组织培养技术PPT课件
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（4）组织培养（Tissue Culture）：如分生组织、薄壁组织、输导组织培养。 （5）细胞培养（Cell Culture）：指对单细胞或较小的细胞团进行培养。 （6）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。
4
矮牵牛茎尖离体培养培养 5
3
二、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：
（1）完整植株培养（Plant Culture）：对幼苗和较大植株等的培养。
（2）胚胎培养（Embryo Culture）：包括成熟胚、幼胚、子房、胚珠等的 培养。
（3）器官培养（Organ Culture）：包括离体根、茎、叶、果实、种子、花 器官的培养。
细胞全能性的表达：尽管理论上每个细胞都具 有全能性，但实际表达难易程度却随植物种类、 组织和细胞的不同而异。
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四、植物组织培养技术的发展历史
• • 1、 早期探索阶段 （1930年以前） • 1893年，Schwann和Scheiden提出细胞学说及植物细胞全能性理论。
• 1902年，德国植物生理学家Haberlandt第一次尝试采用植物组织培养 技术对小野芝麻、风眼兰叶肉组织及万年青属植物的表皮细胞进行培养， 但未能培养成活。 • 1904年，Hanning首次对十字花科的萝卜和辣根的胚培养成功。 • 1922年，Knudson将兰花种子在离体的条件下非共生萌发。同年， Knotte和Robbins对离体根尖进行了培养。Robbins还对豌豆、玉米及棉花 的茎尖进行了培养，只形成一些缺绿的叶和根。 • 1925年，Laibach利用胚培养技术对亚麻的种间杂种胚进行了培养， 并于1929年利用亚麻的胚培养来克服杂交不亲和性。
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖 Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
6
微型月季茎段离体培养
7
花烛叶片离体快速繁殖
8
大蒜根尖培养及植株再生
9
大蒜试管鳞茎诱导
10
人参细胞悬浮 培养
11
非洲紫罗兰原生质体分离、培养及植株再生
14
直接器官发生
间接器官发生
体细胞胚胎发生
15
贯叶金丝桃不定芽直接再生过程
16
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 17
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 18
台湾百合离体培养
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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
20
大蒜愈伤组织培养
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日本牵牛花的离体培养
22
23
禾本科牧草的体胚发生过程
24
菊花体细胞胚胎发生及植株再生
25
大蒜体细胞胚胎发生过程
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28
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。
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30
3、根据培养基的类型分为:
（1）固体培养（Solid culture）: 琼脂、卡拉胶等固化。 （2）半液半固体培养(Semisolid Culture)：固液双层。 （3）液体培养(Liquid Culture)：震荡、旋转或静置培 养。
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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。
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分化、脱分化与再分化：分化是指个体发育过 程中，不同部位的细胞形态结构和生理功能发生 改变，形成不同组织或器官。
脱分化也称去分化，是指离体条件下生长的细胞、组织 或器官逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生能力，形成 无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程。再分化是由脱分 化形成的愈伤组织重新分化出特定细胞、组织和器官的过 程。
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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。
植物组织培养技术
1
第一章 绪 论
一、植物组织培养的概念
1. 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。
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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。 （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。
12
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2、根据再生途径分为：
（1）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。
32
固体培养： 液体培养
33
体胚液体培养
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不同类型液体培养装置
35
液体培养体系
36
菠萝种苗液体培养系统
37
丹参毛状根培养
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三、植物组织培养技术的理论基础
植物细胞的全能性(Plant cellular totipotency） 从理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上讲，植物体的每个生活细胞都具有该
植物体的全部遗传信息，在特定的离体培养条件 下，具有发育成完整植株的潜在能力。
（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).
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矮牵牛茎尖离体培养培养 5
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二、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：
（1）完整植株培养（Plant Culture）：对幼苗和较大植株等的培养。
（2）胚胎培养（Embryo Culture）：包括成熟胚、幼胚、子房、胚珠等的 培养。
（3）器官培养（Organ Culture）：包括离体根、茎、叶、果实、种子、花 器官的培养。
细胞全能性的表达：尽管理论上每个细胞都具 有全能性，但实际表达难易程度却随植物种类、 组织和细胞的不同而异。
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四、植物组织培养技术的发展历史
• • 1、 早期探索阶段 （1930年以前） • 1893年，Schwann和Scheiden提出细胞学说及植物细胞全能性理论。
• 1902年，德国植物生理学家Haberlandt第一次尝试采用植物组织培养 技术对小野芝麻、风眼兰叶肉组织及万年青属植物的表皮细胞进行培养， 但未能培养成活。 • 1904年，Hanning首次对十字花科的萝卜和辣根的胚培养成功。 • 1922年，Knudson将兰花种子在离体的条件下非共生萌发。同年， Knotte和Robbins对离体根尖进行了培养。Robbins还对豌豆、玉米及棉花 的茎尖进行了培养，只形成一些缺绿的叶和根。 • 1925年，Laibach利用胚培养技术对亚麻的种间杂种胚进行了培养， 并于1929年利用亚麻的胚培养来克服杂交不亲和性。
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖 Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
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微型月季茎段离体培养
7
花烛叶片离体快速繁殖
8
大蒜根尖培养及植株再生
9
大蒜试管鳞茎诱导
10
人参细胞悬浮 培养
11
非洲紫罗兰原生质体分离、培养及植株再生
14
直接器官发生
间接器官发生
体细胞胚胎发生
15
贯叶金丝桃不定芽直接再生过程
16
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 17
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 18
台湾百合离体培养
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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
20
大蒜愈伤组织培养
21
日本牵牛花的离体培养
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禾本科牧草的体胚发生过程
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菊花体细胞胚胎发生及植株再生
25
大蒜体细胞胚胎发生过程
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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。
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3、根据培养基的类型分为:
（1）固体培养（Solid culture）: 琼脂、卡拉胶等固化。 （2）半液半固体培养(Semisolid Culture)：固液双层。 （3）液体培养(Liquid Culture)：震荡、旋转或静置培 养。
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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。
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分化、脱分化与再分化：分化是指个体发育过 程中，不同部位的细胞形态结构和生理功能发生 改变，形成不同组织或器官。
脱分化也称去分化，是指离体条件下生长的细胞、组织 或器官逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生能力，形成 无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程。再分化是由脱分 化形成的愈伤组织重新分化出特定细胞、组织和器官的过 程。
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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。
植物组织培养技术
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第一章 绪 论
一、植物组织培养的概念
1. 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。
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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。 （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。
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2、根据再生途径分为：
（1）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。
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固体培养： 液体培养
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体胚液体培养
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不同类型液体培养装置
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液体培养体系
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菠萝种苗液体培养系统
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丹参毛状根培养
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三、植物组织培养技术的理论基础
植物细胞的全能性(Plant cellular totipotency） 从理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上讲，植物体的每个生活细胞都具有该
植物体的全部遗传信息，在特定的离体培养条件 下，具有发育成完整植株的潜在能力。
（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).