植物组织培养下教案

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1、植物组织培养（下）专题一、胚乳培养及应用主要内容一、引言二、胚乳培养的历史三、胚乳愈伤组织的建立（重点）四、胚乳愈伤组织再生植株的途径五、胚乳再生植株的染色体倍性变异六、胚乳培养的应用七、存在问题及研究热点一、引言(一)胚乳简介裸子植物胚乳：受精前形成，单倍体（雌配子体）类型被子植物胚乳：双受精的产物，天然的三倍体组织。没有胚乳的种子：绝大多数双子叶植物的种子。豆科和葫芦科的种子，单子叶的慈姑和泽泻种子胚在发育过程中可把胚乳完全消耗掉（大豆、花生、蚕豆）。有胚乳的种子：禾谷类、双子叶的椰子、蓖麻、咖啡、烟草、番茄、辣椒和柿等植物的种子。胚乳在成熟种子中依旧存在，并在其中贮存了大量

2、的营养物质。在种子萌发期间，这些物质被消化并用于幼苗的早期生长。(二)胚乳的优点胚乳是理想的实验材料和试验系统。1.从胚乳培养获得再生植株，就有可能建立起三倍体新类型，或是藉以产生无籽果实，或是利用其营养体生长优势。2.对实验形态发生学，胚乳组织是一种极好的材料。原因：它是一种均质的薄壁细胞组织，完全没有维管成分的分化。3.胚乳是研究一些天然产物的生物合成和代谢的理想系统。原因：自然条件下，胚乳细胞内储存着大量淀粉、蛋白质和脂类，以供胚发育和种子萌发之需。二、胚乳培养的历史（4个事件）1933年，Lampe和Mills就进行了胚乳培养的最初尝试。1949年，LaRue首次报道了由

3、玉米未成熟胚乳建立起能够不断生长的愈伤组织，但未分化器官。1965年，Johri和Bhojwani在一种檀香科寄生植物柏形外果中，发现由培养的成熟胚乳直接分化出了三倍体茎芽，从而有力推动了胚乳培养研究的继续发展。1973年，印度学者Srivastava首次由自养被子植物罗氏核实木的成熟胚乳培养中，获得了三倍体胚乳再生植株，并进行了移栽，只是成活与否未见报道。已在48种植物中进行过胚乳培养研究；获得器官分化程度不等的愈伤组织但未再生完整植物的物种有25种；再生完整植物的物种有11种12例。三、胚乳愈伤组织的建立17(一)胚乳愈伤组织形成的过程胚乳→培养基上→培养(时间各异)→体积增

4、大→胚乳的表面细胞(如水稻)/内层细胞(如苹果)分裂形成原始细胞团→肉眼可见的愈伤组织。(二)胚乳愈伤组织的类型（颜色、质地）白色致密型：多数植物白色松散型：少数植物枸杞淡黄色松散型：少数植物枸杞绿色致密型：猕猴桃(三)影响胚乳愈伤组织形成的因素（重点）1.基因型供体植株的基因型是胚乳培养的关键因素，不同基因型植株的胚乳对培养基的反应不同，愈伤组织诱导率、分化率、胚状体诱导率及植株诱导率都不同。结论：想通过胚乳培养获得理想的三倍体植株，必须对同一种植物的不同品种（基因型）进行大量实验。2.胚乳的发育时期旺盛生长期→取材的最适合时期旺盛生长期的胚乳特点：胚已分化完成，胚乳已形成细胞

5、组织，且已充分生长，几乎达到成熟时的大小，外观为半透明的固体状，富有弹性。3.胚因子①处在旺盛生长期的未成熟胚乳，在诱导培养基上无须原位胚的参与。②完全成熟的胚乳，特别是干种子中的胚乳，在诱导其脱分化形成愈伤组织之前，必须首先借助于原位胚的萌发使其活化。③接种时胚乳的生理状态介于旺盛生长期和成熟期之间：没有原位胚参与时能形成愈伤组织，有原位胚参与时则能显著提高愈伤组织的诱导率。4.培养基成分⑴基本培养基植物胚乳培养所采用的基本培养基为MS、MT、B5和White。⑵植物激素单子叶植物的胚乳培养→在培养基中补充一定浓度的2，4-D/也可用NAA和IAA→能有效地诱导愈伤组织。双子叶

6、胚乳的培养→培养基中添加一定浓度的细胞分裂素并配以适量的生长素→能有效地诱导愈伤组织的形成。⑶碳源研究表明：在胚乳培养中蔗糖、葡萄糖、果糖效果最好；乳糖、阿拉伯糖、半乳糖和棉子糖有抑制作用；淀粉能维持胚乳的生长。⑷附加成分研究表明：水解酪蛋白(CH)、酵母提取物(YE)、番茄汁、葡萄汁、青玉米汁及抗氧化物质(如聚乙烯吡咯烷酮等)等外源添加物的添加能促进胚乳培养。5.培养条件(温度、光照、pH)温度：低温(4～7℃)处理可使胚乳形成愈伤组织的频率有所提高。愈伤组织生长的最适温度为25℃。光照：因物种而异。玉米胚乳——暗培养；蓖麻胚乳——1500lx的连续光照；其他物种的胚乳培养——

7、多数为10～12h/d光照。17pH：要求较高，不同植物适宜pH不同。一般是在4.6-6.3之间；玉米胚乳愈伤组织在pH7.0时生长最好。四、胚乳愈伤组织再生植株途径(一)器官发生途径直接和间接器官发生两种方式：直接器官发生：胚乳→芽→根→完整植株。培养基中的激动素（KT）和CTK浓度较高或不含有生长素，胚乳可直接产生芽。例：在自养被子植物胚乳培养研究中，麻疯树直接分化出三倍体芽。间接器官分化：胚乳→愈伤组织→芽→根→完整植株。若培养基上含有一定浓度的生长素（单子叶植物）或一定浓