第十五章体细胞胚胎发生和人工种子
人工种子——精选推荐
人工种子（artificial seeds）的研制。
1、人工种子：即人为制造的种子，它是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
人工种子又称合成种子或体细胞种子，任何一种繁殖体，无论是在涂膜胶囊中包裹的，裸露的或经过干燥的，只要能够发育成完整的植株，均可称之为人工种子。
根据包被的需要程度可分为三类：第一类是裸露的或休眠的繁殖体，如可以适当干燥的体细胞胚(如鸭毛草的体细胞胚)，休眠的微鳞茎和微块茎等，它们在不加包被的情况下也具有较高的成株率；第二类为人工种皮包被的繁殖体，一些体细胞胚，原球茎等虽不能过度干燥，但只需人工种皮包被即可维持良好的发芽状态，如胡萝卜体细胞胚；第三类是水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体，大多数体细胞胚，不定芽，茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中，再经人工种皮包裹才能避免失水，从而维持良好的发芽能力。
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；其二，可以对优异杂种种子不通过有性制种而快速获得大量种子，特别是对于那些制种困难的植物更具有重要的实用意义；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；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。
2、人工种子的构成及特点：（1）人工种皮：包裹在人工种子最外层的胶质化合物薄膜，具有进行气体交换、防止营养物的渗漏、抗机械压力。
（2）人工胚乳：人工配制的保证胚状体营养物质。
（3）胚状体：胚状体是由组织培养产生的具有胚芽、胚根和类似天然种子胚的结构，具有萌发长成植株的能力。
体细胞胚发生
植物物种和品种基因型影响 愈伤组织的分化
• 程林梅等（2001）的研究表明，利用不同 基因型大豆品种的下胚轴作外植体进行组培时， 培养基对愈伤组织的影响不明显；细胞分裂素 （KT）和NAA的配比浓度对其愈伤组织的分 化影响显著；不同基因型大豆植株再生作用差 异明显；外植体取材时间和取材部位对再生植 株的形成也具有较大的影响，再生能力最强的 取材部位时从子叶节到下胚轴6mm区段,当下 胚轴长到2~3cm时取材最佳。
2 氮源 除生长素外，培养基中氮源的形态也会影响离 体条件下的胚胎发生。只有当培养基中含有一定量 的还原态氮时，才能出现胚胎发生过程。 在以KNO3为唯一氮源的培养基上建立起来的 愈伤组织，去掉生长素后不能形成胚。然而，若在 55mmol/LKNO3的培养基中加入少量的 (5mmol/L)NH4Cl形态的氮，胚胎发生过程就会出 现。
不同浓度的激素对烟草愈伤组织的影响
愈伤分化
器官分化的植物激素控制理论
• 大量的实验结果表明：
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。
即：生长素与细胞分裂素的比例小时则产 生苗，比例大时则生根，而两种激素的比例适中 时，则产生无结构的愈伤组织。
器官发生途径
外植体 脱分化 愈伤组织 再分化
• 1.4.1.2位置效应
1.4.2 器官分化信息传递
1.4.2.1 胞外信号分子
• 胞外通讯信号分子又称第一信使(first messenger)。在植物细胞外的通讯信号分子，， • 如植物激素主要通过维管束系统在细胞与器官间 进行调节。它在植株的某些发育阶段，于特， • 部位发生作用。植物激素信号由位于膜或其它部 位的受体所接收，进一步直接或间接地影响： • 因表达。当植物激素以直接的形式影响基因表达 时，就会产生在转录、翻译等水平上的不同， • 应，从而控制酶的合成，影响代谢变化，最终产 生某些生理反应。
体细胞胚胎发生和人工种子
（二）、局限性
1、一些具有重要性状的植物目前发生体细胞胚的能力较弱， 再生系统尚不健全，难以形成有活力的胚并同步化发育。
2、制作的人工种子成本远高于自然种子，无竞争力。
3、人工种子的贮藏、运输以及机械化播种等问题尚未解决 。
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第29页，此课件共3凝胶中直接加入大量元素、碳水化合物及防病用抗生 素。
• 微型包裹法 将碳水化合物和大量元素包裹在微型胶囊内，然 后再把微型胶囊和种胚一起包裹在海藻酸钠中。
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2、植物组织培养的应用：
现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水 稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成功，但由于成本 较高，中国尚未应用于生产。
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二、愈伤组织器官的发生
• 不定芽方式
• 胚状体形成的方式
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• 不定芽方式（adventitious bud type）是指
愈伤组织培养物，通过形成不定芽再生成 植株。这是愈伤组织中常见的器官发生方 式。
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• 愈伤组织通过不定芽方式再分化形成再生植株的方式主 要有四种：
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人工种皮需要满足的条件：
• 1、具有一定的透气性，不能影响胚状体的呼吸；
• 2、具有一定的硬度，经得起种子储存和运输中的挤 压和机械播种中的磨损；
• 3、易于降解；
• 4、含有其他有利于胚状体存活、生长的成分。
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B. 体细胞胚包裹的材料：
• 凝胶 • 可以使人工种皮具有柔软性，不仅适于胚
第4章 体细胞胚胎发生
第4章体细胞胚胎发生§起源于一个非合子细胞、经过胚胎发生和胚胎发育过程形成的具有双极性的胚二、体细胞胚胎发生的例证离体条件下的体细胞胚胎发生过程最早是在胡萝卜中发现Steward等，1958）。
固体培养基上也能萌发。
中都表现了体细胞胚三、体细胞胚胎发生的方式图4.5 体细胞胚胎发生方式（左：不经过愈伤组织阶段；右：先愈伤化）4.6 菊花花瓣体细胞胚胎发生及体胚发育过程的扫描电镜观察四、体细胞胚的成熟与萌发成熟图4.7 体细胞胚的萌发五、体细胞胚与合子胚的比较双子叶植物胚胎发生：图4.8 拟南芥的胚胎发生图4.9大豆体细胞胚胎发生合子胚和不定胚一般都能发育成正常的成熟胚。
与合子胚相似，球形期后的体细胞胚呈现一种固定的极六、长期培养物形态发生潜力的丧失（一）遗传说（二）生理说（三）竞争说§一、生长调节物质在离体条件下胡萝卜体细胞胚的发育是一个包括两个步二、氮源三、其他因子1§一、人工种子的优势二、人工种子的制作流程在制造单胚人工种子的时候，主要采用诸如藻酸钠一类的水凝胶作为体细胞胚的包被）在室温下为液体，很适用于制造人工种子。
当体细胞胚与藻酸钠混合以后，再滴入内表面即可完全络合，形成一层持久的10在种皮基质中可加入一些对体细胞胚有益的物质，如能促进生长的微生物、营养物质、生长调节物质、杀虫剂，以及用于旱地播种的亲水性化合物等作为人工胚乳。
图4.11 用漏斗分离器生产藻酸钙包被的人工种子三、理想包埋介质（人工胚乳和人工种皮）条件表4.1 可用于包被体细胞胚的几种水凝胶水凝胶四、人工种子包埋方法（1本章小结五、促成体细胞胚同步发育的方法（1）在细胞培养初期，于培养基中加入DNA合成抑制剂，。
体细胞胚及人工种子
间接体细胞胚胎发生中，外植体已分化的细胞先脱分化， 并对其发育命运重决定而诱导出胚性细胞――诱导胚胎决定 细胞（IEDCs），进而形成体细胞胚。
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1 茎尖培 养诱导形 成胚性愈 伤组织
MS培养 基附加 2.0mg/L 2,4-D
2 胚性 愈伤组 织悬浮 培养增 殖
MS培养 基附加 2.0mg/ L 2,4-D
多 核明显，大，核仁
多
白色 粗糙 松散，水渍状 极少或无 管状或不规则形 稀薄，染色浅 少 核小，核仁少，或 无核
植物体细胞胚胎发生和诱导器官发生相 比具有明显的特点：
1、具有两极性 2、存在生理隔离 3、重演受精卵形态发生的特性
二 、体细胞胚胎发生的方式
**植物组织培养过程中植物体细胞胚胎途径可归纳 为两类：直接途径和间接途径。 **直接途径是直接从原外植体不经愈伤组织阶段发 育而成 **间接方式是体胚从愈伤组织或悬浮细胞、有时也 从已形成的体胚的一组细胞中发育而成，如香雪兰 （Freesia refracta）花序外植体经直接体细胞胚胎发生 途径形成再生植株。
林木植物胞胚胎及人工种子
森环森保所 韩素英 2012.10
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体细胞胚及人工种子
第一节 体细胞胚的概念及其发生途径
体细胞胚胎发生的意义 体细胞胚胎发生的概念 体细胞胚胎发生的方式 体细胞胚胎的起源 体细胞向胚性转变的制机 体细胞胚胎发育成植株的能力 影响体细胞胚胎发生的因素 举例：落叶松体细胞胚胎发生
3 由细
4 体细
胞集合
胞胚萌
体形成
发并形
体细胞
成小植
胚
株
MS培养 基附加
2.0mg/ L 2,4-D
MS培 养基附 加
植物组织培养复习重点
考试重点（大部分是课后作业）：题型：填空，判断，名词解释，问答（1）植物组织培养的广义和狭义概念？答：广义概念是指对植物的器官，组织，细胞及原生质体进行离体培养的技术。
狭义概念是指对植物的组织（如分生组织，表皮组织、薄壁组织等）及其培养产生的愈伤组织进行离体培养的技术。
（2）植物组织培养分类及其主要特点？答：根据外植体来源和培养对象不同，植物组织培养的研究类型可以分为5种，分别是器官培养，组织培养，细胞培养，胚胎培养，原生质体培养。
主要特点：⑴无菌条件；⑵成分完全确定的人工培养基；⑶起始材料处于离体状态；⑷克隆；⑸组培苗叶片表面一般都缺乏角质层或蜡质层，且气孔都是张开的；⑹环境温度、光照强度和时间等都是人为设定的；（3）植物组织培养的应用及展望？答：应用：植物离体快繁，无病毒苗木培育，培育新品种或创制新品种，次生代谢物生产，种质资源保存及制作人工种子。
展望：组培容器大型化，组培技术简单化，组培环境自然化（4）细胞全能性、脱分化、再分化概念？答：细胞全能性：离体细胞在适当条件下分化形成再生植株的能力。
脱分化：也称去分化，是指在离体培养条件下生长的细胞、组织或器官经过细胞分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织或成为未分化细胞特性的细胞的过程。
再分化：是指离体培养的植物细胞和组织可以由脱分化状态重新进行分化，形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至形成完整植株的过程。
（5）植物激素配比模式？答：生长素/细胞分裂素：高有利于根的形成；中无定向结构生长；低有利于芽苗生长；（6）体细胞胚胎发生的概念、方式、机理和特点？答：概念：植物离体培养细胞产生胚状体的过程。
方式：直接途径：从外植体某些部位的胚性细胞直接诱导分化出体细胞胚胎。
间接途径：外植体先脱分化形成愈伤组织，再从愈伤组织的某些细胞分化出体细胞胚胎。
机理：特点：①双极性；②（与母体组织或外植体的维管束系统无直接联系，处于较为孤立状态，）即存在生理隔离。
《林木生物技术》复习题、资料
《林木生物技术》复习题一、名词讲解题1、愈伤组织的驯化2、胚状体3、愈伤组织4、基因克隆5、人工种子6、感觉态细胞7、器官发生8、植物体细胞杂交9、载体10、外植体11、植物生物技术12、植物细胞全能性13、化学恒定培养14、基因15、选择标记基因二、辨析题1、辨析分化、脱分化和再分化。
2、辨析培养细胞器官发生的几个学说的差别。
3、比较花药培养和小孢子培养的异同。
4、比较自然突变和培养细胞突变的异同。
5、比较体细胞杂交四各样类的差别。
6、愈伤组织的驯化与其形态发生潜力的丧失有何差别？7、辨析体细胞胚发生的几个学说。
8、比较茎尖培养脱毒、愈伤组织培养脱毒、花药（或花粉）培养脱毒以及珠心胚培养脱毒的机理。
9、比较原生质体培养方法的异同。
10、比较有性杂种、体细胞杂种与细胞质杂种的差别。
11、比较体细胞发生与器官发生的差别。
12、低温保存和冷冻保存有何差别？13、比较可遗传变异和表观遗传变异的特点。
三、简答题1、简述分生组织防备病毒侵染的系统。
2、简述植物组织培养实验室的组成与功能。
3、怎样引诱和调治不同样种类的愈伤组织？4、简述将外源基因导入植物细胞的方法。
5、简述常有的鉴于PCR 的各分子标记的基根源理。
6、举例说明组织培养过程中植物细胞决定作用的表现。
7、简述依照培养基中无机盐含量而划分的培养基种类。
8、简述农杆菌介导的基因转移方法。
9、简述分子标记协助育种的优点。
10、简述基因克隆工具酶的特点和用途。
11、怎样理解植物细胞全能性的表达？12、简述培养物对氮素吸取利用致使培养基pH 发生的变化。
13、简述植物组织培养器官发生中，重生植株形态发生的基本形式。
14、简述农杆菌介导的遗传转变机理。
15、简述 RAPD 标记技术的优缺点。
四、阐述分析题1、试述基因克隆的过程。
2、试述影响花药和花粉培养的因素。
3、试述迅速生殖植物种苗各阶段技术举措。
4、试举例说明分子标记的主要应用方面。
5、试述无机营养在植物组织培养中的作用以及培养物的吸取特点。
药用植物组织培养
药用植物组织培养一、名词解释：1、初代培养:从植物体上分离下来的第一次培养叫初代培养，或叫第一代培养。
2、继代培养：以后将培养物转移到新的培养基上进行培养称为继代培养，也可细分为第二代培养，第三代培养。
3、药用植物组织培养: 是以现代生命科学理论为基础，结合化学学科的科学原理，采用先进的生物工程技术手段，以药用植物为研究对象，进行其组织器官的发生、培养和细胞融合、转化以及次生代谢产物和药材组培苗工厂化生产研究的一门新兴的综合性应用学科。
4、外植体：是指由活植物体上切取下来以进行培养的那部分组织和器官。
5、培养基：根据植物营养原理和植物组织离体培养要求而人工配制的营养基质。
它通常含有无机元素、维生素、氨基酸、糖类、植物生长调节物质、固化物、活性炭、天然提取的营养物、水组成。
是植物组织生长的物质基础，也是植物组织培养能否成功的重要因素之一。
6、愈伤组织：原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞。
在组织培养中，则指在人工培养基上由外植体上长出来的一团无序生长的薄壁细胞。
7、胚状体：指的是在植物组织培养中起源于一个非合子细胞（合子细胞：两性配子相融合形成的新细胞），经过胚胎发生和胚胎发育的过程形成双极性的胚状结构。
8、细胞分化:是细胞功能特化的过程9、细胞脱分化：是指一个成熟细胞回复到分生状态或胚性细胞状态的现象。
即失去已分化细胞的典型特征。
10、细胞再分化：是脱分化的分生细胞重新恢复细胞分化能力，沿着正常的发育途径，形成具有特定结构和功能的细胞。
11、外植体：是指用于无菌培养的离体植物材料。
即泛指第一次接种所用的植物组织、器官等一切材料。
选择合适的植物材料是进行组织培养关键的一步。
12、愈伤组织的继代培养：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，次生代谢产物的积累，原有的培养基已不适宜愈伤组织的生长，必须转移到新鲜培养基上培养,这个过程叫做愈伤组织的继代培养。
13、植物离体快速繁殖:是指利用植物组织培养技术进行的一种营养繁殖方法，又称微体快繁。
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41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
细胞工程四体细胞胚及人工种子ppt课件
淡黄 光滑 坚硬但易碎 大量 小，圆球形 浓厚，染色深
多
核明显，大，核仁 多
白色 粗糙 松散，水渍状 极少或无 管状或不规则形 稀薄，染色浅 少
核小，核仁少，或 无核
胚性细胞团特征：成簇、成团，体积小，细胞质致密
三、体细胞胚的来源
**体细胞胚胎发生途径有直接途径和间接途径，但无论哪一 种发生途径，绝大多数研讨报道以为体细胞胚胎来源于单细 胞,从多种植物中都察看到单个胚性细胞，有不均等分裂的二 细胞原胚和均等分裂的二细胞原胚、多细胞原胚、球形胚直 到成熟胚。也有研讨以为来源于多细胞。
〔引自Miguel等，2019〕
2、植物激素与体细胞胚发生
**离体植物细胞在开场往往缺乏合成生长素和细 胞分裂素的才干，但是在大多数情况下，这些细 胞的分裂和分化以及形状建成过程中又必需生长 素和细胞分裂素两种激素的共同作用。
**在培育介质中添加不同种类或不同浓度的外源 激素诱导形状发生已遭到广泛的注重。
五、体细胞胚发育成植株的才干
1 体细胞胚发育成植株的才干
**普通来说胚胎一旦被分化出来或甚至完成诱导之后转移 到根本培育基上即可发育成熟，并可构成小植株。
**如陈东方等〔1986〕对棒头草幼穗培育的研讨阐明，体 细胞胚构成之后，可以在原来培育基上或MS无任何附加成 分的培育基上以及1/2MS加IAA或NAA 0.5mg/L和6-BA 0.5mg/L培育基上萌生构成小植株。
1 直接途径 直接发生体胚的来源细胞可以是外植体表皮、亚表皮、幼
胚、悬浮培育的细胞和原生质体。 普通以为直接方式发生体胚是由原先就存在于外植体中的胚 性细胞――预胚胎决议细胞〔PEDCs〕培育后直接进入胚胎发 生而构成体胚，如柑桔属的珠心组织〔在体内或离体情况〕 经过预胚胎决议细胞直接进展体胚发生的最好例子.
植物组织培养-绪论
大蒜愈伤组织培养
日本牵牛花的离体培养
禾本科牧草的体胚发生过程
菊花体细胞胚胎 发生及植株再生
大蒜体细胞胚 胎发生过程
01 人工种子（Ar tificial seed，Synthetic
02 Seed）：是指植物离 体培养产生的胚状体或 不定芽被包裹在含有营 养和保护功能的人工胚 乳和人工种皮中，从而 形成能发芽出苗的颗粒 体。作为繁殖材料。
1934年，美国的White（怀特） 用无机盐、糖类和酵母抽提物的 培养基进行番茄根尖切段培养， 建立了第一个活跃生长的无性繁 殖系。无机盐、三种B族维生素、 取代酵母浸出液（1934→1968） 继代1600代后仍能正常生长。
1943年，white出版了第一本专 著《植物组织培养手册》《A Hand Book of Plant Tissue Culture》。
体细胞胚胎发生
贯叶金丝桃不定芽直接再生过程
非洲紫罗兰叶片培养
无BAP BAP 0.1mg/l BAP 5.0mg/l 无NAA
优化培养基 1%蔗糖
无蔗糖 5%蔗糖
无BAP BAP 0.1mg/l BAP 5.0mg/l 无NAA
优化培养基 1%蔗糖
无蔗糖 5%蔗糖
台湾百合离体 培养
大花蕙兰原球茎增 殖与植株再生
可概括为以下四个方面：
1962 Murashige & Skoog 在烟草培养中筛选出卓 有成效的MS培养基。
2. 原生质体培养取得突破：
1971 Takebe 在烟草上首次由原生质体获得了 再生植株。再次证实植物细胞的全能性。原生质 体培养为外源基因的导入提供了理想的受体，促 进了体细胞融合技术的发展细胞水平→分子水平
植物学名词解释 (8)
1．传递细胞：A结构特点：初生壁具有次生性的内突生长，形成指状、鹿角状突起，使质膜面积增大，有利于原生质体与外界进行物质交换。
胞间连丝发达，核多样，细胞器丰富（1.5分）。
B部位：出现于溶质短途密集运输的部位，如小叶脉、节和花序节部、分泌结构、子叶、胚乳、胚柄、中央细胞和反足细胞、珠被绒毡层和伴胞等（1.5分）。
C.功能：一种特化的薄壁细胞，具有高效的传递和运输能力（1分）。
2．植物细胞的编程性死亡：A指在一定生理和病理条件下，细胞遵循自身的程序，主动结束生命的过程，属正常的生理性死亡（1.5分）。
B细胞表现为染色质降解，核DNA形成寡聚小体片段，细胞质浓缩，内质网成泡状，具自溶作用，主动耗能（1.5分）。
C根毛死亡，管状分子死亡，大孢子退化，叶的衰老等都属于编程性死亡。
它以与有丝分裂相反的方式来调节细胞群的相对平衡，是长期演化的结果（1分）。
3．细胞编程性死亡：A指在一定的生理和病理条件下，细胞遵循自身的程序，主动结束生命的过程，属正常的生理性死亡（1分）。
B细胞表现为染色质降解，核DNA形成寡聚小体片段，细胞质浓缩，内质网成泡状，具自溶作用，主动耗能（2分）。
C根毛死亡，管状分子死亡，大孢子退化，叶的衰老等都属于编程性死亡。
它以与有丝分裂相反的方式来调节细胞群的相对平衡，是长期演化的结果（1分）3．外胚乳：A 种子在形成和发育过程中，胚珠的珠心、珠被组织不被完全吸收而消失，有部分残留，构成外胚乳（1.5分）。
B 外胚乳是补充胚乳的一种附属贮藏组织，是演化位置较高的次生性状（1.5分）。
C 外胚乳可以与胚乳并存，如芡的种子等（1分）。
4．双受精：A 被子植物的花粉管进入胚囊后，释放两个精子，一个与卵细胞结合成合子（或受精卵），另一个与极核结合形成受精极核的过程（1.5分）。
B意义：双受精是被子植物特有的生殖现象，它使2个单倍体的雌雄配子融合在一起，恢复了亲本原有的二倍体染色体数目，具有父母双亲的遗传特性，加强了后代个体的生活力和适应性（1.5分）。
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。
第6章 体细胞胚胎发生和人工种子
影响胚状体发生和发育的因素 1
1、供体植物的基因型 2、外植体的来源和培养物的生理状况 双子叶植物的下胚轴和子叶、禾谷类幼 胚的盾片和幼穗都是容易诱导胚状体的外植体
随着胚性愈伤组织继代培养次数的增加， 胚状体发生能力逐渐降低。而有些植物的愈伤 要经长期培养才产生胚状体。
影响胚状体发生和发育的因素 2
第二节 人工种子
人工种子（artificial seeds）：将植物组培产生的 胚状体包裹上用有机化合物和营养物质制作的 人工种皮。 人工种子制作要求：要求能够同步地、大规模地 产生成熟的体细胞胚状体；给胚状体包裹上高 质量的人工种皮；最后解步发育的方法： 1、用 DNA抑制剂处理细胞培养物 5-氨基尿嘧啶；低温处理抑制细胞分裂，再把温度提 高到正常的培养温度，也可达到部分同步化。 2、分离过筛 可获得大小均一的胚性细胞团，再转移到无激素培养基 上培养，可得到大小基本一致的胚状体。 3、利用气体调控胚状体的同步发生 间歇性地向悬浮培养物中通氮气或乙烯可达到胚状体发 生的同步化。 4、利用渗透压调控胚状体的同步生长 胚状体由小到大，其渗透压由高到低。可用高浓度的蔗 糖培养基来控制胚的发育，使其停留于某一阶段，然 后降低蔗糖浓度，使胚状体进入同步发育的状态。
影响胚状体发生和发育的因素 3
☆一般，赤霉素对胚状体的形成没有好处。 ☆脱落酸（ABA）对胚状体的后期发育有促进作用。 ☆腺嘌呤有利于胚状体的诱导。
5、培养基的氮源 还原性氮（铵态氮）高低直接影响胚状体的诱导效果 MS培养基有利于胚状体形成 有机氮源有利于胚状体发生。 脯氨酸对禾谷类胚状体发生有重要作用。 6、天然提取物与活性炭对胚状体形成作用 椰乳对胚胎发生最有效物质；活性炭吸附有毒有害物质。
《植物组织培养》试题及答案
试卷编号NO：高等函授教育《植物组织培养》试题学号：姓名：一名词解释：（10*2分=20分）1、植物细胞组织培养2、细胞全能性3、脱分化4、外植体5、试管苗驯化6、间接不定芽发生7、双极性8、微体嫁接9、人工种子10、体细胞无性系变异二填空：（30*1分=30分）1、目前植物组织培养应用最广泛的方面是和。
2、由脱分化的细胞再分化出完整植株有两种途径，一种叫做，另一种叫做。
3、培养用具的常用灭菌方法有、、。
4、某些生长调节物质及抗生素、酶类物质遇热不稳定，对其灭菌时不能进行，而要进行。
5、一般来说，黑暗条件下有利于的增殖，而往往需要一定的光照。
6、植物离体授粉技术通常包括、、三个方面。
7、一般液体培养的继代时间较短，继代一次；而固体培养继代时间可以长些，继代一次。
8、外植体器官发生的三种途径包括、、。
9、从再生植株倍性来看，小孢子培养通常产生植株，胚培养通常产生植株，通常产生三倍体植株。
10、脱毒苗鉴定与检测的主要方法有、、、。
11、在生长素中，对于许多作物花粉的启动、分裂、形成愈伤组织和胚状体起着决定性作用，但是对却有抑制作用。
12、用平板培养法培养单细胞或原生质体时，常用来衡量细胞培养效果。
13、用药剂处理是诱导染色体加倍的传统方法。
三计算题（1*10分=10分）某培养基的配方是MS＋BA 2.0mg/L＋NAA 0.5mg/L＋2.5%蔗糖＋0.7％琼脂粉。
MS母液的浓度分别是：大量元素２０倍，微量元素500倍，铁盐100倍，有机物５０倍；BA母液浓度1.0 mg/ml ，NAA母液浓度0.1mg/ml。
要配制400ml 该培养基，需要吸取各种母液各多少ml？分别称取蔗糖、琼脂粉各多少克？（要求写出计算步骤）四简答题（5*5分=25分）1、造成组织培养过程中发生污染的原因有哪些？如何有效控制污染？2、简述外植体消毒的一般步骤。
3、胚培养在科学研究及生产实践中有哪些应用？4、结合花粉培养，简述看护培养法。
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5）源于原生质体的胚状体，如玉米、黄瓜。
体细胞胚胎发生的同步控制
在培养中体细胞胚胎的发生一般是不同步的。控制胚状体的同步发育是人工种子的重要条件。
现在常用以下几种方法对体细胞胚的发生进行同步控制。
1）同步脱分化促进细胞的同步分裂 细胞培养初期加入DNA合成抑制剂（如五氨基脲嘧啶），使细胞DNA合成暂时停止。一旦除去DNA抑制剂，细胞开始进入同步分裂。
凝胶囊中直接加入大量元素、碳水化合物及防病用抗生素。
2）微型包裹法
首先将碳水化合物和大量元素包裹在微型胶囊内，然后再把微型胶囊和种胚一起包裹在褐藻酸钙（人工种子）中。目的是使人工胚乳的营养成分在人工种子内缓慢地释放，提高种子的存活时间。
2、人工种子的研究现状
人工种子具备了组培试管苗的全部优点，具有巨大的应用潜力：
1、愈伤组织的诱导
愈伤组织的形成大致要经过起动期、分裂期和形成期三个阶段。
1）起动期 当外植体已分化的活细胞在外源植物生长物质的作用下，通过脱分化起动而进入分裂时期，进而形成愈伤组织。此期的细胞大小无明显变化，胞内RNA含量迅速明显增加，细胞核变大。
2）分裂期 是指细胞通过一分为二的方式不断增生子细胞的过程。外植体的细胞一旦经过诱导，其外层细胞开始细胞分裂，使细胞脱分化。此期细胞分裂快、结构疏松、缺少组织结构。
图15.3 人工种子的结构
1 、人工种子的制备
A、体细胞胚的制备
体细胞胚的发生方式
体细胞胚胎（胚状体）可由表皮细胞、愈伤组织、悬浮细胞、花粉、原生质体等发生：
1） 来源于外植体的表皮细胞，如石龙芮、刺五加、芹菜等；
2） 来源于愈伤组织细胞，如玉米、西洋参桃等；
3）悬浮培养中由单细胞来源的胚状体，如胡萝卜、芹菜等；
二、人工种子
人工种子是指植物离体培养产生的体细胞胚包埋在含有营养成分和保护功能的物质中，在适宜条件下发芽出苗。人工种子包括：
1）体细胞胚 是最里面一层；
2）人工胚乳 是中间层，含有培养物（即胚状体）所需的营养成分和某些植物激素；
3）人工种皮 是最外一层为有机的薄膜包裹，以保护水分免于丧失和防止外部物理力量的冲击。
愈伤组织上分别形成无根的芽或无芽的根；
愈伤组织上先形成芽，待芽伸长后再在其茎的基部形成根；
愈伤组织上先形成根，再在根基部分化形成芽；
先愈伤组织的不同部位分别形成芽和根，然后两者接形成植株。
B 胚状体形成的方式
胚状体形成是指从培养的组织或细胞中直接或间接形成胚胎的生长方式。直接形成胚胎是指在外植体上直接分化出胚状体；间接形成胚是指在外植体上先分化出胚性愈伤组织，然后由胚性愈伤组织再分化形成胚状体。
体细胞胚包裹的材料
许多凝胶可以作为体细胞胚的包裹材料，如琼脂、琼脂糖、藻酸盐-明胶、淀粉、动物胶、角叉胶等。
人工种子包裹方法
1）干燥包埋法 将胚状体置于23℃，相对湿度为79%，在黑暗条件下逐渐干燥，然后用聚氧乙烯包裹后贮藏。干燥包埋的体细胞有3%存活下来并发芽生长。
2）凝胶包埋法 将胚状体悬浮在一种黏滞的流体胶中，直接播入土壤。
2）不同的温度处理 低温处理抑制细胞分裂，然后再把温度提高到正常培养温度，也能使胚性细胞达到同步分裂的目的。
3）利用渗透压控制胚的同步生长 不同发育阶段的胚具有不同的渗透压要求。可用调节渗透压的方法来控制胚的发育，使其停留在某一阶段，然后同步发育。
4）分离过筛 用不同孔径的尼龙网过滤或者采用密度离心法来选择不同发育阶段的胚，然后再转入适宜它们发育的培养基上，使幼胚继续发育。
第十五章体细胞胚胎发生和人工种子
一、愈伤组织与体细胞胚胎发生
愈伤组织原来是指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。
培养中的愈伤组织是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。这种组织具有再分化的能力。
愈伤组织在某些条件下可以通过器官发生的再分化途径产生不定芽和根或胚状体，然后再发育成苗或完整的小植株。
A 不定芽方式
不定芽方式是指愈伤组织培养物，通过形成不定芽再生成植株。这是愈伤组织培养中常见的器官发生方式。愈伤组织通过不定芽方式再分化形成再生植株的方式主要有四种。
5）在悬浮培养中控制通气 乙烯的产生与细胞分裂有着密切关系。在细胞分裂达到高峰前，有一个乙烯合成高峰。
B、人工种皮的制备
用于人工种皮的材料
人工种皮需要满足下列要求：
1）一定得透气性，不能影响胚状体的呼吸；
2）一定的硬度；
3）播种后易于降解；
4）含有其他有利于胚状体存活、生长的成分，对特殊植物还需加入共生微生物以利共生发芽。
1）便于运输；
2）真正达到了快速繁殖的要求；
3）处理后，可抵抗外来病毒和微生物的侵袭；
4）对生育周期长的多年生植物、育性不良的且难于有性繁殖的植物可用人工种子技术进行繁殖；
5）不受季节限制；
6）具有坚硬的种皮，也适于机械化播种。
3）水凝胶法 用褐藻酸钙水性胶囊包埋胚状体，用以生产人工单胚种子称为水凝胶法。
C、人工胚乳的制备
人工胚乳的成分
人工胚乳的基本成分仍是各种培养基的成分，只是根据使用者的目的，可以自由地向人工胚乳基质中加入各种不同物质，赋予人工种子比自然种子更加优越的特性。
人工胚乳的制作
1）直接法
3）形成期 是指外植体细胞经过诱导、分裂形成了无序结构的愈伤组织时期。此期细胞大而不规则、高度液泡化、无次生细胞壁和胞间连丝，整个组织结构较松散；表面以下约5~10个细胞是细胞生长的中心，分生中心的细胞明显小些，出现了胞间连丝和果胶质，这些中心是愈伤组织的主要生长部位。
2、愈伤组织器官的发生