植物组织培养概念

1.植物组织培养概念：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
增值而形成的一种无特定结构和功能的
组织。

4.植物组织培养的特点是采用微生物学的
实验手段来操作植物离体的器官、组织
和细胞。

这一特点具体表现在以下几个
方面：（1）组培技术是无菌操作技术；
(2)组培材料处于完全的异养状态；（3）
组培材料可以是离体状态的器官、组织、细胞或原生质体；（4）组培培养物可以
形成克隆(clone,无性繁殖系)，也可以进
行茎芽增殖或生根；(5)组培容器内的气
体和环境气体可以通过封口材料进行交
换，相对湿度通常是几乎100%,因此，
组培苗叶片表面一般都无角质层或蜡质
层，且气孔保卫细胞功能缺乏,气孔始终
都是张开的；（6）组培的环境温度，光
照强度和时间都是人为设定的，其参数
可调。

5.德国植物学家Haberlandt被公认为是植
物组织培养之父，他与1902年发表的植
物组织培养的第一篇论文：提出了植物
细胞具有全能性，构思了细胞培养的概
念。

6.培养基是植物组织培养的核心，它提供
植物生长所需的营养物质，是决定植物
组织培养成败的关键因素之一。

外植体
之所以能沿着不同的组培途径生长、分
化，其主要原因就在于培养基中的物质
成分对细胞的生长发育起着定向操控作
用。

7.在离体培养条件下，不同种植物的组织
对营养有不同的要求，甚至同一种植物
不同部位的组织对营养的要求也不相
同。

因此，在建立一项新的培养系统时，首先必须找到一种合适的培养基，培养
才有可能成功。

8.培养的构成：（1）水分；（2）无机盐类：
a大量元素b微量元素;（3）有机营养成
分：a糖类物质：蔗糖葡萄糖果糖麦
芽糖b维生素类c氨基酸类；(4)植物生
长调节剂：a生长素:IAA NAA 2,4-D IBA
抑制芽b细胞分裂素：6-BA ZT KT促
进芽分化；（5）天然有机添加物：椰子
汁香蕉泥番茄汁胶木提取液等；（6）pH值：常用5.8 过高培养基变硬，过低
培养基不凝固；（7）凝固剂：常用琼脂(粉) 7-10g\L;(8)其他添加物：活性炭。

9.配培养基的琼脂一般称取0.7%，蔗糖
3%。

10.培养基母液的配制：（1）大量元素合并
配制；（2）微量元素合并配制；（3）钙
盐（氯化钙；（4）鉄盐（螯合铁）；（5）有机成分分别配制；（6）生长调节剂分
别配制。

11.培养基的配制：琼脂——蔗糖——按顺
序取母液到烧杯中——容量瓶定容——
调pH值——分装、封口——灭菌20min
12.高压灭菌锅一般灭菌20 min.
13.外植体的成苗途径：
芽、根
(1)愈伤组织途径:外植体——愈伤组织——
芽——根——试管苗
根——芽
（2）胚胎发育途径：外植体——胚状体——试管苗
（3）直接成苗途径（如茎尖培养）：外植体——根、芽——试管苗
14.经过初代培养外植体可能会出现褐变、
玻璃化、污染等现象
（1）污染：植物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。

原因：空气中病原菌污染（细
菌、真菌）；外植体、培养基、培养
器皿带菌；操作人员未遵守操作规
程。

污染的预防措施：《1》防止材
料带菌<2>防止用具带菌《3》接种
室处于无菌状态《4》培养物处理后
应及时淘汰并作高压灭菌处理《5》
操作人员应按操作程序进行
（2）褐变;指外植体在培养过程中体内的多分氧化被激活后，使细胞内的酚
类物质氧化成棕褐色醌类的物质，
褐化物不断向外扩散培养基变成褐
色，严重影响外植体脱分化最后变
色死亡。

预防措施：（1）选择适宜
的外植体及最佳培养基（适当降低
培养基无机盐浓度，降低pH值，降
低细胞分裂素水平等，可显著减轻
培养物褐变）（2）连续转移（3）加
抗氧化剂，如硫代硫酸钠、抗坏血
酸（4）加活性炭（5）加多酚类物
质，如精氨、亚精胺。

（3）玻璃化：指植物培养过程中的特有的一种生理失调或生理病变，试管
苗呈现半透明状外观形态异常的现
象。

预防措施：（1）适当控制培养
基无机盐浓度（氯浓度尤其铵态氮
浓度不能过高）（2）适当控制培养
基中蔗糖和琼脂浓度（3）适当降低
细胞分裂素和赤霉素浓度（4）增加
自然光照，控制光照时间（5）控制
好温度（6）改善培养皿的气体交换
状况（7）在培养基中添加其他物质15.植物细胞全能性：即植物体细胞具有全
部的遗传信息，在适当的条件下，具有
不断分裂和繁殖、发育成完整植株的能
力。

16.植物生长调节剂有明显调节作用。

如生
长素与分裂素比值高，促进生根；低，
促进长芽。

17.离体培养中再生植株的主要途径：器官
发生型和胚胎发生型。

（1）器官发生再生植株的方式：A先形成芽，芽的基部后产生后根；B先
形成根，根上再出芽;C愈伤组织的
不同部位形成芽和根，然后形成维
管束组织把两者结合起来。

（2）植物体细胞胚胎发生途径:A直接途径指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，如
子叶、花序、珠心等外植体;B间接
途径外植体先脱分化形成愈伤组
织，再由愈伤组织的某些细胞重新
“决定”为胚性细胞，进而分化出体
细胞胚胎。

多数体细胞胚胎通过该
途径的。

18.形态发生和植株再生：
体胚途径————————————植株
外植体——
愈伤组织——具根茎的两级器官——植株
器官化途径先茎后根——植株
单极器官
先根后茎——植株
19.茎尖培养脱毒的基本原理：(1)病毒在
植物体内分布不均匀，病毒的数量随植
株年龄和部位不同而异，茎尖顶端区域
病毒感染低。

（2）茎尖大小与脱毒效果，取茎尖越小越好，但太小不易成活，过
大又不能保证完全除去病毒。

20.植物快繁的器官再生主要分为五种类
型：（1）短枝发生型（2）丛生芽发生型：是大多数植物快繁的主要方式（3）不定
芽发生型（4）胚状体发生型（5）原球
茎发生型
21.制备单细胞：愈伤组织或悬浮培养物
（常）用纤维素酶或果胶酶从组织分离22.原生质体：去掉细胞壁的由之末包裹、
具有生活力的裸露细胞。

23.原生质体融合：也叫做体细胞杂交，使
分离出来的不同亲本的原生质体，在人
工控制条件下，相互融合成一体，形成
杂种细胞，并进一步发育成杂种植株的
技术。