经历 三个时期:
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化
质地不同的两种愈伤组织有时是可互变的,有时是不可逆 ห้องสมุดไป่ตู้。脆性愈伤组织由松散排列的细胞组成,而坚实愈伤组织则 由紧密排列的细胞组成。
加入高浓度的生长物质,可使坚实的愈伤组织变为松脆; 反之,减低或除去生长物质,则松脆愈伤组织可转变为坚实。
素而异。 菊芋1d,胡萝卜几天, 不同的光照条件,诱导情况不同,一般弱光易于诱导 ,且
分裂频率高。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化
外源激素是愈伤组织诱导过程中不可缺少的组成成分,是一 种诱导剂,能诱导细胞开始分裂,外源生长物质往往是通过调 整它的种类和浓度来诱导细胞开始分裂的。最常用的有2,4- D、NAA、IAA和细胞分裂素等。2,4-D处理静止状态的组织 时,细胞的RNA含量明显增加,而且2,4-D可积累在分裂细胞 的核仁中。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化
(3)细胞的体积不再减小 愈伤组织分化时外植体细胞的大小发生十分明显的变化, 生长的愈伤组织的细胞平均大小不再减小,至此以后,保持相 对不变。 (4)出现各种类型的细胞 如薄壁细胞、分生细胞、管胞、石细胞、纤维细胞、色素细 胞、毛状细胞以及细胞丝状体等。 (5)出现一定的形态特征 生长旺盛的愈伤组织一般呈奶黄色或白色,有光泽,也有淡 绿色或绿色的,老化的愈伤组织多转变为黄色甚至褐色。
一般情况下,植物组织均 能诱发形成愈伤组织。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
一、愈伤组织的诱导 二、愈伤组织细胞的分化
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化 一、愈伤组织的诱导
植物由细胞构成,细胞是生物结构和生命活动的基本单位, 具有全能性,即一个植物细胞能产生一个完整植株的固有能力, 或植物细胞具有全套遗传信息,不论是性细胞还是体细胞,在 特定环境下能进行表达,而产生一个独立完整的个体。
愈伤组织培养
第二节 愈伤组织的继代培养 一、培养基和培养条件
可以通过调节光强、光照时数及光质来满足对光照条件的 需要。
例如对短日照敏感的葡萄品种,其茎切段的组织培养物只 有在短日照条件下才能形成根。对于烟草愈伤组织来说,要诱 导芽的形成,有效光谱为蓝光,而红光没有效应;但红光对诱 导根的形成有效,蓝光则没效。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化
(2)分生组织瘤状结构和维管组织形成 迅速生长的愈伤组织,都是极相似的,而当愈伤组织生长速 度减慢时,就会出现特殊的形状和结构。在生长中的愈伤组织, 一个共同的特征是:形成由分生组织组成的瘤状结构,变成不 再进一步分化的生长中心,并在其周缘产生扩展的薄壁细胞。 瘤状结构则成团分散分布在愈伤组织块中。形成了维管组织, 但不形成维管系统,而呈分散的节状和短束状结构,它可由木 质部组成,也可由木质部、韧皮部乃至形成层组成,细胞分裂 素对促进组织维管化有重要作用。
愈伤组织培养
第二节 愈伤组织的继代培养
一、培养基和培养条件
4.物理性质 包括培养基的形式(固态或液态)、渗透压和pH等方面。 它对形态的发生有明显的作用。 在胡萝卜和石刁柏的培养过程中,需要改变培养基的形式, 才能顺利地分化出苗。 其方法为:在诱导愈伤组织的第一阶段,应在固态琼脂培养 基上进行;而细胞和体细胞胚增殖的第二阶段,应在液态培养 基中完成;第三阶段由胚状体发育成植株,又应转到固态琼脂 培养基上进行培养。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化 二、愈伤组织细胞的分化
(三)分化期 是指停止分裂的细胞发生生理代谢变化而形成由不同形态和 功能的细胞组成的愈伤组织。在细胞分裂末期,细胞内开始发 生一系列的形态和生理变化,导致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。分化期愈伤组织内的细胞 主要出现下列变化。
愈伤组织培养
第二节 愈伤组织的继代培养 一、培养基和培养条件
细胞分裂 素和生长 素使用浓 度之间的 关系。
细 胞分裂素 /生长素
愈伤组织培养
第二节 愈伤组织的继代培养
一、培养基和培养条件
3.有机成分 糖、硫胺素、烟酸、吡哆醇、肌醇、甘氨酸、水解酪蛋白、 水解乳蛋白。 糖提供给外植体能量,而且还能维持一定的渗透压。培养基 中的渗透压,对细胞增殖和体细胞胚的形成都有十分明显的影 响,尤其在花药培养中受到重视。 不同种类和浓度的糖,对组织培养的增殖及以后的器官分化 均有明显影响。常用的有果糖、葡萄糖、蔗糖等,用量通常为 20~70g/L。
愈伤组织培养
第二节 愈伤组织的继代培养 一、培养基和培养条件
培养基的水分对芽的分化有一定影响,而且往往随培养基的 失水和养分消耗而发生变化。
培养基的pH应调整到5.6~6.0的范围,过高或过低均会对 组织培养有不利影响。
愈伤组织培养
第二节 愈伤组织的继代培养 一、培养基和培养条件
(二)培养条件 1.光照 在组织培养中光对器官的作用是一种诱导反应,而不是提供 光合作用的能源。除某些植物组织培养要求在黑暗中生长外, 一般均需一定的光照条件,满足苗的形成、根的发生、芽分化 和体细胞胚形成等分化和形态建成。
这一概念后来被引入植物组 织培养领域。培养中的愈伤组织 是指从外植体的内部或切口表面 形成的一团没有分化的组织,这 种组织具有再分化的能力。
植物组织 培养
愈伤组织培养
愈伤组织培养
愈伤组织培养将母体植株 上的各个部分切下作为外值体, 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。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化 二、愈伤组织细胞的分化
不同外植体来源的愈伤组织有一定的均一性。如叶栅栏组 织细胞和根细胞在大小和形态上有一定的差异,但是两者诱导 形成的愈伤组织就失去了原有的差异,变得比较均一。
若诱导条件不同,愈伤组织的形态和物理性质也有一定的变 化,有的紧密坚实,有的疏松脆弱。例如,在柑橘子叶培养中, 在MS附加1mg/l NAA与0.2mg/l 6-BA的培养基上形成的愈伤 组织紧密坚实呈瘤状,而在MS附加0.2mg/l 2,4-D与0.2mg/l 6-BA培养基上形成的愈伤组织则疏松易脆。
组织的机械损伤也作为一种刺激因素诱导细胞开始分裂,愈 伤组织往往出现在伤口处。有些天然提取物对愈伤组织的诱导 和维持十分有益,常用的有椰子汁(10%),0.5%的酵母提 取物,5%~10%的番茄汁。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化
离体培养的细胞在分裂前发生的变化: ① 在切离和培养后较短时间内,细胞的气体交换迅速增加, 特别是在加有生长素的培养基中培养时,比无生长素的培养基 中气体交换增加一倍。 ② 多聚核糖体不断增加。截止M期前,每个细胞中的RNA 含量增加到300%; ③蛋白质发生周期性的积累。每个分裂细胞的总增加量约为 200%; ④ 酶活力也发生一定的变化。DNA复制前,DNA聚合酶活 力增加;分裂前,与代谢有关的酶类,如己糖激酶和一些脱氢 酶的活力也增加。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化 一、愈伤组织的诱导
全能性的体现 一个已分化的细胞若要表现其全能性,首先要经历脱分化 过程,然后再经历再分化过程。 脱分化:一个已停止分裂的成熟细胞转变为分生状态,并 形成未分化的愈伤组织的现象。
第一节 愈伤组织的诱导与分化 一、愈伤组织的诱导
不同外植体的比较: 一般双子叶植物比单子叶和裸子 植物诱导愈伤组织容易; 幼年细胞和组织比成年细胞和组 织容易; 二倍体细胞比单倍体细胞容易。
一般在愈伤组织长到直径2~3 cm时才将其与外植体分离, 单独培养,并将其切成小块继续培养,此即继代培养。
生长迅速的愈伤组织多呈浅色、质地松散。若要进行愈 伤组织的分化和再生,则应选生长较慢的愈伤组织。
愈伤组织培养
第二节 愈伤组织的继代培养
一、培养基和培养条件 二、继代培养物的分化潜力
愈伤组织培养
(一) 诱导期 (二)分裂期 (三)分化期
第一节 愈伤组织的诱导与分化 二、愈伤组织细胞的分化
再分化 :愈伤组织在一定的培养条件下又可以经过胚胎发生形 成双极性的胚状体,或经过器官发生形成单极性的芽或根,进 而重新形成完整的植株,这后一段过程一般称为再分化。
第一节 愈伤组织的诱导与分化 二、愈伤组织细胞的分化
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化
(1)细胞分裂部位和方向发 生改变
分裂期的细胞分裂局限在组织 的外缘,主要是平周分裂;而在 分化期开始后,愈伤组织表层细 胞的分裂逐渐减慢,直至停止; 进而转向愈伤组织内部深处的局 部地区的细胞开始分裂,使分裂 面的方向改变了,出现了瘤状结 构的外表和内部分化。
第二节 愈伤组织的继代培养
一、培养基和培养条件
(一) 培养基 1. 无机营养 大量元素、微量元素。 2. 植物生长物质 生长素IAA、NAA、IBA、2,4-D,浓度0.1-10mg/l
细胞分裂素 BA、2-ip KT ZT浓度0.1-10mg/l
植物生长物质之间的配比控制器官发生的类型 控制器官发生的类型也受绝对用量的影响,不同的生长素和 细胞分裂素,对生根和长芽的效果不同。 NAA生根比IBA和IAA效果好,但用IAA和IBA生根比较健壮, 而NAA生根较细。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化 二、愈伤组织细胞的分化