第二节 植物细胞工程

➢ （3）怎样选取最佳培养基方案 ✓ （例：MS+6BA0.5mg/L+NAA1mg/L+Agar0.6%） • 对于某个待培养的目的植物来讲： • 查资料→预备性试验→观察培养物的反应→调整 • 单因子试验，多因子试验和正交设计-----逐步添加和逐步排
除 • 基本培养基的选择 • 激素的选择：激素种类、浓度、激素配比 • 糖的选择：糖的种类、浓度的选择 • 琼脂的选择：主要是浓度的选择 • 附加物的选择：香蕉汁、活性炭、椰子汁等
➢ （4）培养基的配制方法（药品室进行）
✓ MS+6-BA0.5+NAA1+Agar0.6%
• 水+母液： • 激素或其他成分：如活性碳等 • 糖类：一般30g/L • 琼脂 ：一般6－8g/L • 加热溶化： • pH值调整： • 定容： • 分注、封口： • 灭菌 ：
500 mL
2. 灭菌
➢ （1）湿热灭菌： ✓ 培养基及布制品的灭菌 ✓ 几种排气的方法： ✓ 时间与体积的关系： ✓ 放气方法：
➢ （2）培养基的种类： ✓ 按培养基组成特点分类 • 第一类为含盐量高的培养基，如MS、LS、BL、ER。 • 第二类为硝酸钾含量高的培养基，如B5、N6、SH。 • 第三类是无机盐中等含量培养基，如Nitsch培养基。 • 第四类为低盐含量基本培养基，如White、WS和HE培养基。
✓ 按培养基的功能分类 • 脱分化培养基 • 分化培养基 • 壮苗培养基 • 生根培养基 初代培养基 继代培养基
4. 培养 Culture（培养室）
➢ （2）培养条件与环境条件： ✓ 温度（Temperature) 、 ✓ 湿度（Humidity) 、 ✓ 光照［光质（Light wave)、
光强（Light intensity)、 光周期（Light period)］ ✓ 渗透压（Penetrating pressure) ✓ ｐＨ ✓ 气体（Gas)
➢ 愈伤组织(Callus)：外植体产生的排列疏松、无规则 且没有发生分化的薄壁细胞。
➢ 脱分化（dedifferentiation）：原来已经分化，并且 具有一定功能的体细胞(或性细胞)，丧失了原有的 结构和功能，又重新恢复分裂功能，就叫做植物细 胞的脱分化。
（二）对植物组织培养实验室的要求
➢ 化学实验室或培养基配制室 ➢ 洗涤室或消煮室 ➢ 无菌室或接种室 ➢ 培养室 ➢ 观察与鉴定室 ➢ 温室或苗圃 ➢ 贮存室
Ca、Mg、S等元素（配成母液 ） • 微量元素：其浓度小于0.5mmol/L，微量元素包括Cu、Mo、
Zn、Na、Mn、Co B和I等（配成母液 ） • 铁盐： 采用硫酸亚铁和EDTA-Na2结合成螯合铁配置而成
（配成母液 ）
✓ 有机营养成分：（配成母液 ）
• 碳水化合物：蔗糖和葡萄糖，白糖节约成本，一般的使用 浓度为2%~4%。
• 植物生长调节物质（常称为激素）：配成母液
• 生长素：NAA、IAA、IBA、 2，4-D；
• 细胞分裂素：KT(激动素)、6-BA(6-苄基腺嘌呤)、ZT（玉 米素）、2-iP（2－异戊烯腺嘌呤）和TDZ（噻重氮苯基 脲）。
• 其它：赤霉素（GA3）；脱落酸（ABA）；多效唑 （PP333）
• 水：
愈伤组织的诱导 由愈伤组织分化成幼苗
（一） 重要概念
➢ 植物组织培养：在无菌条件下，将离体的植物器官（根尖、 茎尖、叶、花、果实、种子等）、组织（花药、胚乳、皮层、 髓组织等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、胚胎（成熟或 未成熟的胚）、原生质体等培养在人工配制的培养基上，给 予适当的培养条件，诱发产生愈伤组织、丛生芽或长成新的 完整的植株的一种实验技术。
培养室 接种室
观察与鉴定室
大棚
（三）植物组织培养的步骤
➢ 1. 培养基（Culture medium ）配制 ➢ 2.灭菌 ➢ 3. 接种 ➢ 4. 培养 ➢ 5. 试管苗驯化移栽 ➢ 6. 试管苗增殖率的估算
1. 培养基的配制
➢ （1）一个完善的培养基成分： ✓ 无机营养成分： • 大量元素：浓度大于0.5mmol/L，包括H、O、N、P、K、
2. 灭菌
➢ （2）灼烧灭菌：用于无菌操作的 器械 95%的酒精 +酒精灯火焰上 灼烧接种器杀菌器，如图
➢ （3）过滤灭菌：不耐热的物质
2. 灭菌
➢ （4）干热灭菌：玻璃器皿及耐热用具等。 ➢ （5）紫外线和熏蒸灭菌：空间灭菌所用（培养室、
接种室等）。 ➢ （6）一些物体表面用药剂喷雾灭菌。 ➢ （7）消毒剂表面灭菌： • 植物材料（超净工作台上，接种室） • 消毒剂的因素 • 外植体消毒步骤
第二节 植物细胞组织培养 ➢ 二 植物细胞培养 ➢ 三 植物原生质体培养与融合 ➢ 四 人工种子的研制 ➢ 五植物种质资源离体超低温保存 ➢ 六 植物细胞工程研究进展（综述）
一 植物组织培养 （Plant tissue culture）
➢ （一）重要概念 ➢ （二） 对植物组织培养实验室的要求 ➢ （三） 植物组织培养的步骤 ➢ （四） 植物组织培养的主要阶段
（一） 重要概念
➢ 植物细胞全能性（Cell Totipotency）：指任何具 有完整细胞核的植物细胞（不管性细胞还是体细 胞），都拥有形成一个完整植株所必需的全部遗传 信息，在特定的环境下能进行表达，产生一个独立 完整个体的能力。
➢ 满足两个条件：离体；给予适当的刺激
➢ 经历两个过程：脱分化；再分化
消毒 剂因 素
外植体消毒步骤
➢ 材料→自来水→蒸馏水→75%酒精30~60 s →无菌水 3~4次→10%次氯酸钠或次氯酸钙饱和液或0.1~0.2% 升汞 （吐温）5~15 min →无菌水洗5~8次。
3. 接种（接种室）
4. 培养 Culture（培养室）
➢ （1）培养方法 ✓ 固体培养法 ✓ 液体培养法
➢ 由于在试管内培养，且培养的是脱离植株母体的培养物，所 以也叫“离体培养” （Culture in vitro）或“试管培养” （In test-tube culture） 。
（一）重要概念
➢ 外植体(Explant)：植物组织培养中用来进行离体无 菌培养的离体材料，可以是器官、组织、细胞和原 生质体等。