园艺植物组织培养(完整版)
园艺植物组织培养完整版
植物组织培养填空（每空1分，共10分）名词解释（共20分）简答题（每小题8分，共40分）论述2题15分2013.12.11名词解释1、外植体：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。
2、细胞核重编程：是细胞内的基因表达由一种类型变成另一种类型。
通过这一技术，可以在同一个体上将较容易获得的细胞类型转变成另一种较难获得的细胞类型。
这一技术的实现将能避免异体移植产生的免疫排斥反应。
3、直接器官发生：直接从外植体的细胞形成器官原基，然后发育成器官。
4、愈伤组织：是指在培养或自然条件下，植物细胞脱分化，不断增殖所产生的主要由薄壁细胞构成的不定形的组织.5、褐化现象：指对于富含多酚化合物的植物，在接种时由于切割或剥离使组织收到伤害，该类物质会在多分氧化酶的作用下氧化褐变，是培养基变黑，并严重抑制外植体生长和分化，严重时导致培养物死亡。
6、复幼现象：在离体培养环境下，取自成龄植株的外植体由于适应环境而一步步向幼龄方向变化。
7、胚状体：在离体培养条件下，植物离体培养的细胞、组织、器官也可以产生类似胚的结构，其形成也经历一个类似胚胎发生和发育过程，这种类似胚的结构称为胚状体。
8、植物超低温种质保存：将植物的离体材料包括茎尖、分生组织胚胎花粉愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等，经过一定的方法处理后在超低温条件下进行保存的方法。
条件培养基9、无菌：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。
10、植物茎段培养：植物茎段培差是指对植物的带有一个以上定芽或不定芽的外植体进行离体培养的技术。
11、脱分化：也称去分化，是指离体培养条件下生长的细胞、组织或器官经过细胞分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织或成为未分化细胞特性的细胞的过程。
12、再分化：离体培养的植物细胞和组织细胞可以由脱分化状态重新进化分化，形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至形成完整植株，这个过程称为再分化。
园艺植物组织培养-第3章PPT课件
的培养基，培养才有可能成功.
一、培养基的成分
培养基的成分主要可以分水、无机盐、有机物、天然复合 物、培养体的支持材料等五大类。
1．水 配制培养基母液时要用蒸馏水，以保持母液及培
养基成分的精确性，防止贮藏过程发霉变质。 2、无机元素(inorganic nutrition )
大量元素，指浓度大于0.5mmol／L的元素， 有N，P，K，Ca，Mg，S等。其作用是：
(1)N:蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生物
碱等的组成成分。
氮（N）：细胞中核酸的组成部分，也是生物体许多酶的成分，氮被 植物吸收后转化为氨基酸再转化为蛋白质，然后被植物利用。
氮还是叶绿素、维生素和植物激素的组成成分。 氮主要以铵态氮、销态氮两种形式被使用，实际中常常将两者混合使
琼脂的用量一般在4～10g/L之间。 在离体培养中，增加琼脂的用量可以克服“玻璃化现象”的
发生。
琼脂的凝固能力除与原料、厂家和加工方式有关外，还与高 压灭菌的温度、时间、pH值等因素有关，长时间的高温会使 凝固能力下降，过酸及高温会使琼脂发生水解，失去凝固能 力。存放时间过久，也会逐渐失去凝固力，在使用中应注意。
6、抗氧化物(antioxide)
植物组织在切割时会溢泌一些酚类物质，接触空气中的氧
气后，自动氧化或由酶类催化氧化为相应的醌类，产生可 见的茶色、褐色以致黑色，这就是酚污染。
这些物质渗出细胞外就造成自身中毒，使培养的材料生长 停顿，失去分化能力，最终变褐死亡。
在木本，尤其是热带木本及少数草本植物中较为严重。 抗酚类氧化常用的药剂有半胱氨酸及Vc，可用50-200 mg/L
培养基中最常用的氨基酸是甘氨酸，其他的如精 氨酸、谷氨酸、谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、 丙氨酸等也常用。
(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：
园艺植物组织培养第6章
对于不同的种类、品种和生理状态的花药培养所要求的预处理及其 作用也不同。
在甜( 辣) 椒上, 低温处理一般采用4～7 ℃, 处理12 h～10 d。
李玉花等以高压静电场处理番茄花药后接种于培养基上, 发现高压 静电场处理花药可显著提高愈伤组织诱导率, 而且静电场处理后可使组 培茎丛苗超氧化物歧化酶( SOD) 活性升高, 丙二醛( MDA) 含量降低。
在不同品种的百合中, 诱导率从0～19.26 %不等。
研究表明, 花药培养力的大小, 是受多基因控制的数量性状, 因而随 着基因型的差异而有很大变化。
2. 生理状态
供体植株的年龄及其所处的生长条件也能影响花药对离体培养的反应， 一般来说，幼年植株的花药反应能力较好。
在开花末季采集的花药不但形成孢子体的频率很低，而且发生反应的 时间也较迟。
2.2 影响雄核发育的因子
所谓雄核发育（androgenesis），指的是小孢子沿孢子体途径发育成 花粉植株的过程。
影响雄核发育的因子很多，除上节提到的以外，还包括以下5个方 面：
孢子体：在世代交替的生活史中，产生孢子和具二倍体染色体的植 物体。
配子体：在世代交替的生活史中，产生配子和具单倍体染色体的植 物体。
第二节 花药培养的方法 2.1培养方法
（1）取材 取花粉发育到一定时期的花药进行培养。
一般而言，单核后期花药对培养反应较好。 因此，花药在接种以前，必须确定花粉的发育时期。
.四分孢子
.单核早期，核居中，细胞 单核中期，细胞质液化，核逐
质没有液泡化
渐移向细胞边缘；
单核晚期，中央液泡形成，核移到和 萌发孔相对的一边
（3）消毒
花药适宜培养时，花蕾尚未开放，花药在花被或颖片的严 密包被之中，本身处于无菌状态，因此，通常只要以70％酒精 喷洒或擦拭花器或包被着麦穗的叶鞘表面，即可达到灭菌要求。
园艺植物组织培养
外植体（explant）—凡是用于离体培养的植物器官、组织、 细胞、胚胎或原生质体统称为外植体。 8
无菌
是指使培养器皿、器械、培养基和培养材料等处于无微生 物（真菌、细菌和病毒等）的状态，以保证培养材料在培养器皿 中正常生长和发育。
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人工控制的环境
是指对光照、温度、湿度、气体等条件的人工控制，满足
园艺植物生物技术
参考书目
《园艺植物生物技术》，邓秀新、 胡春根主编 《植物生物技术》（第二版） 张献龙主编 《植物组织培养》巩振辉 申书兴著 《园艺植物组织培养 》吕晋慧 孔冬梅著 《植物组织培养实验指导》 王蒂 著
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一、植物组织培养的应用
加拿大一位渥太华大学的生物专家， 安德鲁佩林（Andrew Pelling），利 用苹果作为细胞培养基，诱导人耳
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感 谢 敬请批评指正
括根、 茎、叶、花、果实、种子等。
（3）胚胎培养：包括幼胚、成熟胚、胚乳、胚珠、子房培养等。 （4）组织培养：包括形成层组织、分生组织、表皮组织、薄壁组织以及 愈伤组织等的培养。其中，愈伤组织培养是一种最常见的 培养形式。
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二、植物组织培养的种类 （四类）
1.根据外植体材料的不同分为6种类型组织培养
6
第一节 植物组织培养的基本概念
一、植物组织培养的概念 二、植物组织培养的种类三、植物组织培养的理论基础
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一、植物组织培养的概念
植物组织培养（plant tissue culture） 是指在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、胚胎、 原生质体等进行培养，使其生长、分化并再生成完整 植株的技术。
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一、植物组织培养的应用
通过组织培养不仅可以快速繁殖优良苗木，而且可以进行无病毒植株的培 育，种质资源的保存等等。组织培养与园艺生产，农业生产及基因工程息息相 关，应用广泛，是生命科学的重要研究内容。已渗透到植物生理学、 病理学、 药学、 遗传学以及生物化学等生命科学的各个领域，成为许多基础理论深入研 究的必要手段和方法。
园艺植物组织培养技术
植物组织培养农学函授专用计划学时：2学时属累计学时：1-2学时教学目的：让学生了解组织培养的概念、类型及发展简史。
教学重点：组织培养、外植体、细胞学说、细胞全能性的概念，组培的条件，组织培养的类型教学难点：组织培养、外植体、细胞学说、细胞全能性的概念教学方法：理论讲解教学过程：[ A ] 组织教学[ B ] 讲授新课第一章绪论第一节植物组织培养的基本概念植物组织培养是本世纪初开始，以植物生理学为基础发展起来的一项技术。
本书所指植物组织培养具有广泛的含义。
即应用无菌操作方法，培养植物的一个离体器官、组织或细胞。
经各国科学家80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。
这项技术已非常成熟，并取得了巨大的经济效益，在生物学理论探讨和生产实践上已经取得了卓越的成就。
植物组织培养是生物技术的一个工作平台，近几年来由于转基因技术取得巨大成功，边境证基因植物的组织培养上了一个新的台阶。
一、植物组织培养的概念指在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。
进行组培的条件：1、无菌：指培养基、接种工具、外植体、接种环境等处于无真菌、细菌、病毒等微生物的环境。
措施：利用超净工作台接种（原理是空气过滤）、用高压蒸汽灭菌处理培养基和接种器械、用消毒灭菌剂浸泡外植体、用消毒液喷雾和紫外线照射接种室和培养室等。
2、人工控制的环境：指对光照、温度、湿度、气体等条件进行人工控制。
3、培养基；由水、无机盐类、有机营养成分、激素、天然物质、PH、琼脂等构成。
需经过高压灭菌才能使用。
4、外植体：用于离体培养的植物材料，包括植物器官、组织、细胞及原生质体等。
二、植物组织培养的类型根据外植体的不同，分为：1、组织培养：常用分生组织、形成层组织、薄壁组织、韧皮部组织等。
第三章 园艺植物组织培养
无菌母株制备 基 本 程 序 与 技 术 增殖、分化 植株再生及鉴定
培养基筛选 培养基中激素配比 激素种类及浓度 基本培养基组成 渗透压
炼苗和Байду номын сангаас植
逐步过渡
芦荟组织培养快速繁殖
材料和培养基
10～15cm高的芦荟幼苗
愈伤组织诱导培养基
MS＋(1-6mg/L)BA+(0.1-0.5mg/L)NAA
提高育种效率，改良品种
（1）培育单倍体
花药培养：把发育到一定阶段的花药接
种在人工培养基上，使其发育和分化成 植株的过程
花粉培养：从花药中分离出花粉粒使
之成为分散或游离的状态，通过培养使 其脱分化并发育成植株的过程
目的是获得单倍体植株
迅速获得纯合型材料，缩短育种年限 获得育种中间材料 与诱变育种相结合可以提高诱变频率 与细胞融合相结合，使这一育种途径更具有 实际应用意义 作为遗传工程受体更为有效 用作基础遗传研究的各个领域
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。 优点：繁殖率高，速度较快；遗传性稳定。 三倍体无籽西瓜、甘蔗、香蕉、香石竹、 丝石竹等
第三章 园艺植物组织培养
内 容（4学时）
第一节 第二节 第三节 第四节 概说
园艺植物组织培养的应用
园艺植物原生质体培养和体细胞杂交 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
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。
第二章园艺植物组织培养的理论基础与基本技术演示文稿
性。 由于受技术水平限制，目前还无法使所有的离体植物细胞都实现其全
能性。细胞全能性的表达难易程度却随植物种类、组织和细胞的不同而异 。
现在是18页\一共有38页\编辑于星期五
▪脱分化（Dedifferentiation）：已分化的植物细胞要表达全能性,必 需先脱分化,使细胞恢复到胚性阶段。 生长素尤其是2,4-Ｄ对脱分
（3）组织培养（Tissue Culture）：如分生组织、薄壁组织、 输导组织培养。
（4）细胞培养（Cell Culture）：指对单细胞或较小的细胞团进行培 养。
（5）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。
现在是4页\一共有38页\编辑于星期五
20世纪80年代，认为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。
植物细胞全能性的证明是通过1958年Steward等在胡萝卜根段细 胞体胚发生试验及1964年Guha等进行的曼陀罗花药培养。
第二章园艺植物组织培养的理 论基础与基本技术演示文稿
现在是1页\一共有38页\编辑于星期五
优选第二章园艺植物组织培养 的理论基础与基本技术
现在是2页\一共有38页\编辑于星期五
2. 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。
园艺植物组织培养(完整版)
植物组织培养填空（每空1分,共10分) 名词解释（共20分）简答题（每小题8分，共40分）论述2题15分2013。
12。
11名词解释1、外植体：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。
2、细胞核重编程:是细胞内的基因表达由一种类型变成另一种类型.通过这一技术，可以在同一个体上将较容易获得的细胞类型转变成另一种较难获得的细胞类型。
这一技术的实现将能避免异体移植产生的免疫排斥反应.3、直接器官发生：直接从外植体的细胞形成器官原基，然后发育成器官。
4、愈伤组织：是指在培养或自然条件下，植物细胞脱分化，不断增殖所产生的主要由薄壁细胞构成的不定形的组织.5、褐化现象：指对于富含多酚化合物的植物，在接种时由于切割或剥离使组织收到伤害,该类物质会在多分氧化酶的作用下氧化褐变，是培养基变黑，并严重抑制外植体生长和分化，严重时导致培养物死亡。
6、复幼现象：在离体培养环境下，取自成龄植株的外植体由于适应环境而一步步向幼龄方向变化。
7、胚状体:在离体培养条件下,植物离体培养的细胞、组织、器官也可以产生类似胚的结构，其形成也经历一个类似胚胎发生和发育过程,这种类似胚的结构称为胚状体。
8、植物超低温种质保存:将植物的离体材料包括茎尖、分生组织胚胎花粉愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等,经过一定的方法处理后在超低温条件下进行保存的方法。
条件培养基9、无菌：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。
10、植物茎段培养：植物茎段培差是指对植物的带有一个以上定芽或不定芽的外植体进行离体培养的技术.11、脱分化：也称去分化,是指离体培养条件下生长的细胞、组织或器官经过细胞分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织或成为未分化细胞特性的细胞的过程。
12、再分化：离体培养的植物细胞和组织细胞可以由脱分化状态重新进化分化,形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官,甚至形成完整植株,这个过程称为再分化。
《园艺植物组织培养》课程标准
《园艺植物组织培养》课程标准一、概述（一）课程性质本课程是园艺技术专业的一门核心课程，是一门理论性和实践性较强的应用性科学。
通过本课程的学习，使学生获得园艺植物组织培养技术应用能力，使学生具备植物组织培养的基本知识，能准确配制培养基，熟练无菌操作，培养出组培苗木，能科学设计培养方案，科学调控培养条件，正确分析解决组培异常问题，从而控制组培苗质量；具备组织培养工的职业素养，为今后从事苗木组培快繁与脱毒工作奠定基础。
本课程以《植物生长与环境》、《应用化学》、《园艺植物栽培》等理论和实践课程为基础。
（二）课程基本理念以教高［2006］16号文件精神为指导，以提高教学质量为目标，以创新课程体系和改革教学内容为重点，以组培岗位需求为导向，准确把握课程定位，科学制定课程标准，整体优化教学过程，加强教学质量监控，促进学生全面发展。
（三）课程设计的思路本课程是依据组培岗位工作任务与职业能力分析表中的园艺、花卉苗木组织培养项目设置的。
总体设计思路：从“岗位工作任务和职业能力”的分析出发，结合专业人才培养目标，设定课程目标；以培养组培技术应用能力和职业素质为目的，以岗位工作任务为中心，遵循认知规律、能力形成规律和农业生产规律，结合国家职业资格与技术等级要求，确定并序化教学内容；以项目为载体，以产品为导向，创设工作学习情景，实施工学结合、理实一体教学。
课程安排64学时，4学分，共设计6个教学模块14个项目，在第1～2学期分阶段教学。
该项目课程结构是按照认知岗位――组培基本技能――组培技术研发――组培技术应用――组培企业经营管理的先后顺序编排，基本体现由简单到复杂、由单项到综合的结构特点。
二、课程目标通过不同不同项目和具体任务的完成，使学生具备植物组织培养的基本理论知识；能准确配制培养基，熟练无菌操作，培养出组培苗木；能科学设计培养方案，科学调控培养条件，正确分析解决组培异常问题，从而控制组培苗质量；具备组织培养工的职业素质，使学生最终成为适应组培生产、管理、组培苗木销售与服务需要的、具有良好职业道德、较强组培技能和可持续发展能力的高素质技能型人才。
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
园林植物组织培养（19）
园艺植物生物技术Horticultural plant biotechnology1.2 园艺植物生物技术（Horticultural Plant Biotechnology）以园艺植物为材料，利用生物技术创造或改良种质或生产生物制品的技术◆园艺学和生物技术的交叉学科◆产生和发展基础：现代生物技术手段2. 园艺植物生物技术主要内容2.1 植物组织培养（Horticultural Plant Tissue Culture）●在无菌和人工控制的环境条件下●利用人工培养基●对各种外植体（胚、器官、组织、细胞、原生质体等）进行离体培养●使其再生发育成完整植株或生产有用生物产品的过程外植体类型：✓胚胎-成熟胚/幼胚，器官-根、茎、叶、花、果、种子等、✓组织-分生、薄壁组织、形成层、韧皮部、皮层、胚乳组织、花药等✓细胞-体、生殖细胞，原生质体Cutting Inoculating Callus formation Differentiating into buds/rootstest-tube plantlets Transplant2.2 细胞工程（Cyto-engineering of Hort. plants）●应用细胞生物学和分子生物学原理方法●通过某种工程学手段，以植物细胞为基本单位●在离体条件下进行培养、增殖●或人为地使细胞某些生物学特性发生改变●以改良和创造新品种，加速繁殖或获得某种有用物质的过程2.3 染色体工程（Chromosome engineering）◆染色体组工程—倍性遗传操作（haploid, polyploid）◆个别染色体工程染色体数目变化（单体、缺体、三体、四体）(monomer, nullisomic,trisomic,tetrosomic) 染色体结构变异（缺失、易位、倒位、重复等）（deletion, translocation, Inversion, repetition）2.4 基因工程（Genetic engineering ）◆以分子遗传学为理论基础，分子生物学和微生物学方法为手段◆将不同来源的基因(DNA)按预先设计蓝图◆在体外构建嵌合DNA分子再导入园艺植物细胞◆以改良原有的遗传特性，获得新种质*包括本国与外国专利The number of gene patents基因专利数量*05001000150020001990199219941996199820002002200420062008n u m b e r o f a p p l i c a t i o n s China World 美国、日本等发达国家拥有全球 ◆70%以上水稻基因专利◆90%以上玉米专利◆80％以上小麦专利◆75%以上棉花基因专利我国的基因专利不足美国的10%。
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植物组织培养填空（每空1分，共10分）名词解释（共20分）简答题（每小题8分，共40分）论述2题15分2013.12.11名词解释1、外植体：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。
2、细胞核重编程：是细胞内的基因表达由一种类型变成另一种类型。
通过这一技术，可以在同一个体上将较容易获得的细胞类型转变成另一种较难获得的细胞类型。
这一技术的实现将能避免异体移植产生的免疫排斥反应。
3、直接器官发生：直接从外植体的细胞形成器官原基，然后发育成器官。
4、愈伤组织：是指在培养或自然条件下，植物细胞脱分化，不断增殖所产生的主要由薄壁细胞构成的不定形的组织.5、褐化现象：指对于富含多酚化合物的植物，在接种时由于切割或剥离使组织收到伤害，该类物质会在多分氧化酶的作用下氧化褐变，是培养基变黑，并严重抑制外植体生长和分化，严重时导致培养物死亡。
6、复幼现象：在离体培养环境下，取自成龄植株的外植体由于适应环境而一步步向幼龄方向变化。
7、胚状体：在离体培养条件下，植物离体培养的细胞、组织、器官也可以产生类似胚的结构，其形成也经历一个类似胚胎发生和发育过程，这种类似胚的结构称为胚状体。
8、植物超低温种质保存：将植物的离体材料包括茎尖、分生组织胚胎花粉愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等，经过一定的方法处理后在超低温条件下进行保存的方法。
条件培养基9、无菌：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。
10、植物茎段培养：植物茎段培差是指对植物的带有一个以上定芽或不定芽的外植体进行离体培养的技术。
11、脱分化：也称去分化，是指离体培养条件下生长的细胞、组织或器官经过细胞分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织或成为未分化细胞特性的细胞的过程。
12、再分化：离体培养的植物细胞和组织细胞可以由脱分化状态重新进化分化，形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至形成完整植株，这个过程称为再分化。
13、原球茎：原球茎是兰花种子发芽过程中的一种形态学构造。
是短缩的、呈珠粒状的、由胚生细胞组成的、类似嫩茎的器官。
14、植物器官培养：对植物体各种器官及器官原基进行离体培养的方法。
包括根、茎、叶、花、果实、种子等的培养。
15、胚胎培养：对植物成熟胚和未成熟胚以及胚器官进行离体培养的方法，称为胚胎培养。
16、体细胞无性系变异育种：指体细胞无性系变异在育种中可以改良作物品种拓宽种质资源，以及加强外源基因向栽培中的渐渗。
17、体细胞胚胎发生：植物离体培养细胞产生胚状体的过程。
18、离体授粉：或称试管受精、离体受精，指将未授粉的子房或胚珠从母体上分离下来，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。
19、种质资源的离体保存：是指对离体培养的小植株、器官、组织、细胞或原生质体等材料，采用限制、延缓或停止其生长的处理使之保存，在需要时可重新恢复其生长，并再生植株的方法。
20、异质性现象:一个细胞或个体含有不同遗传背景细胞质的现象。
21、人工种子：植物离体培养产生胚状体或不定芽，被包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中形成能发芽出苗的颗粒体。
填空题1、2、培养基可分为固体培养基和液体培养基，二者的区别在于是否加入凝固剂。
3、离体培养中再生植株的主要途径是器官发生和胚胎发生。
而原球茎发生、绿色球状体发生、球状茎原基发生、外植体已存在的器官原基萌发等再生途径由于与器官发生有较密切联系，将之归入关以上的器官发生途径。
4、植物组织培养实验室包括准备室、无菌操作室、培养室和温室。
5、愈伤组织形成过程可分为诱导期、分裂期、分化期。
-6、德国植物学家Haberlandt提出植物细胞全能性学说。
7、在双子叶植物上，体细胞胚胎发生经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷形胚和成熟胚5个阶段。
8、植物体细胞胚胎发生具有双极性和存在生理隔离2个特点。
9、1960年，Cocking 等用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。
这是植物组织培养的第二次突破。
10、植物器官和组织培养的基本程序包括无菌外植体的获得、初代培养物的建立、形态发生和植物再生、培养物的观察记载11、限制离体培养物生长速度的方法很多，如低温、提高渗透压、加生长延缓剂、干燥、降低氧分压、矿物油覆盖。
12、外植体经过灭菌处理后，要建立起初代无菌培养材料，并使其增殖和发育，还需无菌环境、规范操作、条件合适的配合。
13、根据材料的来源，胚培养的类型可分为幼胚培养、成熟胚培养。
14、根据器官形成方式的不同，将植物器官的再生分为短枝发生型、丛生芽发生型、不定芽发生型，胚状体发生型、原球茎发生型。
15、细胞悬浮培养可分为分批培养、半连续培养、连续培养。
连续培养又分为封闭式连续培养和开放式封闭培养。
16、花粉培养方式包括平板培养、液体培养、双层培养、看护培养、微室培养、条件培养基培养。
简答题和论述题1.请简述玻璃化现象的含义及防治措施。
含义：是指组织培养过程中的特有的一种生理失调或生理病变，表现为叶和嫩梢呈水浸透明或半透明水渍状。
措施：提高琼脂的浓度；改善容器的通气状况；调节培养基组分；减低NH4＋可以减少玻璃苗；或入根皮苷和Ca 2＋的浓度。
2.影响植物体细胞无性系变异的因素。
（一）外植体外植体的类型、生理状态等因素明显影响体细胞无性系变异的频率。
一般而言，培养特异化程度高或衰老的组织，产生变异的几率大；而培养分生组织或幼龄的外植体（如顶芽、腋芽、分生组织），则发生变异较少。
（二）物种和基因型体细胞无性系变异具有对物种和基因型的依赖性，即无论再生模式如何，物种和基因型都影响着体细胞无性系变异的发生。
另外，源植株的倍性也是一个重要因素，多倍体和染色体数目较多的植物其变异频率比二倍体和单倍体高。
（三）培养基 1.基本培养基基本培养基的某些成分会使培养物倍性改变。
2.植物生长调节剂。
生长调节剂可能是起一种诱变剂的作用。
不同的激素浓度可以有选择地诱导不同倍性的细胞的分裂。
激素除了引起染色体倍性的增加外，在一些培养中还发现染色体倍性减少的现象。
（四）继代培养时间继代时间越长，继代次数越多，细胞变异的几率就越高。
长时间的继代培养会使愈伤组织和细胞的再生能力降低甚至完全丧失。
3.影响脱分化与再分化的因素有那些？影响细胞脱分化的因素1损伤：外植体由于切割损伤的刺激，导致细胞内一系列生理生化的变化，促进细胞增殖，这可能使生命的一种自我调节机制2生长调节剂。
主要是生长素类起作用，因而在诱导愈伤组织时常加入生长素类，但同时配合使用细胞分裂素则效果可能更好3光照。
弱光或黑暗条件下常有利于脱分化中的细胞分裂。
4细胞位置。
外植体本身的各类细胞可能对培养条件的刺激有不同的敏感性。
5外植体的生理状态。
不同生理年龄和不同季节都会有不同的培养反应。
6植物种类差异。
不同种类的材料脱分化难易有所区别，一般情况下，双子叶植物比单子叶植物及裸子植物容易。
影响细胞再分化的因素：目前还不能让所有植物的所有活细胞都再生植株。
主要原因是：（1）不同植物种类再分化的能力差异很大；（2）对某些植物的植株再生条件还没有完全掌握。
影响细胞再分化的因素与影响脱分化的因素基本一样。
4.简述褐化现象的含义及防治措施。
含义：褐化是指外植体或培养材料向培养基中释放褐色物质，致使培养基和培养材料逐渐变褐而死亡的现象。
措施：1.取材季节：冬春季节2.选择合适的外植体：分生能力强3.在培养基中加入抗氧化剂（抗坏血酸，柠檬酸，半脱氨酸，二硫苏糖醇，PVP）4.吸附剂：活性炭5加快继代转瓶速度5.配制母液应注意的事项有哪些？1、配制的倍数不宜过高，这样一方面可避免一时用不完造成质量的变质浪费，另一方面也可以避免母液倍数过高，吸量相对过小而影响准确性。
2、母液配好后，应立即存放于2-4 ℃的冰箱中保存备用。
3、母液贮备时间不宜过长，尽量做到有计划配制，预计能在短期内用完。
故所有母液应在评上注明配制的日期，以便于检查。
4、应定期检查母液，如果出现浑浊或者沉淀以及微生物污染，不宜再用，应重新配制。
5、称取大量元素化合物，只需在感应量为0.01克的扭力天平或者药物天平上称量。
称取微量元素、维生素、氨基酸等，则要在感应量为0.0001克的精密光电分析天平上称量。
6、各种化学药品的浓度应适当，过大则会溶解不完全，而且还会引起化学反应产生沉淀，从而影响溶液中药品含量。
7、配制母液时，应用容量瓶定容，使溶液的体积精确的到达刻度线。
（配制母液原则：相同类型的试剂混合；易形成沉淀的药品分开；母液浓度要适宜；用量要认真计算和核对；药品要准确称量。
）6.请简述培养基中添加活性炭的主要作用。
（1）吸附培养基及培养物分泌物中的抑制物质（2）抑制外植体褐变（3）防止玻璃苗的产生（4）促进培养物生长和分化（5）促进生根。
7.请比较分析植物传统的保存方式与离体保存方式的各自优缺点？（1）、传统包括原生境保存和移地保存:优点：能够保证物种的原有的各种生物特性稳定遗传下来。
缺点：①如果需要保存大量的种质，需要耗费巨大的人力物力和土地资源，在实际工作中很难得到实施；②容易受到自然灾害、虫害、病害的侵袭，造成植物种质资源的丧失；③无性繁殖的植物难于采用种子保存；④种子生活力随贮存期的延长会逐渐丧失；⑤采用无性繁殖来保持其优良性状的植物，用种子繁殖后代会发生变异；⑥顽拗型种子植物不宜用种子保存或保存难度很大（2）、离体保存方式：优点：①所占空间少，节省大量的人力物力和土地；②便于种质资源的交流利用；③需要时，可以用离体培养的方法很快大量繁殖；④避免自然灾害引起的种植流失。
缺点：①对于限制或延缓的生长处理，需要定期转移，连续继代培养；②易受微生物污染或发生人为差错；③多次继代培养有可能造成遗传性变异及材料的分化和再生能力的逐渐丧失8.超低温保存的基本原理。
低温冰冻过程中，如果生物细胞内水分结冰，细胞结构就会遭到不可逆的破坏，导致细胞和组织死亡。
植物材料在超低温条件下之所以可以长期保存并能在离开保存环境后正常进行细胞分化，就是在冰冻过程中避免了细胞内水分结冰，并且在解冻过程中防止细胞内水分的次生结冰而达到植物材料保存目的。
9.简述植物组织培养中准备室（化学室）的作用。
（1）器具的洗涤、干燥、灭菌、保存；(2)培养基配制，蒸馏水生产；(3)生理生化分析及切片制备；(4) 药剂的配置、存放，称取。
10.影响植物快繁的因素有哪些？其影响因素多种多样：①外植体：a.外植体来源。
b.外植体生理年龄。
c.外植体大小②培养基：a.基本培养基。
b.植物生长调节剂。
c.培养基的物理特性。
③培养条件：a.光照b.温度c.湿度d.气体④继代培养的形成⑤移栽过程中影响生长的因素：a.根系结构b.叶表皮组织11.请简述分生组织含毒量低的原因。