3、1菊花的组织培养(给力的课件)

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再分化
试管苗的形成
植物组织培养过程
植物细胞培养
细胞分裂

素>生长素
体 组
脱分化
愈 伤 再分化

织 或 细
细胞分 裂素≈
组 织
根 细胞分裂
植 物 体
胞 生长素
素<生长素
不需要光
需要光
(三)植物组织培养的理论基础---细胞全能性
概念:高度分化的植物细胞,仍然具有发育 成完整个体的潜能。
原因:生物体的每一个细胞都包含有该物种 所特有的全套遗传物质。
蔗糖既是碳源也是调节渗透压的物质;维生素能 促进细胞分裂和诱导器官分化;甘氨酸是蛋白质 的组成成分,也是有机氮源。
D、植物激素:生长素、细胞分裂素、赤霉素等
MS固体培养基成分及比例
萧县郝集中学
讨论:你能说出各种营养物质的作用吗?同 专题2中微生物培养基的配方相比,MS培养基 的配方有哪些明显的不同?
2、培养基及接种 器具灭菌不彻底
4、环境不清洁
思考:你打算做几组重复?你打算设置 对照实验吗?
答:每种材料或配方至少要做一组以上的重复。 设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养 基的锥形瓶,与接种操作后的锥形瓶一同培养, 用以说明培养基制作合格,没有被杂菌污染。
(四)培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养, 培养期间应定期消毒
(六)栽培
幼苗移栽后,每天观察并记录幼苗的生长 情况,适时浇水、施肥,直至开花
在整个操作过程中,是如何来实现无菌环境的?
1、培养基的灭菌(高压蒸汽灭菌) 2、外植体的消毒(酒精、氯化汞) 3、接种的无菌操作(酒精、酒精灯——灼烧) 4、无菌箱中的培养; 5、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。
结果分析与评价
1958,美国,斯图 尔德
植物组织培养
(一)植物组织培养概念
在无菌和人工控制条件下,将离体的 植物器官、组织、细胞,培养在人工配置 的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导 其脱分化产生愈伤组织再分化形成丛芽, 最终形成完整的植株。
又称:植物离体培养
关键词: 外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
wenku.baidu.com
外植体:用于离体培养的植物器官或组织片段。
高度分化的细胞含有保持物种发育 所需要的全套基因
(四)植物组织培养的应用:
1、培育无病毒植株 2、大规模培养愈伤组织(提取紫草素,治疗 烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料)
3、人工种子(解决有些作物品种繁殖能力差, 结子困难或发芽率低等问题)
4、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法 (受体细胞为植物细胞)
表达条件:离体条件 无菌操作
适宜物质的诱导和调节(植物激素) 适宜的营养物质 温度、酸碱度、光照等条件的控制
对比:多利羊的诞生
思考
动物细胞有没 有这种能力?
这个试验说明了已经分化的细胞核 具有什么特性?
高度分化的动物体细胞的细胞 核有发育成完整个体的潜能
植物组织培养技术
动物的克隆技术
已经分化的细胞,仍然具有发育成 完整个体的潜能。 细胞全能性 思考 为什么已经分化的细胞具有全能性呢?
答:微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需 的无机盐;蔗糖提供碳源,同时能够维持细胞的渗 透压;甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体 植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的 特殊营养需求。
微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培 养不同,MS培养基则需提供大量无机营养,无机盐 混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两 大类。
3、灭菌
分装好的培养基连同其他器械一起 进行高压蒸汽灭菌
(二)外植体消毒
1、选材:菊花茎段,取生长旺盛的嫩枝
2、消毒
①流水冲洗
菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉,用软刷轻 轻刷洗,刷洗后在流水下冲洗20min左右 ② 酒精处理
用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分,放入体积 分数为70%的酒精中摇动2-3次,持续6-7s,立 即将外植体取出,在无菌水中清洗
三、影响植物组织培养的因素
1、材料的种类、年龄及保存时间长短等 2、营养 3、植物激素 4、PH、温度、光照等条件
1、植物材料的选择
---直接关系实验的成败
①不同植物的组织培养难度不同 eg:烟草和胡萝卜的组织培养较为容易
枸杞愈伤组织的芽诱导比较难 菊花的组织培养一般选择未开花植株 的茎上部新萌生的侧枝
使用顺序
实验结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但不利分化
先使用细胞分裂素后使用生长素 同时使用
细胞既分裂、也分化 分化频率高
使用比例 生长素 生长素 生长素
> 细胞分裂素 < 细胞分裂素
= 细胞分裂素
实验结果 有利于根的分化
有利于芽的分化,抑制根的分化 促进愈伤组织生长
思考:以下培养基出现的现象反应了什么问题?
2、稳定性
造血干细胞 原红细胞 早幼红细
胞 中幼红细胞 晚幼红细胞 成
熟红细胞 死亡
3、不可逆性
细胞分化是
否意味着细胞
中遗传物质的
改变?
遗传物质没有改变,
不同组织的细胞共同
来源于受精卵,经有
丝分裂产生。
3、细胞分化的实质
基因
ABCDE
在个体发育过程中,不同细胞中 遗传信息的执行情况不同即基因 的选择性表达的过程
生长素 / 细胞分裂素
高 利于根的形成 适中 利于愈伤组织的形成
供参考的配方
1、诱导菊花愈伤组织: 在MS培养基中加入BA和NAA,质量浓度均为0.5mg
/L 2、诱导菊花从芽: 在MS培养基中加入BA和NAA,质量浓度分别为2---
3mg/L和0.02—0.03mg/L 3、诱导菊花生根: 在MS培养基各成分用量减半,并添加入NAA或IAA
2.答:外植体的生理状态是成功进行组织培养 的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况 好,容易诱导脱分化和再分化。
基本原理: 细胞的全能性
菊 基本过程: 脱分化 愈伤组织 再分化

的 影响因素: 材料性质、营养物质、

调节物质、环境条件
织 操作流程: 配制MS固体培 外植体的消毒

养基

栽培 移栽 培养 接种
ABCDE
BADCE
ABCDE
ABCDE
血红蛋白基因开启
红细胞
合成血红蛋白
肌动蛋白基因关闭 (不合成肌动蛋白)
肌细胞
血红蛋白基因关闭 合成肌动蛋白 肌动蛋白基因开启 (不合成血红蛋白)
4、细胞分化的结果
细胞产生了不同种类的蛋白质即出现了 不同的结构和功能的细胞和组织。
二、基础知识
胚状体


愈伤组织
课题一 菊花的组织培养
安岳中学: 蒋小丽
细胞分化
一、知识回顾
1、细胞分化的概念
有丝分裂
受精卵
在个体发育中,由一个 或一种细胞增殖产生的后代,在 形态、结构和生理功能上发生稳 定性差异的过程。
2、细胞分化的特点
4、普遍性
细胞分化发生在整个生命进程中。1、持久性
黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合 成黑色素;离体培养的上皮细胞,始终保持 为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞。
②外植体在培养基中要分布均匀,放置外植体数量根 据锥形瓶的大小确定,一般胡萝卜3-4块,菊的茎 或叶6-8块,也不要太少,以充分利用培养基中的 营养成分和光照条件
③插入时应注意方向,形态学上端朝上,形态学下端 朝下,不要倒插。茎段、茎尖基部插入培养基利于吸 收水分和养分
正常苗
污染苗
污染途径
1、外植体带菌 3、接种操作时带入
脱分化(或去分化):由高度分化的植物组 织或细胞产生愈伤组织的过程。
再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培 养,又可以重新分化成根或芽等器官的过程。
愈伤组织:细胞排列疏松、无规则、高度液 泡化的无定形的薄壁细胞。
(二)植物组织培养的基本过程
切取 形成层
移栽
无菌 接种
脱分化
培养室
诱导愈伤组织 的形成
②同一种植物材料,材料的年龄、保存时 间的长短等也会影响实验结果。
无机盐
2、营养---MS培养基
A、大量元素: N、P、K、Ca、Mg、S
N、P主要影响蛋白质、核酸的合成; K、 Ca、Mg、S主要影响酶的活性。
B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co
C、有机物:甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖
作用:2,4-D有利于愈伤组织的生长; IAA、NAA、IBA有利于器官分化。
细胞分裂素类: 激动素(KT)、6-苄基嘌呤( 6-
BA)、玉米素(ZT)等。
作用:促进细胞的分裂与分化,其中KT能 明显促进芽的分化而抑制根的形成。
赤霉素类: 赤霉酸(GA3)等
作用:促进不定芽和幼株伸长。
❖激素的使用顺序、使用量及比例影响植物细胞 的发育方向:
(一)对接种操作中污染情况的分析 (二)是否完成了对植物组织的脱分化和再分化 (三)是否进行了统计、对照与记录 (四)生根苗的移栽是否合格
五、课题延伸
1、一般来说,容易进行无性繁殖的植物,也 容易进行组织培养
扦插
营养繁殖
嫁接
压条
2、实例:芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季
扦插 压条
嫁接
练习
1.答:植物组织培养所利用的植物材料体积小 、抗性差,对培养条件的要求较高。用于植 物组织培养的培养基同样适合于某些微生物 的生长,如一些细菌、真菌等的生长。而培 养物一旦受到微生物的污染,就会导致实验 前功尽弃,因此要进行严格的无菌操作。
2、无菌操作要求
操作要在酒精灯火焰旁完成,每次使用器械后,都需 要用火焰灼烧灭菌,接种后立即盖好瓶盖。
3、材料的切取和接种
将消过毒的菊花茎段在无菌培养皿中切成 0.5~1cm的小段,用镊子夹取菊花茎段接种。
4、接种注意事项
①每接种一块外植体前,镊子需放入体积分数为70 %的酒精溶液中消毒一次,然后在酒精灯火焰上烧 一遍,冷却后再接种
生活中的辛苦阻挠不了我对生活的热 爱。20.11.1520.11.15Sunday, November 15, 2020
人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。01:47:5301:47:5301:4711/15/2020 1:47:53 AM
培养温度控制在18-22℃ 每日用日光灯光照12h
(五)移栽
1、打开封口膜
移栽生根的菊花试管苗之前,应先打开培养瓶的 封口膜,让试管苗在培养间生长几日。一般放置在20 ~25℃的遮荫环境中,适应5~7d。试管苗不萎蔫,有 新生长的趋势,便可移栽。
2、清洗转移
用流水清洗根部的培养基,将幼苗移植到消过毒 的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间
四、实验操作
制备MS固 体培养基
配制各种母液 配制培养基 灭菌
外植体消毒
冲洗—酒精—无菌水冲洗— 氯化汞—无菌水冲洗至少三
次之上
栽培
接种 培养 移栽
(一)制备MS固体培养基
MS培养基包括20多种营养成分,实验室一般使用 4℃保存配制好的培养基母液来制备
1、配制各种母液
①无机物中大量元素浓缩10倍,微量元素浓缩100 倍,常温保存
②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按 1mg/ml的质量浓度单独配制成母液
③用母液配制培养基时,需要根据各种母液的浓缩 倍数,计算用量
2、配制培养基 ① 配制培养液
② 调PH ③ 培养基的分装
分装到锥形瓶中,每瓶分装50ml或 由10于0菊m花l 的茎段的组织培养比较容易 ,因此不必添加植物激素
,质量浓度均为0.1mg/L
4.温度、光照、pH的影响
温度:大多数植物组织培养控制在23~27℃ , 低于15℃时植物组织会表现生长停止, 高于35℃时对植物生长不利。 菊花的组织培养控制在18~22℃。
光照:菊花每日用日光灯照射12h。
pH: 不同植物对培养基最适pH的要求不 同,大多数控制在5~6.5。 菊花的组织培养控制在5.8左右。
3、植物激素的影响
常用植物激素:生长素、细胞分裂素和赤霉 素
生长素、细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分 化和再分化的关键性激素
在生长素存在的情况下,细胞分裂素的作用 呈加强的趋势
激素的使用顺序、使用的量及比例影响植物 细胞的发育方向
生长素类: 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、吲哚
乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、吲哚丁 酸(IBA)等。
3、移栽
幼苗长壮后,移栽到土壤中
珍珠岩 ,珍珠岩是一种火山喷发 的酸性熔岩,经急剧冷却而成 的玻璃质岩石,有弧形或圆形 裂隙,如珍珠的结构,所以被 命名为珍珠岩 。
蛭石是一种天然、无毒的矿物质, 在高温作用下会膨胀的矿物。它 是一种比较少见的矿物,属于硅 酸盐。
固体基质型,含水量高、 蓄水性强、透性好,适合栽培
③消毒液处理
取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分,放 入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中1-2min,取 出后在无菌水中至少清洗3次,漂净消毒液
(三)接种 1、接种室消毒
污染的主要来源是空气中的细菌和孢子,接种室消毒 是至关重要的。用70%的酒精喷雾使空气消毒, 酒 精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射20分钟。
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