植物组织培养基本原理园艺
植物组织培养的原理及应用
植物组织培养的原理及应用1. 概述植物组织培养是一种无土栽培技术，通过在无菌条件下，利用植物的组织和细胞的再生和分化能力，实现植物的繁殖和培育。
它不仅可以用于植物病毒的检验和植物基因工程的研究，还可以用于植物品种改良和植物繁殖的大规模生产。
2. 原理植物组织培养的原理主要包括以下几个方面：2.1 组织培养的基本要素•原始组织：从植物的茎、根、叶等组织中选择合适的原始组织，如幼嫩茎尖、腋芽、子叶等。
•培养基：选择适合植物生长的培养基，如遗传变异培养基、细胞分裂诱导培养基等。
•生长调节剂：添加适量的植物生长激素和抑制剂，以促进或抑制植物细胞的分化和再生。
2.2 培养方法•分化：将原始组织进行无菌培养，在适当的生长调节剂的作用下，促进细胞分化成分化组织，如茎、叶、根等。
•分裂：将原始组织进行细胞培养，在适当的培养基中，增加细胞分裂的频率和速度。
•再生：通过细胞分裂和分化，实现从原始组织到整个植株的再生过程。
2.3 无菌条件植物组织培养需要在无菌条件下进行，避免外界菌落的污染。
常用的无菌处理方法包括高温灭菌、化学消毒和紫外线照射。
3. 应用植物组织培养在农业、园艺等领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：3.1 病毒检测通过植物组织培养，可以将带有病毒的植物组织分离出来，利用特定的培养基和条件，使病毒再生和繁殖，从而达到病毒检测的目的。
3.2 基因工程研究植物组织培养可以用于植物的基因转化，通过将外源基因导入植物组织中，培养得到转基因植株，从而实现植物基因工程的研究。
3.3 植物品种改良通过植物组织培养，可以选择植物的优良品种进行无性繁殖，以保留其特有的优良性状，并通过细胞分化和再生，实现新品种的筛选和培育。
3.4 大规模生产植物组织培养可以实现大规模的无菌繁殖和生产，节约时间和空间，提高繁殖效率。
在林业、园艺等领域中，可以用于大批量的苗木繁殖。
4. 总结植物组织培养是一种重要的无土栽培技术，通过合理利用植物的细胞再生和分化能力，实现植物的繁殖和培育。
《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一种在无菌条件下，将植物的离体器官、组织或细胞等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。
这项技术的核心在于创造一个适宜的环境，让植物细胞能够像在体内一样进行分裂、生长和分化，从而实现植物的快速繁殖、品种改良以及基因工程等多种应用。
二、植物组织培养技术的基本原理植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础。
这意味着每个植物细胞都包含着该植物的全部遗传信息，在一定条件下具有发育成完整植株的潜力。
细胞分化则是细胞在发育过程中逐渐形成不同形态和功能的过程。
在组织培养中，通过调节培养基的成分和培养条件，可以控制细胞的分化方向，使其按照我们的需求发育成特定的组织或器官。
三、植物组织培养技术的流程1、外植体的选择与消毒外植体是指用于培养的植物器官、组织或细胞。
常见的外植体有茎尖、叶片、花药等。
在选择外植体时，要考虑其来源的植物品种、生长状态和健康程度。
消毒是非常关键的一步，通常使用酒精、升汞等消毒剂对外植体进行处理，以去除表面的微生物，确保培养过程不受污染。
2、培养基的配制培养基是为植物细胞提供营养和生长条件的物质。
它包含大量元素、微量元素、有机成分、植物生长调节剂等。
不同的植物种类和培养目的需要不同的培养基配方。
例如，诱导愈伤组织形成的培养基和诱导芽分化的培养基成分就有所不同。
3、接种在无菌条件下，将消毒后的外植体接种到培养基上。
操作过程要迅速、准确，避免外植体受到污染。
4、培养接种后的外植体需要在适宜的温度、光照和湿度条件下进行培养。
培养过程中要定期观察，及时处理出现的污染、褐化等问题。
5、诱导分化根据培养目的，通过调整培养基成分和培养条件，诱导外植体分化形成芽、根或愈伤组织等。
6、植株再生当分化形成的芽和根发育成熟后，将其转移到生根培养基上，促进根系的生长，最终形成完整的植株。
7、炼苗与移栽再生的植株需要经过一段时间的炼苗，使其逐渐适应外界环境。
植物组织培养的基本原理
植物组织培养的基本原理植物组织培养是指将植物的其中一部分（如种子、茎、叶片等）无菌的放入含有合适培养基和激素的培养容器中，经过合适的条件下培养，使其细胞分裂、分化和发育，以获得较高的再生率和较好的生长状态。
植物组织培养的基本原理可以总结为以下几点：1. 细胞分裂与分化：组织培养的首要任务是获得大量再生植株，这需要通过控制培养基中激素的浓度来促进细胞分裂和分化。
激素可以刺激细胞增殖，不同的激素对于不同的植物种类有不同的效果。
例如，生长素（auxin）能够促进根系的形成，而细胞分裂素（cytokinin）则能促进茎、叶的生长。
2.培养基的营养成分：培养基是植物组织培养的重要基础，它提供了植物生长所需要的营养成分。
培养基中通常包含无机盐、有机物质、糖类和维生素等。
无机盐提供了植物生长所需的各种离子，有机物质提供了能量和碳源，糖类是能够被植物利用的碳源，而维生素则是植物生长所必需的辅助物质。
3.环境条件的控制：植物组织培养需要在无菌条件下进行，因此需要通过合适的培养器具和适宜的培养环境来保持无菌状态。
通常会在特定的培养室中进行操作，室内设置灯光、温度和湿度等环境条件。
光照是植物进行光合作用的必须条件，适宜的光照条件能够促进植物生长。
温度和湿度的控制对于植物的生长和发育也至关重要。
4.植物生长调节剂的使用：植物生长调节剂是植物组织培养中的重要工具，它们可以促进或抑制植物的生长和发育。
不同的激素在植物组织培养中起到不同的作用。
如前所述，生长素能促进根系的形成，而细胞分裂素则能促进茎、叶的生长。
通过合理地使用激素，可以控制植物在培养过程中的分化和形态。
5.植物的再生能力：不同植物种类的再生能力不同，一些植物种类具有较高的再生能力，可以较快地形成新的组织和器官。
而其他一些植物种类则需要通过调整培养条件和激素浓度等因素来提高再生率。
具体的培养方法需要根据不同的植物种类进行调整和改良。
总之，植物组织培养是通过控制培养基、营养成分、激素和环境条件等因素，促进植物细胞的分裂、分化和再生，从而实现植物的大规模繁殖和研究。
《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。
植物组织培养技术原理,常用方法及其流程图
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植物组织培养的原理
植物组织培养的原理
植物组织培养是一种无性繁殖的技术，通过从植物的组织或细胞中培养出幼苗或新的植株。
其原理基于植物细胞的特性和生长条件的控制。
首先，组织培养需要从植物的组织中获取植物细胞，可以通过不同的方法，例如茎尖、根尖、幼嫩叶片等。
这些组织会被切割成小块或散开成单个细胞，然后放置在含有营养植物培养基的培养皿中。
植物培养基是一种含有各种生长因子和营养物质的培养液体，它提供了细胞所需的养分和生长所需的环境条件。
不同的培养基可能具有不同的成分和配方，以适应不同植物组织的培养需求。
在培养基中，培养皿通常密封进行培养。
这样可以控制气体交换和水分的蒸发，确保细胞获得充足的气体和水分。
此外，培养皿还可以防止细菌和真菌的污染。
在适当的温度和光照条件下，培养基中的细胞开始分裂和生长。
通过定期更换培养基，可以提供新的营养物质和生长因子，促进细胞的分化和增殖。
细胞会逐渐形成组织和器官的原基，并最终发展为完整的植株。
植物组织培养可以用于繁殖稀有植物、快速繁育具有特定性状的植物、研究遗传转化等。
此外，还可以用于植物育种、药用植物的生产以及疾病和病毒的诊断。
总的来说，植物组织培养利用培养基为植物细胞提供养分和生长环境，控制温度、光照和培养皿密封等条件，推动细胞分裂和增殖，最终实现从细胞到完整植株的培养过程。
植物组织培养的原理和应用
植物组织培养的原理和应用植物组织培养的原理植物组织培养是指将植物组织或细胞在无菌条件下培养于合适的培养基上，以实现无性繁殖或进行基因转化等目的的一种技术。
其原理主要包括以下几个方面：1. 组织分化和再生通过培养植物组织或细胞在适宜的培养基上，可以刺激组织的分化和再生。
培养基中的营养物质和激素的平衡调控可以促使植物组织发生快速的分裂和分化，形成新的植物器官，如根、茎、叶和花等。
2. 无性繁殖和无性培养植物组织培养可以实现植物的无性繁殖和无性培养。
通过培养幼嫩的植物组织或细胞，可以快速繁殖大量相同的植株。
这对于繁殖珍稀植物、选育优良品种以及保护濒危物种具有重要意义。
3. 基因转化和生物技术应用植物组织培养还可以用于基因转化和生物技术应用。
通过导入外源基因到植物细胞中，可以实现对植物基因的改造和功能的改变，如增加植物的抗性、提高产量等。
此外，植物组织培养在植物的细胞工程、药物合成、无菌苗等领域也有广泛的应用。
植物组织培养的应用植物组织培养在农业、园艺、药物合成等领域有着广泛的应用，下面列举了几个主要的应用方向：1. 育种选优和种子繁殖通过植物组织培养技术可以快速繁殖出大量无病虫害的植株，为育种选优提供便利。
通过选择具有优质性状的细胞或组织，可以实现对优良品种的保存和繁殖，从而提高农作物的产量和质量。
2. 病毒清除和保护濒危物种植物组织培养技术可以将受病毒感染的植物细胞和组织培养出无病毒的植株，实现病毒清除。
此外，对于濒危物种和珍稀植物，可以通过植物组织培养技术进行保存和繁殖，以保护这些有价值的物种。
3. 生物药物和药物合成植物组织培养可以用于生物药物和药物合成。
通过培养具有生物活性成分的植物细胞和组织，可以实现对药用物质的大规模生产。
这对于药物生产的可持续发展和提高药物的纯度和效果具有重要意义。
4. 基因转化和生物工程植物组织培养在基因转化和生物工程研究中有着重要的应用。
通过导入外源基因到植物细胞中，可以实现对植物性状的改良和增强。
园艺生物技术
园艺生物技术一、名词解释1、组织培养：指在无菌条件下，将植物的离体器官、组织、细胞、胚胎、以及原生质，接种在到人工配制的培养基上，在人工控制的条件下进行培养，使其生长、分化，并长成完整植株的过程。
2、植物细胞的全能型：指植物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的植株的潜在能力。
3、植物细胞分化：指在个体发育过程中，细胞在邢台、结构和功能上的特化过程。
4、无病毒苗：是指不含有该种植物的主要危害病毒，即经检测主要病毒在植物内的存在表现为阴性反应的苗木。
5、立体快速繁殖：指通过无菌操作，将外植体接种于培养基上，在人工控制的营养和环境条件控制下进行培养，，使其在较短的时间内快速的再生出大量完整植株的方法。
6、脱分化：指植物离体的器官、组织、细胞在培养条件下，经过多次细胞分裂，而失去原来的分化状态，形成无结构的愈伤组织或细胞团，并使其恢复到胚性细胞状态的过程。
7、再分化：指离体培养的植物组织或细胞可以由脱分化状态再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官、甚至是最终再生成完整植株的过程。
8、体细胞无性系变异：在培养阶段发生变异，进而导致再生植株亦发生遗传改变的现象。
9、种质资源的离体保存：是指对离体培养的小植株、器官、组织、细胞或原生质等材料，采用限制、延缓或停止其生长的处理使之保存，在需要时重新恢复其生长，并再生植株的方法。
10、园艺植物的细胞工程：指应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程学的试验方法和技术，在细胞水平上研究改造园艺植物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或园艺植物新品种的科学。
11、基因工程：将外源基因通过体外的重组后导入受体细胞内使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译、表达的系列操作技术总称。
12、限制性内切酶：从细菌中分离提纯的内切酶，可以识别并切开核酸序列特定位点----分子手术刀。
13、基因文库：指将基因组DNA通过限制性内切酶部分酶解后所产生的基因组DNA 片段随机地同相应的载体重组、克隆，所产生的克隆群体代表了基因组DNA的所有序列。
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
园艺植物组织培养
▪ 第一节 概说
▪ 第二节 园艺植物组织培养的应用
▪ 第三节 园艺植物原生质体培养和体细胞杂交 ▪ 第四节 原生质体融合与园艺植物改良
园艺植物组织培养
培养室
能控制光照和温度，保持干燥 和清洁
观赏百合组织培养
小鳞芽反绿后开始生长生根
第一节 概说
▪ 一、园艺植物组织培养的意义
▪ 园艺植物组织培养是园艺学不可或缺 的一个重要组成部分，为园艺植物的 各个基础学科的研究和发展提供了强 有力的手段，在园艺学的基础理论研 究方面占有重要的地位，在园艺产业 中具有广泛的应用前景。园艺植物组 织培养技术及理论研究的发展对提高 园艺植物生产水平和技术水平，加速 园艺科学现代化的进程具有重要作用。
▪ 1941 Van Overbeek 发现椰乳对幼胚发育 的促进作用
▪ 1943 罗士韦和王伏雄在Science发文章， 离体培养云南松和云南杉幼胚成功。
胚乳培养的意义
胚乳：三倍体
★胚乳细胞中储存大量淀粉、蛋白质和脂类，
是研究这些产物代谢工程的理想系统
★完全由薄壁细胞组成的均质组织，是实验形
态发生学研究的极好材料。
合子胚与体胚比较
合 子 心 型 胚 正 在 萌 发 的 体 胚
针叶松体细胞胚及体胚萌发生长
花椰菜体胚发育的不同阶段
菊花花瓣体细胞胚胎发生及体胚发育过程的扫描电镜观察
不定芽型（adventitious bud type)：
▪ 选取具有顶芽和腋芽的短枝 无菌培养，诱导芽萌发成苗 或增殖产生许多不定芽发育 成苗，将新萌生的枝条再转 接继代，重复芽到苗的增殖 过程，最后使其生根形成植 株的方式。
➢ 生根培养基 ▪ MS＋(0.1-0.5mg/L)IBA+(2-5mg/L)多效唑
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。
浅谈植物组织培养及其应用---论文
浅谈植物组织培养及其应用目前，生物技术正在世界突飞猛进地发展,而且在医学、农业、食品工业、能源工业、环境保护各个领域显示出极大的生产潜力。
作为生物技术有力手段的组织培养，也日益受到重视，组织培养在农林作物的脱毒快繁、突变诱发、细胞工程和基因工程等方面都可以发挥作用.当前人类正面临淡水资源短缺的困难，同时土地沙荒化、盐渍化也对人类造成威胁.我国是属于淡水资源缺乏的国家,除积极进行节用水,在农业上选育耐旱作物品种以及提高农作物的抗旱性之外，应用细胞工程技术快速繁殖固沙植物,筛选抗旱和抗盐的细胞突变体，以至利用基因工程方法将抗旱基因引入到禾谷类作物中，最终将会对干旱、半干旱及滩涂地区的开发利用产生极大影响.可喜的是,目前科学家们已做出积极努力，在渗透调节基因工程方面取得了有意义的进展。
总之，生物技术的应用将对我国农林生产带来革命性的变化,本节所讲的组织培养的基本原理及其应用,希望能引起读者广泛的兴趣，以便为不久的将来应用生物技术在解决我国旱区的实际问题上，能有所启迪。
一、植物组织培养中的细胞分化与器官建（一）植物细胞的全能性植物细胞的全能性即是每个植物的本细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因,因此在一定培养条件下每个细胞都可发育成一个与母体一样的植株。
这个概念虽然在本世纪初已经提出,但在当时的技术条件下,在实践上并没做到,经过几十年来组织培养技术的不断改进，目前细胞的全能性不但在理论上完全被证实，而且为组织培养在实践上的应用奠定了基础。
植物细胞要表现出全能性，须经过几个步骤：成熟细胞→分生细胞→胚状体→完整植株。
成熟细胞→愈伤组织→出根出芽→完整植株。
脱分化也就是已经分化定型的细胞，经过诱导成为重新恢复了分裂能力（也就是成为分生状态）细胞的过程。
不但植物体细胞可以表现全能性，花粉在培养条件下也可能进行脱分化，通过愈伤组织或胚状体发育成单倍体植株.植物细胞为什么表现出全能性呢？就要从动物与植物细胞的区别说起。
植物组织培养第二章
（三）Байду номын сангаас细胞胚胎发生的基因表达机理（略）
二、植物体细胞胚胎发生途径
（一）体细胞胚胎发生的方式 由外植体诱导体细胞胚胎发生的途径有两种： 直接途径和间接途径。 直接途径：从外植体某些部位的胚性细胞直接 诱导分化出体细胞胚胎。这种“胚性细胞”是在胚 胎发生之前就已决定了的。 间接途径：外植体先脱分化形成愈伤组织， 在从愈伤组织的某些细胞，即重新决定为胚性细胞 的细胞分化出体细胞胚胎，多数体细胞胚胎的形成 是通过间接途径产生的。
植物愈伤组织的培养
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。
差异：（1） 受精卵的全能性最高 （2） 受精卵分化 后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。 潜在全能性的原因：基因表达的选择性
科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一 定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就 可能表现出全能性，发育成完整的植株。 人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。
三、植物体细胞胚胎发生的极性和生理隔离
体细胞胚胎具有两个明显特点： 1、双极性 2、与母体组织或外植体的维管束系统无直接联系，处于较为 孤立的状态，即存在生理隔离。
（一）体细胞胚胎发生的极性
单个胚性细胞与合子胚一样，具有明显的极性，第一次 分裂多为不均等分裂，顶细胞继续分裂形成多细胞原胚，基 细胞进行少数几次分裂形成胚柄。 （二）体细胞胚胎发生的生理隔离
第二章
植物组织培养的基本原理
植物细胞全能性理论是植物组织培养的核 心理论。 离体细胞具有生命的特征属性，在全能性的 基础上，提供合适的营养和环境条件，离体细 胞经历脱分化和再分化过程
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。
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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
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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
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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
11
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
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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
植物组织培养
植物组织培养的理论基础：植物细胞全能性细胞全能性：植物体的每一个具有完整细胞核的细胞都具有该物种全部遗传的物质，在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。
外植体：由活体植物体上切取下来的，用于组织培养的各种接种材料。
包括器官、组织、细胞或原生质体等。
愈伤组织：植物外植体脱分化后形成的无组织结构，无明显极性的无定型薄壁细胞，具有再度分化的能力。
脱分化：离体培养条件下细胞，组织，器官经过细胞分裂或不分裂逐渐失去结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团和愈伤组织或成为未分化细胞特性的细胞过程。
再分化：离体培养的细胞和组织由脱分化状态重新进行分化，形成另一种或几种类型细胞，组织，器官和完整植株的过程。
植物细胞全能性实现的条件：1.离体条件：任一分化细胞从植物体其余部分的抑制性影响下解脱出来，消除抑制作用就可以使细胞恢复分化。
2.切割损伤刺激：是细胞分化的重要条件之一，它会使细胞呼吸速度增大，酶活性增加，代谢含量变化。
3.营养物质及激素的刺激：离体细胞需要适当营养和外源激素刺激，以打破抑制力恢复细胞分裂，外源激素对脱分化和再分化起重要作用4.光照和温度等条件：温度，空气，无菌条件，合适的PH，适时光照等培养条件。
红花，乌饭树需要再黑暗条件下诱导愈伤组织。
植物离体培养中植株再生的途径：器官发生途径体胚发生途径体细胞胚：由体细胞产生的的类似于合子胚结构胚状体：在离体培养过程中产生的具有明显的根端和芽端，一种形似胚且功能与胚相同。
植物体细胞胚胎发生的途径有：1.器官外植体直接发生途径2.悬浮培养细胞发生途径3.愈伤组织发生途径 : 幼胚、和子叶4.单细胞发生途径：花药培养中的小孢子发育成5.原生质体发生途径影响植物离体形态发生的因素：1.植物种类和基因型2.材料的生理状态3.培养条件培养基：是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。
灭菌：指用化学方法和物理方法杀死物体表面和空隙内的一切微生物或生物体，即把所以生命的物质全部杀死。
植物组织培养的基本原理
植物组织培养的基本原理
植物组织培养是一种无性繁殖技术，利用植物的组织和细胞
在适当的培养条件下，通过细胞分裂和再生组织的形成，实现
植物的繁殖和繁衍。
1.组织选择：选择适当的种植物材料作为组织培养的起始材料，常用的包括茎段、叶片、花蕾等。
2.组织预处理：将选择的植物组织进行消毒，去除外部污染物，并保持组织的完整性。
常用的消毒方法包括浸泡、清洗、
酶解等。
3.培养基配制：根据植物组织的特性和培养的目的，配制适
合的培养基。
培养基中包含了植物所需的营养物质、激素和其
他辅助物质。
4.组织接种：将处理后的植物组织放置于培养基上，使组织
接触到培养基上的营养物质和激素。
5.培养条件控制：将接种后的培养皿置于合适的培养环境中，包括温度、光照、湿度等条件的控制。
6.培养过程管理：定期观察和转移培养皿，确保培养组织的
生长和分化。
7.再生植株移栽：在组织培养成功后，可以将再生的植株移
栽到土壤中，继续生长和发育。
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
《植物组织培养技术的应用》 导学案
《植物组织培养技术的应用》导学案一、学习目标1、了解植物组织培养技术的基本原理和操作流程。
2、掌握植物组织培养技术在农业、园艺、医药等领域的应用。
3、培养学生的实验操作能力和创新思维。
二、知识要点1、植物组织培养技术的原理植物细胞具有全能性，即每个植物细胞都具有发育成完整植株的潜能。
在适宜的条件下，一个植物细胞可以经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成胚状体或丛芽，进而发育成完整的植株。
2、植物组织培养技术的操作流程（1）外植体的选择与消毒：选择合适的植物器官、组织或细胞作为外植体，如茎尖、叶片、花药等，并进行严格的消毒处理，以防止微生物污染。
（2）培养基的制备：培养基通常包含大量元素、微量元素、有机物、植物激素等成分，不同的植物和培养阶段需要不同的培养基配方。
（3）接种：在无菌条件下，将消毒后的外植体接种到培养基上。
（4）培养：将接种后的培养物置于适宜的环境条件下培养，如温度、光照、湿度等。
（5）诱导分化与生根：通过调整培养基中的植物激素比例，诱导愈伤组织分化形成芽和根。
（6）移栽：当组培苗生长健壮并具有一定的根系时，将其移栽到土壤中进行驯化。
三、植物组织培养技术的应用领域1、农业领域（1）快速繁殖优良品种：对于一些繁殖系数低、种子结实困难或用种子繁殖不能保持品种优良特性的植物，如兰花、香蕉等，可以通过植物组织培养技术快速大量繁殖优质种苗。
（2）脱毒苗的培育：许多农作物容易受到病毒的侵染，导致产量和品质下降。
通过茎尖培养等方法，可以获得无病毒的种苗，从而提高农作物的产量和品质。
（3）单倍体育种：利用花药或花粉培养获得单倍体植株，再经过人工诱导加倍，可快速获得纯合的优良品种，缩短育种周期。
2、园艺领域（1）花卉的工厂化生产：如蝴蝶兰、红掌等名贵花卉，可以通过组织培养实现大规模生产，满足市场需求。
（2）新品种的培育：通过体细胞杂交、基因工程等技术与组织培养相结合，创造新的园艺品种。
3、医药领域（1）药用植物的大规模培养：许多药用植物资源匮乏，通过组织培养可以大量生产药用成分，如人参皂苷、紫杉醇等。
植物组织培养基本原理园艺
三．培养基
○ 植物营养 ○ 植物生长调节剂 ○ 培养基的物理性质
四．培养条件
#2022
第三章作业：
愈伤组织 外植体
细胞水平再分化
薄壁细胞 分生细胞 管胞细胞 色素细胞
再生植株
各种器官
器官水平再分化
(器官发生-----形成器官原基)
离体培养中器官发生的两种类型：
1. 器官型
2. 器官发生型
组织水平再分化
分 生 组 织
维 管 组
结织
节
3.2.3 植株再生
离体培养中再生植株的主要途径：器官发生 途径和胚胎发生途径
外植体细胞
胚胎发生 愈伤组织
萌发
脱分化 （器官发生型）器官发生
不定根
器官发生 （器官型）
胚胎发生
不定芽 萌发
再生植株
三．愈伤组织培养
四．愈伤组织形成过程的三个阶段
○ 诱导期：外植体细胞准备进行分裂的时期； ○ 分裂期：外植体外层细胞迅速分裂并逐渐恢复到分生组织状态，细胞进行脱分化的时
期； ○ 分化期：分裂期的愈伤组织中由于一些停止分裂的细胞内发生一系列形态和生理变化，
丛生芽：指由顶芽或侧芽 在适宜的培养基和培养条 件下，诱导腋芽原基不断 萌发而形成的丛生状芽。
原球茎：兰科植物组织培 养中形成的一种特殊的中 间繁殖体，是呈珠粒状、 由胚性细胞组成、基部生 假根、类似嫩茎的器官。 圆球茎可以增殖形成原球 茎丛。
3.2.2 再分化
外植体经离体培养形成完整再生植株所经历的再 分化过程:
脱分化和再分化
脱分化概念：
再分化概念：
不定芽：植物组织培养中，外植体在适宜的培养基和培