【课外阅读】植物组织培养简介1
植物组织培养
第一章植物的快速繁殖技术一、快速繁殖的概念植物一般通过有性繁殖和无性繁殖两种方式繁衍后代。
很多花卉、果树林木和一部分粮食作物,由于它们的高度杂合性,常通过扦插、埋条、压条、嫁接或种植特殊的营养器官等方法进行营养繁殖,从而得到和亲本遗传性一致的后代;有些种子休眠期特别长的作物,用营养繁殖可以加快繁殖的速度;某些多年生作物用种子繁殖时要经过一个很长的幼年期,如用成年植物材料进行营养繁殖,常可大大缩短生长期。
这些都是无性的营养繁殖。
用组织培养繁殖植物的技术是一种特殊的营养繁殖方式,现在一般称之为“快速繁殖技术”(rapid propagation)或“微繁殖技术”(mic-ropropagation)。
它是在无菌条件下,利用植物体的一部分,包括细胞、组织或器官,在人工控制的营养和环境条件下繁殖植物的方法。
这可以看作是常规营养繁殖方式的一种扩展和延伸,它不但保持了常规方法的特点,而且还具有以下几个明显的优点:(1)使用的植物材料极少,往往只要少量的茎尖、叶片、剪切段或其他器官就能在试管中建立起反复增殖的系统。
这样就可以节省常规营养繁殖时所需要的大量母本植株和因栽培和保持这些母株所需的土地和人力,对于珍贵稀有的植物材料还可能做到不毁坏原有的植株。
(2)由于每个外植体产生的芽或胚状体常多于常规繁殖方法,每一个繁殖周期又比常规繁殖短得多,一般只要1一2个月,加上可以不受季节和气候条件的影响进行周年生产,所以繁殖速度往往比常规方法要高得多,繁殖的数量在一年中常可达几万、几十万甚至上百万倍。
另外,由于试管中芽、植株或胚状体的小型化和利用多层的集约化培养架,可以在有限的空间生产大量的植株。
在实际应用中,某些技术较完善的作物,每平方米培养面积一年约可生产一万到几万株,一个熟练工人一年约可生产数试管苗。
如萱草,从30个外植体开始,在1.8平方米的培养面积上,8个月可以生产二万棵试管苗。
(3)由于快速繁殖是在无菌的容器中进行的,在繁殖过程中不受病虫的侵害。
植物组织培养简介
2.1制 备 培 养 基
用于组织培养的植物组织或细胞,对营养、环境等条件的
要求相对特殊,需要配制适宜的培养基。 根据不同的植物对培
养基的要求不同,配制的培养基的成分也会有差异。 常用的培
养基有MS培养基、B5培养基、N6 要 成 分 包 括 :大 量 元 素 ,如N、P、S、K、Ca、Mg;
好的培养基母液来制备。 2.2外 植 体 消 毒 将 选 取 的 外 植 体 用 流 水 冲 洗 20min 左 右 , 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。 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 (或 用 其 它 的 消 毒 剂 )中1-2min,取 出 后 在 无 菌 水 中至少清洗3次,漂净消毒液。
2.生 物 的 形 态 美 。 自 然 界 有 生 物 200多 万 种 , 在 教 学 中 可 通 过 展 示 教 学 图 片 和播放录像,展现生物的多种形态美:青青的小草,嫩绿的树 叶,漂亮的花朵,悠闲的牛羊,让人感受到自然和谐的形态美; 猛虎长啸森林,骏马驰骋草原,雁群列队南飞,松鼠跳跃林间 等又体现了生物的形态美;鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞 自由展示出生生不息的生命美…… 3.形 式 多 样 统 一 美 。 通过生物学的研究,人们发现生物种类多种多样,形态、 构造、生理、生态、遗传进化千姿百态,形成了不拘一格的美的 样式。 生物与生物之间,生物与环境之间存在着千丝万缕的既 统一又独立的内在联系。 例如,生物进化论证明,生物有着共 同的祖先。 遗传密码的三联体与各种各样生物联系在一起。 4.生 物 的 生 态 美 。 每种生物对它生活的环境都有一定适应性, 表现出生态 美。 例如金鱼藻的叶为丝状;仙人掌的叶全部变成刺状;菜青 虫的绿色外形, 北极狐和白熊猫的体表为纯白色等都起保护 作用;毒蛾幼虫的鲜艳色彩和花纹,枭蝴蝶大眼睛似的花斑,
第1章 植物组织培养概述
首次证实了Haberlandt在五十多年前关于细 胞全能性的预言
6. 1958年,Wickson和Thimann指出,应用外源细
胞分裂素CTK可促成在顶芽存在的情况下打破腋芽
的休眠。
后来,Murashige利用这一方法发展了快繁技术, 广泛的应用于植物的快速繁殖。
植物细胞全能性的理论:即植物的体细胞,在适当的条
件下,具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜在能力。
Haberlandt:
观点: 高等植物的组织和器官可 以分割成单个细胞 贡献:提出细胞全能性 首次进行离体细胞培养
小野芝麻和凤眼兰的栅栏细胞和虎眼万年青属表皮细胞
Knop+蔗糖
无分裂
细胞高度分化+培养基中无生长激素
①
培养条件可以人为控制
组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基质 和小气候环境条件下进行生长,摆脱了大自然中四季、昼 夜的变化以及灾害性气候的不利影响,且条件均一,对植
物生长极为有利,便于稳定地进行周年培养生产。
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
所谓全能性细胞就是指具有完整的膜系统和细胞 核的生活细胞,在适宜的条件下可通过细胞分裂与分化,
再生出一个完整植株。
3.White 指出:如果一个给定的有机体的所有细胞都大 致相同,并具有全能性,那么在有机体内所观察到的细 胞分化必定是这些细胞对有机体内微环境和周围环境的
反应。
机体内每个细胞所以没有表现出全能性,是因为该细
第一章
植物组织培养概述
第一节 第二节 第三节
植物组织培养的意义 植物组织培养的发展简史 植物组织培养的应用
植物组织培养
烟草的再生前言:广义上的植物组织培养又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织。
器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
狭义上的植物组织培养指用植物各部分组织,如形成层。
薄壁组织。
叶肉组织。
胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
目前广泛应用于科研及生产上的一种技术手段。
实验目的:对植物组织培养原理及过程有一个初步的了解,学习实验过程中的各种操作和方法。
实验原理:一个植物细胞能产生一个完整植株的固有能力称这为细胞的全能性(Cell totipotency)。
换句话说,细胞全能性是指植物细胞具有全套遗传信息,不管是性细胞还是体细胞,在特定环境下仍能进行表达,而产生一个独立完整的个体。
细胞一旦脱离了母体植株,拜托了原来所受到的遗传上的控制和生理上的制约,在一定的培养条件下,就会发生一种回复变化,从而失去分化状态,变为分生细胞,实现脱分化过程。
然后,这些脱分化细胞经过连续的有丝分裂,形成愈伤组织,即指在人工培养基上外植体长出来的一团无序生长的薄璧细胞。
脱分化细胞不断进行分裂,从而形成了愈伤组织,愈伤组织在培养基上生长一段时间以后,由于营养物质枯竭,水分散失,以及代谢产物的积累,必须转移到新鲜培养基上培养。
这个过程叫做继代。
当试管苗在瓶内长满并长到瓶塞,或培养基利用完时就要转接,进行继代,可迅速得到大量试管苗,以便到一定数量时进行移栽。
能否保持试管苗的继代培养,是能否得到大量试管苗和能否用于生产的重要问题。
因此,按培养过程可分为初代培养和继代培养两种类型:(1)初代培养(Primary culture):指外植体的最初培养。
(2)继代培养(Subculture ): 将初代培养得到的培养体移植于新鲜培养基中这种反复多次移植的培养,称为继代培养。
若按照组织培养的材料可分为:(1)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。
植物组织培养技术简介及其应用
♦ (3) 组织或愈伤组织培养(tissure callus culture)
• 对植物体的各部分组织进行培养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)
• 对由愈伤组织等进行液体振荡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。
♦ 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 大规模生产时可用自来水。但在少量研究上尽量用蒸 馏水; 2、无机元素 大量元素:有N,P,K,Ca,Mg,S等;微量 元素: Fe,B,Mn,Cu,Mo,Co等。Fe盐:FeSO4 ·7H2O和 Na2-EDTA结合成螯合物使用。
离体培养体系的建立——初代培养
接种是严格的无菌操作。外植体经过灭菌后,立即在
无菌操作台上进行无菌操作。接种过程应尽可能快, 以避免染菌。操作要谨慎,操作不当极易引起污染。
接种后的材料尽快放置于适当的培养条件下培养。适 宜的培养条件主要包括光照、温度、培养基pH和培养 环境的空气流通程度等。
初代培养
♦ (5) 原生质体培养(proplast culture)
• 用酶及物理方法除去细胞壁的原生质体的培养。
植物组织培养技术简介
♦ 外植体器官、组织、细胞)
完整植物
♦ 植物细胞全能性:植物的单个细胞所具有的产生完整植 物个体的潜在能力。细胞的脱分化和再分化是离体培 养过程中细胞全能性表现的基本过程。
培养基的配制
5.琼脂(agar)
在固体培养时琼脂是最好的固化剂。琼脂能溶解在热水中, 成为溶胶,冷却至40℃即凝固为固体状凝胶。琼脂溶解于 90℃以上的热水。琼脂的用量在6-10g/L之间。
植物组织培养(1)
0.1.3 植物组织培养的研究类型和任务
• 组织培养:分生组织、形成层组织、薄壁组织、韧皮部组 织等。
• 器官培养:根、茎、叶、花、果实、种子。 • 胚胎培养:幼胚、成熟胚、胚乳、胚珠、子房等。 • 细胞培养:单细胞或较小细胞团,如性细胞、叶肉细胞、
1. Thimann和Wickson
• 1958年,他们发现腋芽(当顶芽存在时为休眠状态) 的生长,可以通过外源细胞分裂素的应用而启动。这 样,将茎段培养在含有细胞分裂素的培养基上,就可 以在一个具有完整顶芽的生长中的茎上诱导侧芽的形 成。这将消除顶端优势,得到大量不定芽。
Thimann
2. Morel-脱毒、快繁商业化
• 1922 年 , 植 物 离 体 组 织 培 养 取 得 了 一 些 进 展 。 德 国 人 Kotte和美国人Robbins两人同时分别独立地将分生组织作 为外植体。Kotte研究切下的根尖,如豌豆、玉米根尖, 将它们放在含有Knop溶液盐成分、葡萄糖、含氮化合物 如天冬酰氨酸、丙氨酸以及肉汁的各种营养液中。Kotte 观察到根尖生长持续了2周,但他没有进行继代培养。另 一方面Robbins通过继代,将玉米根尖离体培养了更长的 时间,但随着时间延长,生长量减少,最后消失。
• 1952年, Morel和Martin提出了植物脱毒(virus free)技 术,通过分离已被病毒感染的大丽花个体的根尖,并将其 离体培养,重新获得了无病毒的大丽花。
• 1960年,Morel利用兰花茎尖培养,实现了脱毒和快速繁殖 (rapid clone propagation)的两个目的。这一技术导致欧 洲、美洲和东南亚许多国家“兰花工业”的兴起。
0.2 植物组织培养的形成和发展
组培简介
组培室简介
一、植物组织培养简介
1.概念:在无菌培养条件下,将离体的植物器官(根、茎、叶等)、组织、细胞等培养在人工配制的培养基上,并给予适当的条件,使其长成完整植株的过程。
2.原理:利用植物细胞的全能性,即植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,从而具备发育成完整植株的遗传能力。
二、植物组织培养过程
1.配制培养基:植物生长所必需的营养成分及植物激素;
2.接种外植体:在无菌条件下将合适的外植体接种在培养基上;
3.形成愈伤组织:离体的植物器官(细胞)通过脱分化形成愈伤组织,即经细胞分裂形成高度液泡化无定型状态的薄壁细胞;
4.发育成完整植株:愈伤组织继续培养通过再分化长出丛芽和不定芽,继而发育成完整植株;
5.移栽到外界:使无菌组培苗缓慢适应外界环境后,移栽到土壤中。
三、植物组织培养作用
1.对已知品种进行快速繁殖。
2.占用空间小,不受地区、季节限制。
3.培养脱毒作物,拯救濒危植物。
4.解决植物产种子少或无的难题。
植物组织培养
植物组织培养植物组织培养:在无菌的条件下,将离体的植物材料包括器官,组织,细胞以及原生质体在人工培养基上进行培养,使其再生发育成完整植株的过程,又称植物离体培养。
细胞全能性:植物体的任何一个细胞都携带该物种的全部遗传信息,离体细胞在一定的条件下具有发育成完整植株的潜在能力。
外植体:植物组织培养中离体的植物材料,包括植物器官,胚胎、组织、细胞和原生质体。
细胞分化:导致细胞形成不同结构,引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。
脱分化:已分化成熟的植物组织或器官回复到分生状态,细胞开始分裂形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程。
再分化:是指在一定条件下,脱分化形成的愈伤组织转变成为具有一定结构、执行一定生理功能的细胞团和组织、并进一步形成完整植株的过程,即从愈伤组织再生形成完整植株的过程。
愈伤组织:植物体受伤后的伤口处或在植物组织培养中外植体切口处产生的一团不定型的薄壁组织。
离体无性繁殖:根据植物细胞全能性原理,在无菌条件先短时间内形成大量植株。
玻璃化苗:在植物组培中,茎叶形成透明矮小肿胀的形态,生根能力差。
问答题:1、无菌操作是贯穿于整个组织培养过程的一门关键技术,请根据自己的体会论述如何在植物组织培养过程中做到无菌?1)取少菌的材料(春夏,中午的幼芽)2)严格灭菌3)合理安排操作程序4)无菌保存5)操作规范2、组培在生产上的应用有哪些?学好植物组培的意义?1)植物快速繁殖:增殖速度快,成本低,易于批量生成和管理。
比如利用一小块叶片或一个茎尖,一年内可繁殖出1000-100000株幼苗2)脱除病毒:植物在生长过程中几乎都要蒙受到病毒的危害,采用茎尖培养方法可以除去植物体内的病毒。
脱毒苗恢复了原有的优良种性,生长势明显增强,整齐一致。
3)培养新品种:克服远缘杂交不亲合性;克服远缘杂交的不孕性;选择细胞突变体;单倍体育种;转基因育种。
4)植物次生代谢产物生产:利用植物组织后细胞的大规模培养,可以生产一些天然有机化合物,这些次生代谢产物,往往具有一些特定的功能,对人类有重要的影响和作用。
植物组织培养
植物组织培养绪论植物组织培养(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。
外植体:愈伤组织:一、植物组织的主要特征:(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。
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。
(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。
三.植物组培的应用1.植物离体快繁。
2.无病毒苗木培养。
3.培育新品种或创制新物种。
4.次生代谢物生产。
5.植物种质资源的离体保存。
6.人工种子。
第一章1.)实验室包括:准备室,无菌操作室,培养室,温室。
2.)器具的灭菌:1、器具灭菌:培养皿、解剖刀、镊子等用品。
(1)干热灭菌:铝箔包好后,放于恒温干燥箱内,150 ℃保温2小时,成本较高。
(2)高压蒸汽灭菌:高压蒸汽灭菌锅内120 ℃15-20分钟。
(3)灼烧灭菌:接种时,解剖刀及镊子等浸入95%乙醇,然后取出在酒精灯火焰上灼烧杀菌。
2、培养基灭菌:采用高压蒸汽灭菌。
植物组织培养名词解释
植物组织培养名词解释植物组织培养,是一种独特的方法,用于在实验室中生长并繁殖植物细胞、组织和器官。
它的主要用途是示范新品种的特性或获取数量较大的植物物质。
另外,也可以用于培育各种培养基、保存和移植组织,繁殖植物变异突变体。
植物细胞培养是植物组织培养的基础,它涉及到将不可分裂的细胞分离出来,并在营养培养基中与其它特性相容的细胞共同生长,由此利用细胞的生命力生产丰富的植物物质,从而实现一种经济有效的生产方法。
为了实现上述目的,植物细胞培养需要适当的营养培养基,一般包含多种维生素、氨基酸和其它营养物质。
分裂细胞培养技术可以以植物体内的分裂方式来创建大量完全一致的细胞系。
这一技术要求在极端适宜的条件下进行分裂条件,比如一定的温度、照射、湿度、氧气浓度和营养等等。
然后,通过一定时间的培养,可以在营养培养基上形成较大的植物体。
此外,分裂细胞培养还可用于将无性系统和类似的复杂器官易位到培养基中,并使其进行繁殖。
组织培养技术是将组织或器官分离、移植或培植于生物系统以外的新支架上,并根据其生理功能进行繁殖,以获得类似物种特性的方法。
从植物体内分离的组织通常包括茎、叶、花等外部植物组织,以及胚芽、毛茛等内部植物组织。
它们可以在营养培养基上进行培养,以增加实验室所需的组织器官,并将其移植到植物体内进行增殖。
在某些特殊的情况下,移植的组织甚至可以和未移植的组织形成新的植物结构。
植物繁殖和变异突变体培养是另一个与植物组织培养相关的技术。
它主要用于选择器官变异突变体、利用活性物质实现突变突变体的繁殖,以及实现植物传统育种的方法。
与植物细胞培养和组织培养技术不同,植物繁殖和变异突变体培养是一种将特定表型和基因变异特征结合在一起通过人工方式繁殖的技术。
它主要用于筛选变异突变体以及改良具有工厂性质的植物,例如烟草、工业植物等。
植物组织培养
绪论1. 《植物组织培养》简介植物组织培养是建立在植物生理学基础上的一门技术,是植物生物技术的主要分支之一,其研究与应用是生命科学的主要组成部分。
在植物组织培养基础上形成了植物转基因技术、细胞融合、离体筛选技术及组织培养苗工厂化实用技术。
2. 植物组织培养的基本概念(1)植物组织培养是指在人工控制的条件下,将植物体的任何一部分,细胞、组织或器官,进行离体培养,使之发育形成完整植物体的过程。
(2)植物离体培养是指在人工控制的环境条件下,通过无菌操作,把外植体接种于培养基上,使培养或操作对象表现生长发育等生命活动的过程。
(3)外植体(explant):由活体(in vivo)植物体上提取下来的,接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官等。
(4)愈伤组织(callus):在人工培养基上,由外植体上形成的一团无序生长状态的薄壁细胞。
(5)脱分化:在组织培养中,一个成熟细胞或分化细胞转变成为分生状态的过程,即诱导形成愈伤组织的过程,叫做脱分化。
(6)再分化:一个成熟的植物细胞经历了脱分化之后,即形成愈伤组织之后,愈伤组织能再形成完整的植株,这一过程叫做再分化。
(7)分生组织:植物体上能持续或周期性地进行细胞分裂的组织,由这种组织衍生的细胞,经生长和分化形成其他各种组织,而其本身始终保持着分裂能力。
3. 植物组织培养的基本原理细胞全能性●植物细胞的全能性(totipotent):植物细胞具有该植物体全部遗传的可能性,在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。
●原理:一是每一个植物活细胞都具有该物种的全套遗传信息;二是活细胞具有新陈代谢的能力、应激性、脱分化和再分化以及遗传变异的潜能。
●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,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
4. 园艺植物的特点园艺植物包括果树、蔬菜、茶树和观赏植物等,具有以下特点:a.多数园艺植物采用无性繁殖,再生性强,但易积累病毒,脱毒与快繁的研究特别活跃b.大多杂合性强,不易获得纯系,采用常规育种改良品种速度慢,效果差c.园艺植物是集约栽培的农作物,单位面积生产效益较高,有较高的研究和应用价值。
植物组织培养(上课用)
石斛兰是一种珍贵的药用植物,具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化等作用, 通过组织培养可以快速繁殖石斛兰,满足市场需求。
果树的组织培养
果树组织培养
01
通过植物组织培养技术,可以快速繁殖果树,提高果树的抗性
和产量。
苹果的组织培养
02
苹果是全球重要的水果之一,通过组织培养技术可以快速繁殖
苹果,提高苹果的品质和产量。
教师答疑解惑
总结词:专业解答
详细描述:针对学生在提问环节和分组讨论中提出的问题,教师进行详细的解答和解释,帮助学生解 决疑惑,巩固所学知识。
THANKS
感谢观看
将处理好的植物材料移植到培养基上, 注意避免带入污染。
06
观察与记录
定期观察植物材料的生长情况,记录生长数据, 及时发现并处理异常情况。
实验注意事项与安全防范
注意无菌操作
在实验过程中,要严格遵守无菌操作规程,避免污染。
注意安全防范
使用实验器材时要小心谨慎,避免割伤、烫伤等意外事故发生。
注意实验废弃物的处理
植物材料的预处理
清洗、消毒、修剪等,以去除表面污 垢和微生物。
无菌操作技术
操作环境的灭菌
对操作台、工具、器皿等 进行严格的消毒灭菌。
操作过程的规范
在无菌操作室内进行,遵 循无菌操作规程,避免交 叉污染。
培养基的灭菌
培养基在使用前需进行高 压蒸汽灭菌,确保无菌。
细胞脱分化和再分化
细胞脱分化
在适宜的培养条件下,植物细胞 从分化状态回到未分化状态的过
20世纪末至今
植物组织培养技术不断发 展,应用范围不断扩大, 成为现代生物技术领域的 重要支柱。
植物组织培养的应用
植物组织培养
植物组织培养植物组织培养是一项重要的生物技术,它通过体外培养和操控植物细胞、组织和器官的生长和分化,实现对植株的快速繁殖和遗传改良。
本文将介绍植物组织培养的原理、应用以及当前面临的挑战。
一、植物组织培养的原理植物组织培养的基本原理是利用植物的无性繁殖能力和分生组织的再生能力。
通过适当的调节营养培养基、激素和光照条件,使植物细胞、组织和器官在体外重建完整植株。
其中,植物激素的添加对于细胞分裂、分化和重建胚胎的发育起到关键作用。
通过控制培养基中激素的种类和浓度,可以调控植物的愈伤组织、悬浮细胞培养和离体根的形成。
二、植物组织培养的应用1. 植物繁殖和育种植物组织培养技术在植物繁殖和育种方面有着广泛的应用。
通过组织培养,可以实现植物的快速繁殖,提高种子的发芽率和苗木的生长速度。
在植物育种中,可以通过组织培养技术快速筛选和培育具有优良性状的品种,加快育种进程。
2. 植物生物工程植物组织培养在植物生物工程领域发挥着重要作用。
利用基因工程技术,可以在植物细胞中导入外源基因,实现对植物特性的改良和优化。
例如,通过转基因技术,可以增加植物的抗病性、耐逆性和产量。
同时,植物组织培养也为植物的无性繁殖提供了便利,例如通过离体茎尖培养,可以快速繁殖大量具有相同基因型的植株。
三、植物组织培养的挑战植物组织培养虽然在许多领域有着重要应用,但也存在一些挑战和问题。
1. 污染和感染在植物组织培养过程中,外界环境的污染和植物自身的感染问题是首要考虑的因素。
细菌、真菌和病毒的感染会导致组织培养的失败和细胞组织的死亡。
因此,保持洁净的实验环境和选用无菌种子和材料是非常关键的。
2. 培养基和激素的优化培养基的配方和植物激素的种类和浓度对于组织培养的成功与否起着至关重要的作用。
不同植物对培养基成分和激素的需求不同,因此需要根据具体情况进行优化。
同时,不同植物种类之间的差异也需要考虑,以确保培养过程的稳定和高效。
3. 难以定向分化植物组织培养中的分化问题也是一个难点。
植物组织培养
植物组织培养重点名词解释:1、植物组织培养: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、细胞及原生质体进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。
又称为植物离体培养2、外植体(explant):用于离体培养的那部分植物器官、组织或细胞。
3、愈伤组织(callus):是指外植体因受伤或在离体培养时,其细胞进行活跃的分裂增殖而形成的一种无特定结构和功能的组织。
4、离体生态学(in vitro ecology):是指研究离体培养环境条件控制的科学,其研究对象是培养基、植物材料和人工环境条件。
5、植物细胞全能性(totipotency):是指任何携带完整遗传信息的植物活细胞都具有表达其所有遗传信息的能力,能够发育成完整的植株。
胞需经过脱分化和再分化过程才能表现其全能性。
6、脱分化(dedifferentiation):成熟细胞或分化细胞转变为分生状态(即形成愈伤组织)的过程。
7、再分化(redifferentiation):成熟细胞或分化细胞脱分化转变为愈伤组织后重新分化成异质细胞的过程。
8、植物茎段培养是指对植物的带有一个以上定芽或不定芽的外植体(包括块茎、球茎、鳞茎在内的幼茎切段)进行离体培养的技术。
9、茎尖培养(shoot tip culture or apical meristem culture)是指对植物顶端的原分生组织和它衍生的分生组织的培养。
10、叶培养的意义:研究叶形态建成、光合作用、叶绿体形成等;叶细胞全能性;原生质体融合;无性繁殖系;诱变育种。
11、离体叶组织发育途径:直接产生不定芽,由愈伤组织产生不定芽,胚状体和其他。
12、植物器官培养是指对植物某一器官的全部或部分或器官原基进行离体培养的技术。
13、植物胚胎培养是指对植物的胚、胚乳、胚珠和子房等进行离体培养,使其发育成完整植株的技术。
包括:胚培养、胚乳培养、胚珠培养以及子房培养。
14、胚乳培养是指将胚乳组织从母体上分离出来,通过离体培养,使其发育成完整植株的技术15、胚珠培养是将胚珠从母体分离出来,无菌条件下让其进一步生长发育,使其形成植株的技术。
《植物组织培养技术》 讲义
《植物组织培养技术》讲义一、植物组织培养技术的概述植物组织培养技术是一种在无菌条件下,将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上,使其发育成完整植株的技术。
这项技术具有广泛的应用,包括植物快速繁殖、品种改良、脱毒苗培育、基因工程等领域。
植物组织培养技术的发展可以追溯到 20 世纪初。
经过多年的研究和实践,如今已经成为植物生物技术领域的重要手段之一。
二、植物组织培养技术的基本原理植物细胞具有全能性,即每个植物细胞都包含着该物种的全部遗传信息,在适宜的条件下,具有发育成完整植株的潜能。
在组织培养过程中,通过调节培养基的成分、激素的种类和浓度,以及环境条件(如温度、光照等),可以诱导植物细胞脱分化形成愈伤组织,再经过再分化形成芽、根等器官,最终发育成完整的植株。
三、植物组织培养的基本流程1、外植体的选择与消毒外植体是指用于组织培养的植物材料,如茎尖、叶片、茎段、花药等。
选择生长健壮、无病虫害的外植体,并进行严格的消毒处理,以去除表面的微生物。
2、培养基的制备培养基是植物组织培养的重要物质基础,通常包含大量元素、微量元素、有机成分、植物生长调节剂等。
根据不同的培养目的和植物种类,需要配制不同成分和比例的培养基。
3、接种在无菌条件下,将消毒后的外植体接种到培养基上。
接种过程要迅速、准确,避免外植体受到污染。
4、培养将接种后的培养物放置在适宜的环境条件下进行培养。
培养条件包括温度、光照、湿度等。
在培养过程中,要定期观察培养物的生长情况,并及时处理出现的问题。
5、继代培养当培养物生长到一定阶段后,需要进行继代培养,即将其转移到新的培养基上,以促进其生长和增殖。
6、生根与移栽当培养物分化出芽和根后,进行生根培养,待根系发育良好后,将植株移栽到土壤中,使其适应自然环境。
四、植物组织培养中的关键技术1、无菌操作技术无菌操作是植物组织培养成功的关键。
在整个操作过程中,要严格遵守无菌操作规程,对实验器具、培养基、外植体等进行彻底的消毒,防止微生物的污染。
植物组织培养(全)
植物组织培养(全)第一章植物组织培养的基础知识组织培养的概念植物组织培养是指将植物的离体器官(如根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(如花药、胚珠、形成层、皮层、胚乳等)、细胞(如体细胞、生殖细胞花粉等)以及去除细胞壁的原生质体,甚至幼小的植株,放在无菌条件下,在人工控制的环境条件下,培养在培养基上对其进行克隆,使其生长、分化并成长为完整植株的过程。
可称为离体培养或试管培养。
组织培养的生理依据1.细胞全能性学说植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组,并具有发育成为完整植株的潜在能力。
全能性只是一种可能性。
要把这种可能性变为现实性必须满足两个条件:一是要把这些细胞从植物体其余部分的抑制性影响下解脱出来,也就是说必须使部分细胞处于离体的条件下。
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)调控植物生长调节剂是培养基中的关键性物质,用量极少,但起着十分重要明显而调控作用。
植物生长调节剂包括生长素、细胞分裂素及赤霉素等多种,它们在植物组织培养中具有不同的作用。
(1)生长素用于诱导愈伤组织的形成,体细胞胚的产生以及试管苗的生根,更重要的是配合一定比例的细胞分裂素诱导腋芽和不定芽的产生。
常用的生长素:2,4—二氯苯氧乙酸(2,4-D)、萘乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)和吲哚丁酸(IBA)等。
作用强弱顺序:2,4-D>NAA>IBA>IAA。
(2)细胞分裂素促进细胞分裂与分化,延迟组织衰老,增强蛋白质合成,促进侧芽生长及显著改变其他激素作用的特点。
常见的细胞分裂素有:2—异戊烯腺嘌呤(2-iP)、玉米素(ZT)、6—苄基氨基腺嘌呤(6-BA)、激动素(KT)、苯基噻二唑基脲(TDZ)。
植物组织培养
1.植物组织培养(离体培养):是指在无菌条件下,将植物体的任何一部分,培养在人工配制的培养基上,并给予合适的培养条件,使之发育形成完整植物体的过程。
2、植物组织培养的类型(1)根据培养基的类型分为:固体培养液体培养半液半固体培养(2)根据培养材料(外植体类型)分为:植株培养器官培养组织培养原生质体培养胚胎培养细胞培养(3)按培养过程分:初代培养继代培养生根培养3、植物组织培养的一般工作流程1.准备阶段:(1)查阅资料,制定培养方案;(2)清洗组培用器皿、工具;(3)配制所需试剂和培养基;(4)试剂、培养基及器皿、工具的灭菌。
2.外植体的选择与消毒;3.初代培养;4.继代培养;5.生根培养;6.炼苗移栽4、植物细胞的全能性概念:指植物体的每个活细胞都携带有该物种的全套遗传信息,在适宜条件下,离体细胞都具有发育为一个完整植株的潜在能力。
注意:(1)活细胞(2)离体细胞(3)细胞全能性表达的难易程度取决于细胞的分化程度5、细胞全能性的强弱表现:(1)植物细胞全能性根据细胞的性质不同由强到弱:营养生长中心>形成层>薄壁细胞>厚壁细胞(木质化细胞)>特化细胞(导管等)(2)植物细胞全能性根据所处的组织不同由强到弱:顶端分生组织>侧生分生组织>居间分生组织>薄壁组织>厚角组织>输导组织>厚壁组织6、植物组织培养中全能性表达的条件:1.无菌条件;2.离体条件;3.一定的营养物质;4.植物生长调节物质;5.适宜的外界条件。
7、胚性细胞的特点:未分化状态;细胞具有旺盛分裂能力;具有两极性8、脱分化:指在一定条件下,已分化成熟的细胞、组织或器官恢复到未分化的分生状态,并进行细胞分裂形成未分化的细胞团,如愈伤组织的形成过程。
9、愈伤组织形成的三个时期:(1)诱导期又称启动期(最难)。
(2)分裂期(3)分化期10、优良愈伤组织的特征:(1)具有旺盛的增殖能力;(2)容易散碎;(3)具有高度的胚性或再分化能力,便于植株再生;(4)经过长期的继代保存而不丧失胚性。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
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2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
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2、矿床开采技术条件及水文地质条件。