人工种子与植物脱毒
植物脱毒的名词解释
植物脱毒的名词解释植物脱毒是指通过特定的方法来清除或减轻植物体内可能存在的有害物质或毒素的过程。
在自然界中，植物与外界环境的相互作用可能导致它们吸收到有害的化学物质，例如重金属、农药残留和空气污染物等。
这些有害物质的积累可能对植物的生长和发育产生不利影响甚至导致其死亡。
因此，植物脱毒被认为是一种重要的保护植物健康的措施。
植物脱毒的方法多种多样，常见的有以下几种：第一种方法是植物利用自身的代谢活性来降解、转化或排除有害物质。
植物细胞内具有一系列的代谢酶，这些酶可以将有害物质转化为无害或低毒的形式。
例如，一些植物能够利用酚氧化酶将有害的酚类物质氧化为酚醛，从而减轻其毒性。
此外，植物还可以通过营养代谢途径将有害物质转化为更容易排除的形式，例如，通过甲基化作用将重金属离子转化为脂肪酸甲酯。
第二种方法是植物利用菌根共生的方式来脱毒。
菌根是植物根系与真菌之间的共生关系，菌根真菌能够通过其特殊的吸附能力，吸附植物体内的有害物质，从而帮助植物减轻有害物质的负担。
此外，一些菌根真菌还能够分泌特定的酶类，帮助植物降解有害物质，促进其脱毒过程。
第三种方法是利用植物的解毒基因来提高植物的抗毒性。
研究发现，植物中存在许多解毒基因，这些基因能够编码各种解毒酶和蛋白，帮助植物抵御外界有害物质的侵害。
通过转基因技术，科研人员可以将这些解毒基因导入到目标植物中，从而提高植物的抗毒性。
这种方法在农业生产中有着广泛的应用，例如将抗虫基因导入水稻和玉米等农作物，提高其抵抗害虫的能力。
第四种方法是利用生物修复技术来脱毒。
生物修复是指通过利用生物体的生物化学反应能力来清除或降解有害物质。
在植物脱毒中，一些细菌和真菌具有降解有害物质的能力，可以与植物共同生长，并通过它们的代谢活性来清除植物体内的有害物质。
这种生物修复技术被广泛应用于环境污染修复领域，例如利用植物修复土壤中的重金属污染。
总体来说，植物脱毒是一项重要而复杂的过程，旨在保护植物的健康与生长发育。
《植物脱毒技术》课件
在玉米种植中，脱毒技术可以去除病 毒对玉米生长的影响，提高产量和品 质。
脱毒技术在森林植物上的应用
树木
在森林植物中，脱毒技术可以消除病毒对树木生长的影响，提高树木的生长速 度和木材质量。
竹子
在竹子种植中，脱毒技术可以去除病毒对竹子生长的影响，提高竹材的产量和 品质。
04 植物脱毒技术的优缺点及展望
谢谢聆听
注意事项
嫁接过程中需保证嫁接部位的愈合良 好，并注意砧木的选择和处理。
03 植物脱毒技术的应用
脱毒技术在园艺植物上的应用
花卉
通过脱毒技术，可以去除花卉中的病 毒，提高花卉的品质和产量。
蔬菜
在蔬菜种植中，脱毒技术可以消除病 毒对蔬菜生长的影响，提高产量和品 质。
脱毒技术在农作物上的应用
小麦
通过脱毒技术，可以消除小麦中的病 毒，提高小麦的产量和品质。
植物脱毒技术的优点
提高植物抗性
脱毒后的植物对病虫害的抵抗力更强，生长 更健康。
改善品质
提高产量
脱毒植物的生长速度和生长量都有所增加， 从而提高产量。
脱毒植物的品质得到改善，如更甜、更香的 果实。
02
01
延长存储时间
脱毒植物的寿命延长，更耐存储和运输。
04
03
植物脱毒技术的缺点
技术要求高
植物脱毒技术需要专业 的技术和设备，操作复 杂。
成本高
植物脱毒技术的成本较 高，包括技术、设备、 人员等费用。
可能产生变异
在脱毒过程中，植物可 能会出现基因变异，需 要进一步筛选和鉴定。
可能影响生态平衡
大规模种植脱毒植物可 能对当地生态平衡产生 影响。
植物脱毒技术的展望
A
人工种子与植物脱毒详解
植物种类 矮牵牛 马铃薯 大蒜 苹果 草莓 桃
染病毒种类 5 17 24 36 24 23
苹果锈果病
薄荷病毒病病
郁金香杂色花
郁金香正常花
病毒在植物体内的分布
病毒在植物体内的分布具有不均匀性，随
植株不同部位和年龄而异。 老叶和成熟组织及器官中病毒含量较高 根尖、茎尖生长点约0.1~1mm区域内，几 乎不含病毒。 （原因？） （原因：分生组织细胞分裂和生长速度 快，而病毒在植物体细胞内繁殖速度相 对较慢；另外，病毒是通过筛管组织或 胞间联丝传播至其他组织细胞的，而茎 尖分生组织无分化，没有维管组织。）
根据植物类型不同，可选择不同的外植体作为 芽发生的来源:
非洲紫罗兰一般选用叶片为外植体，诱导不 定芽作为微繁殖体； 榆树类植物则可选根作为外植体产生微芽；
石竹类花卉可以茎尖为外植体培养侧芽作为 繁殖体
部分植物繁殖体诱导培养条件
种 类 芥 菜 型 油 菜
LH，水解乳蛋白 Ade，腺嘌呤
桉 树 兰 花
包埋技术
Flash
水凝胶法 是最常用的一种方法。 即用海藻酸钠等水溶性 凝胶经与钙离子进行离 子交换后凝固，用于包 埋单个胚状体。种子硬 度由凝胶浓度与络合物 离子交换时间决定。
CaCl2浓度：2.0%-2.5% 离子交换时间：20min-
30min 无菌水漂洗20min
植物人工种子的成苗率
微型营养器官繁殖体的培养
温度
马铃薯－18-20℃
马 铃 薯 块 茎 地黄根茎
光照
马铃薯－短
培养基渗透压
马铃薯－8％蔗糖
激素
与内源激素水平 变化和平衡有关
半夏块茎
芽繁殖体的培养
大多数情况下，微芽、不定芽的培养往往直接 从外植体上直接诱导形成，培养方式简单，且勿需 高浓度的激素处理，因此所产生的繁殖体基本保持 了原有植物的品种特性。
植物组织培养的应用
植物组织培养技术的应用一在植物脱毒和快速繁殖上的应用植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个方面。
很多农作物如马铃薯、甘薯、大蒜等都带有病毒，但感病植株并非每个部位都带病毒，White早在1943年就发现植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒。
如果利用组织培养方法，取一定大小的茎尖进行培养再生可获得脱病毒苗，再用脱毒苗进行繁殖，则种植的作物就不会或极少发生病毒。
此法已在马铃薯、草莓等多种作物上获得成功，并产生了明显的经济效益。
由于运用组织培养法繁殖植物的明显特点是快速，每年可以数以百万倍的速度繁殖，因此，对一些繁殖系数低、不能用种子繁殖的名、优、特植物品种的繁殖，意义尤为重大。
目前，观赏植物、园艺作物、经济林木、无性繁殖作物等部分或大部分都用离体快繁提供苗木，试管苗已出现在国际市场上并形成产业化。
二在植物育种上的应用植物组织培养技术对培育优良作物品种开辟了新途径。
目前，国内外已把植物组织培养普遍应用于作物育种，并在以下几个方面取得了较大进展：1 单倍体育种单倍体植株往往不能结实，在培养中用秋水仙素处理，可使染色体加倍，成为纯合二倍体植株，这种培养技术在育种上的应用称为单倍体育种。
单倍体育种具有高速、高效率、基因型一次纯合等优点，因此，通过花药或花粉培养的单倍体育种，已经作为一种崭新的育种手段问世，自1964年Guha等获得曼陀罗的花药单倍体植株以来，单倍体育种在国际上引起很大重视，各国纷纷开展这方面的研究工作，已先后在水稻、小麦、玉米、辣椒以及许多药用植物如枸杞、人参、平贝母中获得单倍体植株，共计300多种。
其中许多已经应用于育种研究并得到了专利品种。
我国在20世纪70年代掀起了单倍体育种的高潮，在农作物上取得了一批有实用价值的育种成果，特别是培育禾本科粮食作物，现在已经培育出水稻新品种15个、小麦新品种6个。
2 胚、子房、胚珠离体培养植物胚培养是采用人工的方法在无菌条件下从种子中将成熟胚和未成熟胚分离出来，在人工合成的培养基上培养，使它发育成正常的植株，从而有效地克服远缘杂交不实的障碍，获得杂种植株。
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。
人工种子与植物脱毒
植物病毒的危害
爱尔兰饥荒（1845-1849年）
马铃薯晚疫病菌在爱尔兰岛蔓延，，导致大量马铃薯腐烂
大约有100万爱尔兰人不是饿死，便是病死； 还有100万人逃到英格兰、北美
这是什么花？
美丽的郁金香与植金香碎色花 病，因为至今荷兰阿姆 斯特丹的博物馆还保存 着一张1619年荷兰画家 的一幅得病的郁金香静 物画。为什么要画得病 的郁金香呢？
※特点：在诱导期，代谢活化了，细胞内的合成代 谢迅速进行，但是细胞的大小仍然和外植体时一样， 没有多大改变。
Stage 1. Induction（诱导期）:
※ 诱导期的长短：
由一系列内部（植物的种类、生理状况）和外部 （光照、外源激素）因素决定。
例如菊芋的诱导期有时还不需要1天，胡萝卜则要 好几天，而菊芋块茎贮藏时间的改变，诱导期也发 生改变。从11月到次年4月取菊芋块茎进行培养， 则诱导期从22小时逐渐延长到40小时。
三、愈伤组织的器官发生方式
◆ 器官分化的植物激素控制理论： 大多数植物组织或器官的再生作用符合器官 分化的植物激素控制理论。 生长素与细胞分裂素 ●比例小时则产生芽 ●比例大时则生根 ●比例适中时，则产生无结构的愈伤组织。
三、愈伤组织的器官发生方式
2、体细胞胚的发生 • 愈伤组织 体细胞胚
植株
Hard / lignified callus
Friable
Stage 3. Differentiation 分化期
Callus may have a yellow, white, green or red (anthocyanin 花青苷) appearance.
不同颜色的愈伤
第一节 愈伤组织 Callus
植物病毒的危害
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。
2019-2020学年人教版生物选修三讲义：专题2 2.1.2 植物细胞工程的实际应用 Word版含答案
2.1.2 植物细胞工程的实际应用学习目标：1.简述微型繁殖技术。
(重点) 2.理解掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子。
(重、难点) 3．理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。
(重点)一、植物繁殖的新途径1．微型繁殖(1)概念：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点Error!2．作物脱毒(1)选材部位：植物的分生区附近。
(2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。
(3)实例：目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。
3．人工种子(1)概念：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)特点①后代无性状分离。
②不受季节、气候和地域限制。
(3)实例：我国已成功地把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。
二、作物新品种的培育1．单倍体育种染色体加倍(1)过程：花药离体培养―→单倍体植株纯合子植株。
――――――→(2)优点①后代是纯合子，能稳定遗传。
②明显缩短了育种的年限。
2．突变体的利用(1)产生原因：在植物的组织培养过程中，易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
(2)利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产1．细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2．技术：植物组织培养技术。
3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。
1．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。
( )(2)脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。
( )(3)天然种子萌发后长成的植株容易发生性状分离，人工种子长成的植株性状不分离。
( )(4)单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。
植物的脱毒技术
（2）方法 ①材料的消毒 茎尖既可来自于大田或是盆栽，也可以来自无菌苗。 来自大田或是盆栽的要进行外植体的消毒，消毒方 法则是根据经验灵活运用，与器官培养基本一致。 另外，培养外植体的环境为清洁干净为好，并且给 植株定期喷施内吸型杀菌剂（如多菌灵等）或抗生 素（如0.1%链霉素）。
四、植物脱除病毒的方法
畸形生长型 ：各种反常的生长。 变色型：叶片的局部或全部颜色改变。 如褪绿、变黄、变橙、变红、变紫、变 蓝绿等。郁金香碎裂病毒感染郁金香， 使其花色由单色发生斑驳或纵向条点。 坏死与变质：某些细胞组织死亡或组织 质地变软或变硬或木栓化。
郁 金 香 条 斑 病 毒 （TuBV）
黄瓜花叶病毒（CMV）
胚状体的发生方式
三、植物快速繁殖的途径和方法
5.原球茎型：兰科等植物的培养属于这 一类型，原球茎（protocorm）是缩短了 的、呈珠粒状的、由胚性细胞组成的、 类似嫩茎的器官。培养兰花的茎尖或液 芽可直接产生原球茎，可以分化成植株， 也可以继代增殖产生新的原球茎，这取 决于条件和培养基。
四、植物脱除病毒的方法
在茎尖培养时为抑制褐化的发生，需要 优化上述各因子。应用抗氧化剂ＡＣ和 Ｖｃ也可有效抑制茎尖培养的褐化现象。 此外，在茎尖培养基中，应尽量多加些 有机营养成分，如水解酪蛋白、水解乳 蛋白和椰乳等，有利于茎尖分生组织的 培养。
小结
剥取的茎尖大小与茎尖的成活率呈正相 关系，茎尖越大，成活率越高。茎尖越 小，受伤越越多，褐化就越严重，成活 率越低。 茎尖大小与脱毒率呈负相关，茎尖越大， 脱毒率就越低，茎尖越小，脱毒率就越 高。
百合丛簇病（CTLV）
二、培养无病毒种苗的意义
植物组织培养知识点总结
堂清日结31、原生质是细胞内生命物质的总称。
原生质层指的是细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
去掉细胞壁的植物细胞就是原生质体，所以一个动物细胞就相当于一个原生质团。
2、原生质层的融合过程体现了细胞膜的流动性。
3、植物体细胞融合的实质：原生质体的融合，植物体细胞融合完成的标志：细胞壁的再生。
新细胞壁的产生与细胞内高尔基体相关。
4、植物组织培养中愈伤组织的形成是细胞分裂的结果。
5、植物细胞工程通常所采用的技术手段：植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
6、植物体细胞杂交的过程：1）酶解法去除细胞壁，获得原生质体2）利用物理或者化学法诱导原生质体的融合3）再生细胞壁，获得杂种细胞。
4）利用植物组织培养技术，通过脱分化和再分化获得杂种植物。
7、微型繁殖技术：也叫快速繁殖技术即快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
该技术与传统繁殖技术相比，具有：①繁殖速度快；②“高保真”（因为是无性繁殖）；③不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）等特点。
堂清日结41、作物脱毒材料：分生区细胞作物脱毒方法：进行植物组织培养作物脱毒结果：获得脱毒苗脱毒苗的特点：不会或极少感染病毒。
2、人工种子的组成：胚状体（或不定芽或顶芽或腋芽）+人工薄膜；要获得人工种子，需将离体的器官、组织或细胞培养至再分化阶段。
3、人工种皮中应具有的有效成分：适量的养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有益菌等，为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入植物生长调节剂。
4、单倍体育种原理：染色体变异方法：花药离体培养采用的技术：植物组织培养技术优点：后代无性状分离、明显缩短育种年限突变体的利用育种原理：突变（基因突变、染色体变异）优点：能够产生新性状植物体细胞杂交育种原理：染色体变异优点：克服远缘杂交不亲和的障碍5、植物组织培养中易获得突变体的原因：培养的细胞一直处于分生的状态，易受培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响。
植物组织培养在现代农业中的具体应用
三、植物新品种培育
3、细胞融合 通过原生质的融合可部分客服有性杂交不亲和，从而获得体细
胞杂种，创造新物种或优良品种。
三、植物新品种培育
4、选择细胞突变体 离体培养过程中会发生变异，从中可以筛选出对人们有用的突
变体，进而育成新品种。
四、生产植物次生代谢物
利用植物组培技术生产一些价格高、产量低、需求量大的次 生代谢产物，其具有一些特定的功能，对人类有重要的影响和作用。
五、植物种质资源离体保存
1、常规的植物种植资源保存方法耗资巨大，种 质资源流失的情况时有发生。
2、通过抑制生长或超低温贮存的方法离体保存 植物种质资源，可节约大量的人力、物力和财 力，还可挽救那些濒危物种。
3、离体保存还可避免病虫害侵染和外界不利气 候及栽培因素的影响，可长期保存，有利于种 质资源材料的远距离交换。
江西野生金线莲
六、人工种子
1、人工种子是利用人工种皮包被植物组织培养中得到的体细胞胚。 2、人工种子可为某些珍稀物种的繁殖、转基因植物、自交不亲和植物、远缘 杂种的繁殖提供有效的手段。
任务二 植物组织培养在农业 生产中应用
目录
01
植物离体快速繁殖
02
植物种苗脱毒
03
植物新品种培育
04
植物次生代谢物生产
05
Hale Waihona Puke 植物种植资源保存06人工种子
一、植物离体快速繁殖
1、植物快繁是植物组织培养在生 产中应用最广泛，产生较大经济效 益的一项技术。
2、植物快繁具有不受季节和气候 等条件限制、可周年生产、生长周 期短、繁殖速度快、种苗整齐一致 等优点。
4、植物组培种苗脱毒广泛应用于花卉、果树、 蔬菜、苗木等植物。
细胞工程复习资料
第一章简介1.生物工程（bioengineering）（生物技术）：是以生物科学为基础，利用生物个体或生物器官、组织、细胞的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系（包括细胞系），以及与工程原理相结合进行产品加工生产的综合性技术体系。
2.传统生物工程：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程（各个定义见书）后来：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程以及生化工程。
3.细胞工程（cell engineering ）是以细胞为研究对象，应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程学的原理或技术，在细胞水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的有关理论和技术方法的学科。
广义的细胞工程包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术，狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。
思考题：1．细胞工程的概念、研究范畴、在生物工程中与其它工程的关系。
2．动物细胞工程发展的主要标志性成就。
3．植物细胞工程技术的主要标志性成就。
4．细胞工程的作用与应用领域。
第二章细胞工程基础1、组成细胞的基本元素有哪些？O、C、H、N、Si、K、Ca、P、Mg，其中O、C、H、N占90%以上。
细胞化学物质分为：有机物和无机物。
2、原核细胞与真核细胞有哪些区别？原核细胞真核细胞DNA区域没有被摸包被DNA区域有被摸包被没有典型的细胞核和细胞器（只有核糖体）有细胞核（染色体、核仁、核液）和细胞器（核糖体、内质网、叶绿体、高尔基体等）结构简单结构比原核细胞复杂例：细菌、蓝藻例：动植物细胞3、染色体与染色质有什么区别？染色质是指细胞分裂间期遗传物质的存在形式。
染色体是指细胞有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚成的棒状结构。
（染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白、少量RNA组成）4、什么叫细胞周期？也称细胞分裂周期，是指一个细胞经生长、分裂增殖成两个细胞所经历的全过程。
包括分裂期（M期）与间期，间期由G1、S、G2三个阶段组成。
人工种子与脱毒
A
以体细胞胚为繁殖体的人工种子
以器官为繁殖体的人工种子
1.1 人工种子的制作
人工种子制备包括胚状体的诱导与同步化、人工种子的包埋、人 工胚乳的制作、人工种皮的制作、人工种子贮藏等步骤内容。
1.1.1 胚状体的诱导与同步化发育
不论是哪一种方式产生的胚状体，在发生和发育过程 中一般是不同步的。所以在一个材料中同时可以见到各个 不同发育时期的胚状体。因此，控制 胚状体同步发育是人 工种子制备的关键环节之一。
? （2）物理方法：低温处理法、过滤筛选法、渗透压分离法、密度梯度离心法 (体胚不同的发育阶段密度有差异)等到胚状体胎成熟以后，就可以进行人工种 子的包埋了。其中过滤筛选法较实用、快速。
1.1.2 人工种皮制备
? 分内种皮和外种皮 ? 对人工种皮的要求：具有保护胚的功能，并且无毒性、通气
好、抗污染、抗压性好、不粘连、适于贮藏和运输。 ? 内种皮常用材料：聚氧乙烯、海藻酸钠、明胶、琼脂等。
人工种子与脱毒
1 人工种子
农业生产中使用的天然种子，一般都是由种皮、胚乳和 胚三部分构成。种皮通常在种子的外层起保护作用；胚乳 含有大量的营养物质，是种苗萌发生长不可缺少的营养来 源；胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶构成，将来发成植株。
农业生物技术的发展，通过组织培养技术，可把植物组 织的细胞培养成在形态及生理上与天然种子胚相似的胚状 体，也叫作体细胞胚。这种体细胞胚有于叶、根、茎分生 织的结构。科学家把体细胞胚包埋在胶囊内形成球状结 构，使其具备种子机能。所以，人工种子是一种人工制造 的代替天然种子的颗粒体，可以直接播种于田间。
②热处理是一种物理效应，可加速植物细胞分裂，在激 烈分裂的细胞中正常核蛋白合成占优势，使植物细胞在与病 毒繁殖的竞争中取胜。因此加速分生组织细胞的分裂，能够 获得无病毒植株。
《人工种子与脱毒》课件
延长保质期：人 工种子可以经过 特殊处理，延长 保质期，方便储 存和运输，降低 成本。
适应环境变化： 人工种子可以根 据不同的环境条 件进行定制化生 产，提高农作物 的适应性和抗逆 性。
拓展应用领域： 人工种子技术不 仅可以应用于农 业生产，还可以 拓展到医药、环 保等领域，具有 广泛的应用前景。
脱毒脱Leabharlann 的定义脱毒是指通过一 定的技术手段， 去除植物中的病 毒和其他病原微 生物
脱毒技术包括热 处理、化学处理、 基因工程等多种 方法
脱毒后的植物可 以恢复健康生长， 提高产量和品质
脱毒技术对于农 业生产具有重要 意义，可以减少 病毒病的危害， 提高作物产量和 品质
脱毒的方法
热处理法：通过加热使病毒失去活性 茎尖培养法：利用植物组织培养技术，培养无病毒的茎尖组织 微茎尖嫁接法：将微型茎尖嫁接到健康植株上，获得无病毒植株 抗性砧木法：利用抗性砧木，提高植株对病毒的抗性 化学疗法：使用化学药剂抑制病毒复制 生物防治法：利用天敌昆虫、微生物等控制病毒传播
人工种子与脱毒技术的挑战与前景：虽然人工种子与脱毒技术具有广阔的发展前景，但也面临着一些挑战，如技术 成本、法律法规等方面的问题。
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汇报人：PPT
生态领域：脱毒技术可以应用于生态修复和环境治理等领域，促进生态系统的恢复和改善。
人工种子与脱毒 的关系
人工种子制备过程中的脱毒问题
人工种子制备过程中的病毒问题 脱毒技术在人工种子制备中的应用 人工种子制备过程中脱毒的难点与挑战 未来人工种子制备过程中的脱毒研究方向
脱毒对人工种子质量的影响
脱毒技术对人工种子生长速 度的影响
人工种子与脱毒技术的结合：随着生物技术的不断发展，人工种子与脱毒技术相结合，为植物繁殖提供了新的途径。
植物脱毒方法
植物脱毒方法
1、茎尖培养脱毒:病毒在植物体内的分布并不均匀,越靠近茎端的病毒的感染深度越低,生长点则几乎不含或含病毒很少。
2、愈伤组织培养脱毒法:通过植物的器官和组织的培养,脱分化诱导产生愈伤组织,然后从愈伤组织再分化产生芽,长成小植株,可以得到无病毒苗。
3、珠心胚培养脱毒:病毒一般不通过种子传播,由珠心细胞发育成的胚再生的植株是无毒的,并具有与母本相同的遗传特性。
4、茎尖微体嫁接:将实生苗砧木在人工培养基上种植培育,再从成年无病树枝上切取0.4—1.0mm茎尖,在砧木上进行试管微体嫁接,以获得无病毒幼苗。
5、花药培养脱毒。
6、热处理脱毒:一些病毒对热不稳定,在高于常温的温度下(35-40°C),即钝化失活。
7、化学处理:抑制或杀死病毒。
植物的脱毒培养与人工种子
五、脱毒植物的鉴定方法
血清鉴定(serological test)(抗原抗体反应)：病毒抗血
清具有高度的专化性，因而可用于鉴定受感染而没有
症状的带毒植物。
试管沉淀反应；免 疫双扩散；酶联免疫吸附测定
(ELISA)。
植物汁液
对照血清
抗血清
六、植物脱毒培养的意义
• 能够有效地保持优良品种的特性； • 生产无病毒种苗，防止品种退化； • 快速繁殖新品种，使优良品种迅速应用； • 节约耕地，提高农产品的商品率；
• 其三，对于一些不能正常产生种子的特殊植物材料如三倍 体、非整倍体、基因工程植物等，有可能通过人工种子在 短期内加大繁殖应用；
• 其四，与田间制种相比，可以节省制种用地，且不受季节 限制，可以实现工厂化生产，同时还避免了种子携带病原 菌的危险；
• 其五，与利用试管苗相比，可以避免移栽困难，且可以实 现机械化操作，同时还便于储藏和运输。
• 生物学方法：选用抗病毒品种或采用种子 繁殖方法。
四、植物脱毒的原理和技术
• 基本原理
– 早在1934年，White发现烟草花叶病毒在烟草 根中的分布是不均匀的，越靠根尖（root tip） 区病毒含量越低，在根尖的顶端不含病毒。
– 能量竞争，病毒核酸和植物细胞分裂时DNA合 成均需要消耗大量的能量，而分生组织细胞本 身很活跃，其DNA合成是自我提供能量自我复 制，而病毒核酸的合成要靠植物提供能量来自 我复制，因而就得不到足够的能量，从而就抑 制了病毒核酸的复制。
• 与试管苗技术和自然有性繁殖种子相比，人工种子具有以 下突出的、甚至是不可取代的优点：
• 其一，在无性繁殖植物中，有可能建立一种高效快速的繁 殖方法，它既能保持原有品种的种性，又可以使之具有实 生苗的复壮效应；
人工种子与植物脱毒教程 ppt课件
物理方法：高温、低温处理法，X射线、紫外线使病毒钝化 化学方法：抑制剂，如放线菌酮、8-鸟嘌呤、三氯唑核苷等 生物方法：茎尖培养、微体嫁接，愈伤组织、珠心胚、花药培养
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2.1 物理方法
2.1.1 高温处理（热疗法）
原理：在35-50℃热处理下，病毒活性被有效钝化，失去 浸染能力，但宿主细胞伤害较小。此方法主要对一些圆 形、线形病毒有效，而对杆状病毒无效，而且处理时间 较长，易使植物受到损伤。
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2.3 生物脱毒法
2.3.1 茎尖培养法
原理：幼嫩的茎尖(0.2~0.5mm)、根尖等生长点是不含
病毒的，因为：
①茎尖分生速度快于病毒增殖和传播速度；
②茎尖分生组织未分化，无维管组织，而病毒在植物体
内主要是通过维管组织或胞间连丝来传播的。 该法优点：
virus-free tissue
脱毒效果好、周期短、效率高。
不足：微茎尖难剥离，组培难度大。
virus particles
提示：茎尖培养与高温处理相结合脱毒效果更好。 found here
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4. 人工种子制作存在的问题
• （1）人工种皮性能不尽人意。 • （2）还没有一种符合多数植物胚状体需要的人工胚乳。
（3）胚状体储藏阶段的休眠控制； （4）如何保证长期储藏而又不影响萌发率； （5）制作流程较繁琐、成本高。 （6）许多植物还不能成功地诱导出高质量体细胞胚。
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§4.2 植物脱毒
seed)。
• 在结构上从外向里包括三部分：
（1）人工种皮外层，保护胚状体 中的水分免于丧失和防止外部力
量冲击；（2）人工胚乳，含有 必需的营养成分和某些植物激素；
12植物种苗脱毒技术
7、突变育种
8、单倍体育种
巩固提高
1．马铃薯可以进行的生殖方式是……………（）
A．出芽生殖和有性生殖B．分裂生殖和营养生殖C．营养生殖和有性生殖D．出芽生殖和营养生殖
2．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是……………（）
答案：
1．C 2．C 3．A 4．A 5．C 6．B 7．C 8．A
9：（1）B（2）A（3）A
10．答案：一．材料的选取通过镜检选取发育期的花粉
二．材料的消毒
三．接种和培养消毒后的花药在无菌的条件下接种到培养基上，放在适宜的条件下培养。花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，
四．移栽并对植株进行鉴定和筛选。
9．植物的组织培养技术以及植物的无土栽培在农业生产具有广泛的应用前景，请根据相关知识进行分析：
（1）用于组织培养的培养液与无土栽培时所用的营养液相比，前者……………（）
A．必须含无机盐离子B．必须含有机物C．不一定含有植物激素D．浓度必须小于细胞液浓度
（2）下列属于组织培养的是（）
A．花粉培养成单倍体植株B．芽发育成枝条
探究深化
农业上许多作物体内都有病毒寄生。病毒繁殖速度极快，新产生的细胞一段时间后都会被病毒感染，且可通过生殖细胞传递给子代，影响下一代的品质。用农药杀死病毒已无明显效果，请设法用最快的方法培育大量没有病毒的后代植株。
[解析]快速培育无病毒植株要选择刚分裂的细胞进行组织培养。
[答案]植物茎尖生长点刚分裂的细胞不含病毒。所以在茎尖生长点处取大量的刚分裂不久没有感染病毒的细胞进行组织培养，诱导成植株，就能得到大量的无病毒植株。如脱毒马铃薯就是用此方法培育的
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的一幅得病的郁金香静
物画。为什么要画得病 的郁金香呢？
学过经济史的人都记得，资本主义历史上第一场泡沫经济发生在17世纪的荷
兰。引发危机的主角，不是“．COM”，而是郁金香。
郁金香属多年生草本球根花卉。土耳其是最早栽培郁金香的国家。郁金香的 原名“Tulipa”就是土耳其语“美丽的头巾”之意。郁金香虽无食用和药用价值， 但它具有独特的观赏价值。 1554年，郁金香传到欧洲。1594年春天，郁金香第一次在荷兰的林登植物园 一颗名为“Semper Augustus”的种球，身价已到13000枚银币。
第四章
人工种子与植物脱毒
Contents
1. 人工种子
2. 植物脱毒
4.1 愈伤组织与人工种子
◆ 愈伤组织 ◆人工种子 Callus and Artificial Seed
4.1.1 愈伤组织 Callus
• 基本概念 • 愈伤组织的诱导
• 愈伤组织的器官发生
一、基本概念
指从外植体的内部或切口表面形成的一团没有 分化的均匀一致、无序生长的薄壁细胞团，具有
植物病毒的危害
一种病毒可侵染许多植物，而同种植物 又可被许多病毒侵染。 当病毒侵染寄主植物后，感病植物代谢 异常，使植物的叶片黄化，褪绿，皱缩，卷 曲；使植株矮化，坏死；使果实减少或畸形。
植物病毒的危害
● 变色：花叶、黄化 ● 坏死 ● 畸形：叶片皱缩、叶缘卷曲、果面 凹凸不平，植株矮化
Potato Spindle tuber
6-BA： 6-苄基腺嘌呤（分裂素）
（2）体细胞胚诱导
降低生长素2，4-D浓度(1.0/0.5)：体细胞胚分化率升高 活性炭吸附减轻酚氧化的褐变，也有促进萌发效果
（3）包埋与萌发 ——海藻酸盐法 胚状体悬浮在3%的海藻酸钠+1/2MS培养基+6-BA0.5mg/L （分裂素）+GA3(赤霉素)0.5mg/L+ IBA0.5mg/L（生长素） +1.5%麦芽糖的混合液中(赤霉素是生长调节剂，能促进不 定胚发育成小植株) 滴入到2%氯化钙溶液里，络合15分钟，捞起，无菌水洗涤， 干燥成一定强度的人工种子胶丸。 播种在无激素的MS培养基上，25度，光照2000lx，12小 时/天，30天后计算萌发率。
Stage 1. Induction（诱导期）:
Brown（1972）认为静止细胞是具有分裂能力的，
只是被存在的一类抑制物质所阻止，而使其分裂能力不 能表现，如果除去抑制物质，就可恢复分裂能力。若加
入抵消抑制物质影响的外源物质（激素），细胞就立即
进行DNA复制，全部细胞进入S期，并发生同步分裂。
Stage 2. Cell division
• 人工种子概述
• 人工种子的制备 • 人工种子的应用
二、人工种子的制备
◆ 体细胞胚的诱导 ◆ 人工胚乳的制备
◆ 人工种皮的制备
二、人工种子的制备
关键：体细胞胚胎发生的同步化控制！
二、人工种子的制备
二、人工种子的制备
人工胚乳的成分？
二、人工种子的制备
二、人工种子的制备
二、人工种子的制备
密。
4.1 人工种子 Artificial Seed
• 人工种子概述 • 人工种子的制备
• 人工种子的应用
一、人工种子概述 1、早期（传统的）人工种子的概念
可由愈伤组 织、悬浮细 胞、花粉、 原生质体等 发生！
●种子的结构●
●人工种子的结构
●研究历史
2、现代人工种子的概念
2、现代人工种子的概念
1球形胚 2心形胚 3犁形胚
6人工种子萌发
4子叶期胚 5人工种子
Contents
1. 人工种子
2. 植物脱毒
4.2 植物脱毒
◆ 植物脱毒
● 为什么？（植物病毒及其危害） ● 怎么脱毒（方法）？ ● 如何鉴定？
一、植物病毒及其危害
tobacco mosaic virus
TMV
病毒学的发展简史
1798年 1885年 接种牛痘预防天花 制成狂犬疫苗
愈伤组织
Callus
• 愈伤组织的诱导
• 愈伤组织的器官发生方式
三、愈伤组织的器官发生方式
愈伤组织培养物在某些条件下： ◆ 可以再分化产生不定芽或根的分生组织
◆ 甚至是胚状体，
◆ 继之，由这些有结构的组织而发育成苗 或完整小植株。
三、愈伤组织的器官发生方式
1、愈伤组织通过不定芽方式再分化形成再生
根据繁殖体的类型分三类
A、体细胞胚培养——传统方法
根据繁殖体的类型分三类
B、微型营养器官繁殖体培养 温度 马 铃 薯 块 茎 地黄根茎
马铃薯－18-20℃
光照
马铃薯－短
培养基渗透压
马铃薯－8％蔗糖
激素
与内源激素水平变化和 平衡有关
半夏块茎
根据繁殖体的类型分三类
C、微芽繁殖体培养
4.1 人工种子 Artificial Seed
Hard / lignified callus
Friable
Stage 3. Differentiation
分化期
Callus may have a yellow, white, green or red (anthocyanin 花青苷) appearance.
不同颜色的愈伤
第一节 • 基本概念
三、愈伤组织的器官发生方式
2、体细胞胚的发生 • 愈伤组织 体细胞胚 植株
三、愈伤组织的器官发生方式
三、愈伤组织的器官发生方式
一般愈伤组织开始分化时，由大小不等的细胞开始逐渐形 成大小均匀的细胞，保持相对稳定状态。 在分化时，愈伤组织的表层和内部都可形成分生中心。芽 多发生在愈伤组织的表层，属外起源。 根发生在组织的深处，与整体植株发生类似，是内起源。 愈伤组织的外部形态也随分化而改变，一般由疏松转向紧
植株的方式主要有三种：
（1） 先产生芽，后在茎的基部长根； （2）先长根，再长芽；
（3）愈伤组织的不同部位分别形成根和芽。
三、愈伤组织的器官发生方式
◆ 器官分化的植物激素控制理论： 大多数植物组织或器官的再生作用符合器官 分化的植物激素控制理论。 生长素与细胞分裂素 ●比例小时则产生芽 ●比例大时则生根 ●比例适中时，则产生无结构的愈伤组织。
植物病毒的危害
爱尔兰饥荒（1845-1849年）
马铃薯晚疫病菌在爱尔兰岛蔓延，，导致大量马铃薯腐烂
大约有100万爱尔兰人不是饿死，便是病死； 还有100万人逃到英格兰、北美
这是什么花？
美丽的郁金香与植物病毒病
第一个记载的植物病
毒病当属郁金香碎色花 病，因为至今荷兰阿姆
斯特丹的博物馆还保存
着一张1619年荷兰画家
Stage 3. Differentiation
分化期
分化期特点：分化结构的形成过程加速，超过 了回复变化。外层细胞的分裂逐渐减慢，甚至 停止，为次生生长所代替，大量次生结构出现。 在这时期中细胞的伸展和分裂处于平衡，故细 胞的平均大小往往没有变化。
Callus types
Callus may be heavily lignified （木质化）and hard in texture, whereas others break easily into small fragments (friable). Different types of Gloriosa callus:
存在的问题
• 人工种皮性能不尽人意；
• 还没有一种符合多数植物胚状体需要的人工胚乳； • 胚状体储藏阶段的休眠控制； • 如何保证长期储藏而又不影响萌发率； • 制作流程较繁琐、成本高。 • 许多植物还不能成功地诱导出高质量体细胞胚。
5.人工种子应用举例
一品红人工种子制作
为什么要制备人工种子：一品红又名圣诞花，属 大朗科，常绿溜木。是在元旦和圣诞节前夕观赏 的一种著名盆栽花卉。 一品红常采用扦插繁殖， 繁殖速度慢。 如何制备人工种子： 器官发生途径：目前多以叶片、茎段为外植体诱 导愈伤组织，再分步诱导芽和根，生成苗。 体细胞胚途径：以苞片为外植体，离体诱导体细 胞胚，制作人工种子。 下面介绍这种方法。注意不同生长素/分裂素比例 对于体细胞胚诱导的影响。
● Callus原意：植 物受损伤时在愈合 伤口处长出的一团 瘤状突起，突起内 的细胞已发生脱分 化的变化。
4.1.1 愈伤组织 Callus
• 基本概念
• 愈伤组织的诱导
• 愈伤组织的器官发生方式
二、愈伤组织的诱导
• 从外植体脱分化形成愈伤组织大致可分为三个时 期：起动期 （诱导期）、分裂期和形成期（分 化期）。 • 三个时期愈伤组织的代谢状况、结构以及细胞的 平均大小都有明显的差别。
◆ 一般植物组织都能诱发愈伤组织；诱导愈伤组织的成败关键主 要不是实验材料，而是培养条件，其中激素的成分和浓度是最重要 的因素
Stage 1. Induction（诱导期）:
诱导期是细胞准备分裂的时期，是愈伤组织形成 起点。
外植体细胞在完整植株中随着细胞的分化过程 而逐渐停止分裂，开始执行它们各自不同的功能。 外植体细胞一般处于静止状态，称为静止细胞。 ※特点：在诱导期，代谢活化了，细胞内的合成 代谢迅速进行，但是细胞的大小仍然和外植体时 一样，没有多大改变。
再分化能力。
Callus consists of an amorphous (无定形) mass of
loosely arranged thin-walled (parenchyma 薄壁) cells
外植体（explant）：从植物体上分离下来的用于
离体培养的植物器官和组织的切段
Wound callus on the stem of an Erythrina tree 刺桐树