植物组织培养技术绪论讲义

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1、绪论引言：植物组织培养是20世纪初开始，以植物生理学为基础，在植物细胞全能性(totipotency)理论的指导下，特别是对植物生长调节剂(growthregulator)的应用而发展起来的一项技术。经过各国科学家100多年的辛勤探索，现在可以说几乎所有的植物，其器官、组织或细胞都能离体培养成功。大多数还能从细胞的一部分，甚至没有细胞壁的裸露的原生质体中，再生出无数的小植株。近40多年来，植物组织培养技术已渗透到生物学科的各个领域，成为生物学科研究的重要技术手段，并在农业、林业、工业、医药业等行业中被广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益，成为了举世瞩目的生物技术之一。那么，什么是植物组织

2、培养呢？1.植物组织培养的概念和种类1.1植物组织培养的概念植物组织培养的概念有广义和狭义之分。广义的植物组织培养（planttissueculture）是指在无菌和人工预知的控制条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织或细胞进行离体培养，使其再生细胞或生长、分化成完整植株的技术。植物组织培养概念中所提到的无菌(asepsis)是指使培养器皿、器械、培养基和培养材料等处于无真菌、细菌、病毒等微生物的状态，以保证培养材料在培养器皿中正常生长和发育。人工控制的环境条件是指对光照、温度、湿度、气体等条件进行人工控制，以满足植物培养材料在离体条件下的正常生长和发育。29适当的培养基是指培养基

3、含有适当营养物质和植物生长调节物质等。植物组织培养中，使用的各种器官、组织和细胞统称为外植体(explant)。在植物组织培养中，由于培养的植物材料已脱离了母体，故植物组织培养又称为植物离体培养(plantcultureinvitro)。对离体培养环境条件控制的研究内容被称为离体生态学(invitroecology)，其构成是培养基、植物材料和人工环境条件。狭义的植物组织培养仅指对植物的组织（如分生组织、表皮组织、薄壁组织等）及培养产生的愈伤组织（callus）进行离体培养的技术。所谓愈伤组织是指外植体因受伤或在离体培养时，其未分化的细胞和已分化的细胞进行活跃的分裂增殖而形成的一种无特定结构

4、和功能的组织。目前我们一般所说的植物组织培养是指广义的植物组织培养，而最初则指狭义的植物组织培养。1.2植物组织培养的种类植物组织培养最初是指愈伤组织培养。Gamborg曾根据所培养的植物材料的不同，把组织培养分为5种类型，即愈伤组织培养、悬浮细胞培养、器官培养(胚、花药、子房、根和茎的培养等)、茎尖分生组织培养和原生质体培养。但发展至今，其范围日益扩大，已包括植物体和它高度组织化的离体器官、组织、复杂的多细胞和原生质体的离体无菌培养。因此，从培养对象上来看，可将其分成以下几种：1.2.1植株的培养（cultureofplant）29植株的培养是指将幼苗及较大植物体放在无菌的人工环境中让其生

5、长发育的方法。植株培养一般是作为植物组织培养的中间环节，如再生植株的继代培养、壮苗培养等；也用于植物的种质保存，如某些名、优、新或濒危植物的体外慢生长保存。1.2.2胚胎培养（embryoculture）植物胚胎的培养是指将植物成熟或未成熟胚放在离体的、无菌的人工环境中让其生长发育的方法。由于植物的胚是包含在胚珠和子房里，因而进行胚胎培养时，常常是取胚珠和子房放在培养基上，使其内的胚进一步生长发育。胚胎培养的方法也可用于离体受精后形成的杂种胚培养和体细胞诱导出的胚状体培养。1.2.3器官培养（organculture）植物的器官有两类：营养器官和生殖器官。根、茎、叶是植物的三大营养器官，花、

6、种子、果实是植物的生殖器官。植物器官的培养指的是以植物的根、茎、叶、花、种子、果实等器官的组织切块（切块既可是部分器官，也可是部分组织）为外植体，使之在离体的人工无菌环境中进行生长发育的方法。植物器官培养强调的是外植体的器官类别，培养时可用整体器官，也可用器官切块或切段。不同植物的同一器官有不同的培养结果，同一植株的不同器官也有不同的培养结果。这一点在应用植物组织培养技术时相当重要。1.2.4组织培养（tissueculture）植物组织的培养是指将植物体的组织（愈伤组织、分生组织、形成层组织、韧皮韧皮部组织等）或组织切块，放在离体的无菌环境中让其生长发育的方法。29由于离体培养的组织块大多

7、是先脱分化形成愈伤组织，而后再进一步生长分化，因此也将植物组织的培养定义为愈伤组织的培养。1.2.5细胞培养（cellculture）植物细胞的培养是指将植物材料从母体植株上切取后，分离成细胞或小细胞团，放在无菌的人工环境条件下使其生长发育的方法。植物细胞培养强调的培养对象是游离细胞或细胞团，培养时可用一群细胞，也可用单个细胞。1.2.6原生质体培养（protoplastculture）植物原生质体的培养是指