植物组织培养复习资料

组培复习资料

第一章绪论

1、植物组织培养：是指将植物的离体器官、组织、细胞以及去除细胞壁的原生质体，放在人工控制的无菌环境条件下培养，使其生长、分化并成长为完整植株的过程。

2、植物细胞组织培养：指在离体(in vitro)条件下利用人工培养基(medium)对植物器官、组织、细胞、原生质体等进行培养，使其长成完整植株的过程

3、组织培养材料：◆器官：根、茎尖、叶、花、果实、种子等◆组织：形成层、表皮、皮层、胚、胚乳等◆细胞：大孢子、小孢子、体细胞◆原生质体

基本特点：无菌、离体材料、人工培养基与培养环境

4、根据组织培养材料分类：器官培养、茎尖分生组织培养、愈伤组织培养、细胞培养、原生质体培养

5、组织、器官或细胞培养：指利用生物体各部分组织、器官或细胞进行离体培养，使之形成愈伤组织或完整有机体的技术。

6、愈伤组织: 指在人工培养基上由外植体（explant）形成的一团无序生长的薄壁细胞。

7、外植体（explant）: 在植物组织培养中，由活体（in vivo）植物体上提取下来，接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官等。

8、脱分化（dedifferentiation）：一个成熟细胞或分化细胞转变成为分生状态的过程，即形成愈伤组织的过程。

9、再分化（redifferentiation）：植物成熟细胞经历了脱分化之后，即形成愈伤组织之后，由愈伤组织再形成完整的植株的过程。

10、原生质体培养：指将微生物或植物细胞游离成原生质体，在适宜培养条件下，依据细胞全能性使其再生细胞壁，并进行细胞分裂分化，形成完整个体的技术。

11、培养方式:固体培养、液体培养◆培养物量:大量培养、微量培养◆培养过程中是否需要光: 光培养、暗培养

◆培养方法不同: 平板培养、微室培养、悬浮培养、单细胞培养◆培养器官的不同：花药培养、胚珠培养、根培养、茎尖培养

12、细胞全能性（cell totipotengcy）学说：植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组，在一定条件下具有发育成为完整植株的潜在能力。

第二章3节—外植体的选择和灭菌

1、外植体的选择：植物组织培养的主要作业大致包括：外植体的选择、培养基的制备、器具的消毒、无菌操作和环境条件的调控。（1）选择优良的种质：选取性状优良的种质，或特殊的基因型（2）选择健壮的植株：选取发育正常的器官或组织（3）选择最适的时期（4）选取适宜的大小：一般选取培养材料的大小，在0.5cm--1.0cm。如果是胚胎培养或脱毒培养的材料，则应更小。

2、外植体的灭菌方法：预处理方法：先对植物组织进行修整，去掉不需要的部分，将准备使用的植物材料在流水中冲洗干净。常规的表面灭菌处理方法：①把材料放进70%的酒精中约30s。②用0.1%的升汞（HgCl2）中浸泡10min。或用10%的漂白粉上清液中浸10min～15min。③无菌蒸馏水冲洗3～5次。④灭菌时进行搅动，使植物材料与灭菌剂有良好的接触。⑤在灭菌剂里滴入数滴0.1%的Tween20（吐温）或Tween80湿润剂，则灭菌效果更好。

3、污染原因和预防措施：污染—是指在组织培养过程中培养基和培养材料滋生杂菌，导致培养失败的现象。（1）细菌污染的特点：菌斑呈粘液状物，而且在接种后1～2天即可发现。污染的原因：①材料带菌②培养基灭菌不彻底③操作人员未遵守操作规程。因此接种人员的手应经常用70%洒精擦净，镊子和接种针在使用前必须在火焰上烧红。(2) 真菌污染的特点：污染部分长有不同颜色的霉菌，在接种后3～10天才能发现。原因：①周围环境不清洁②超净工作台的过滤装置失效③培养用器皿的口径过大等。解决方法：为了减少损失，提高工作效率，必须在每个操作环节注意防止污染的发生。（3）污染的预防措施：a.发现污染的材料应及时处理，否则将导致培养室环境污染。b.对一些特别宝贵的材料，可以取出再次进行更为严格的灭菌，然后接入新鲜的培养基中重新培养。

c.要处理的污染培养瓶最好在打开瓶盖前，先集中进行高压灭菌，再清除污染物，然后洗净备用。

4、污染的几个预防措施: 1）防止材料带菌的措施：①用茎尖作外植体时，可在室内或无菌条件下对枝条先进行预培养②选择合适的时间去田间采取外植体。2）外植体的灭菌：①多次灭菌法②多种药液交替浸泡法。3）玻

璃器皿的灭菌：①湿热灭菌法—即将玻璃器皿包扎后置入蒸汽灭菌锅中进行高温高压灭菌，灭菌时间可延长达25min—30min。②干热灭菌法——即将玻璃器皿置入电热烘箱中进行灭菌。③煮沸灭菌——即将玻璃器皿放入水中煮沸进行灭菌。4）金属器械的灭菌：①火焰灭菌法②干热灭菌法5）布质制品的灭菌：湿热灭菌法6）无菌操作室的灭菌7）操作人员在接种时一定要严格按照无菌操作的程序进行

第二章4节—外植体的接种和培养

1、外植体的接种:是把经过表面消毒后的植物材料切碎或分离出器官、组织、细胞，并将它们转放到无菌培养基上的全部操作过程。整个接种过程均须无菌操作。操作过程中引起的污染，主要由空气中的细菌和工作人员本身引起的。因此除接种室空气消毒外，应特别注意防止工作人员本身引起的污染。

2、外植体的培养条件: 光照、温度、湿度、氧气和培养基的pH值等。①光照: 普

通培养室要求每日光照12h-16h，光照强度1000lx-5000lx ②温度:培养室一般所用的温度是25︒C±2︒C.③湿度:要求室内保持70%-80%的相对湿度。④氧气

3、外植体的褐变及其预防措施：（1）什么叫褐变？褐变——是指外植体在培养过程，自身组织从表面向培养基释放出褐色物质，以致培养基逐渐变成褐色，外植体也随之进一步变褐而死亡的现象。（2）褐变的原因是什么？褐变的发生与外植体组织中所含的酚类化合物多少和多酚氧化酶活性有直接关系。但酚类很不稳

定，溢出过程中与多酚氧化酶接触，在多酚氧化酶的催化下迅速氧化成褐色的醌类物质和水，醌类又会在酪氨酸酶等的作用下，与外植体组织中的蛋白质发生聚合，进一步引起其他酶系统失活，从而导致组织代谢紊乱，生长停滞不前，最终

衰老死亡。(3) 影响褐变的因素有哪些？随着植物种类、基因型、外植体的部位及生理状况等的不同，褐变的程度也有所不同。

4、影响褐变的因素：1）植物材料①基因型②材料年龄③取材部位④取材时期

⑤外植体大小及受伤害程度2）培养条件：主要是光照与温度。温度过高或光照过强，均可使多酚氧化酶的活性提高，从而加速外植体的褐变。3）培养基：①培养基状态：液体培养基可以有效克服外植体褐变，液体培养基再加上滤纸桥，效果就更好②无机盐③植物生长调节物质④抗氧化剂⑤吸附剂⑥pH值 4）材料转瓶周期5、褐变的预防措施有哪些？⑴选择适宜的外植体⑵采用适宜的培养基和光温条件⑶在培养基中加活性炭、抗氧化剂和其他抑制剂⑷缩短转瓶周期

第二章5节—玻璃化、驯化与移栽

1、玻璃化现象：是指组培苗出现叶、嫩梢呈水晶透明或半透明，植株矮小肿胀，失绿，叶片皱缩成纵向卷曲，脆弱易碎；叶表皮缺少角质层蜡质，没有功能性气孔，不具有栅栏组织，仅有海绵组织；体内含水量高，但干物质、叶绿素、蛋白质、纤维素和木质素含量低的现象。

2、玻璃化的原因：细胞生长过程中的环境变化。试管苗为了适应变化了的环境而呈玻璃状。产生玻璃化苗的因素主要有激素浓度、琼脂用量、温度、离子水平、光照时间、通风条件等。(一) 激素浓度：细胞分裂素浓度提高（或细胞分裂素与生长素比例高），易导致玻璃化苗的产生。(二)琼脂浓度：培养基中琼脂浓度低时玻璃化苗比例增加，水浸状严重，苗向上长，琼脂的浓度一定要适当。(三)温度：温度越低玻璃化苗的比例越高(四)光照时间 (五) 通风条件：气体交换的好坏取决于生长量、瓶内空间、培养时间和瓶盖种类(六)离子水平

3、预防玻璃化的措施：（1）适当控制培养基中无机营养成分⑵适当提高培养基中蔗糖和琼脂的浓度⑶适当降低细胞分裂素和赤霉素的浓度⑷增加自然光照，控制光照时间⑸控制好温度⑹改善培养器皿的气体交换状况

⑺在培养基中添加其它物质

4、试管苗的生态环境：组织培养中培育出来的苗通常称试管苗或组培苗。由于试管苗长期生长在试管或三角瓶等培养器皿中，与外界环境隔离，形成了一个独特的生态系统。与外界环境条件相比具有以下4大差异，即高温、高湿、弱光和无菌。⑴高温且恒温：通常温度控制25℃±2℃（2）高湿（3）弱光（4）无菌

5、试管苗的特点：第一，试管苗生长细弱，茎、叶表面角质层不发达；第二，试管苗茎、叶虽呈绿色，但叶绿体的光合作用功能较差；第三，试管苗的叶片气孔数目少，活性差；第四，试管苗根的吸收功能弱

6、试管苗的驯化：（一）驯化的目的:在于提高试管苗对外界环境条件的适应性，提高其光合作用的能力，促使试管苗健壮，最终达到提高试管苗的移栽成活率。（二）驯化的原则：应从温度、湿度、光照及有无菌态等环境