植物组织培养再生植株

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1、第四章植物组织培养再生植株概述一、植物组织与细胞培养的区别1979年国际组织培养协会专业术语委员会建议将细胞培养的概念与组织培养的概念加以区分。组织培养：是指从植物体中取出组织、器官，然后模拟机体的生理条件，在体外进行培养，使之生存，形成组织或长成植株的技术过程。细胞培养：是指从动植物体中获得细胞，然后在一定条件下培养，以获得所需的细胞或各种产物的技术过程。常用的组织培养有茎尖培养、芽尖培养、花器培养、发状根培养等。其中：（1）茎尖培养、芽尖培养：植物快速繁殖的常用方法；（2）花器培养和茎尖培养：获得无病毒植株的重要途径；（3）发状根培养：主要目的为获得某些次级代谢产物

2、。对于植物，组织培养主要是我们常见的用于植物快速繁殖的组培技术，在名贵花、木、果种苗的产业化生产、种苗的脱毒、植物的大规模快速繁殖等方面具有重要的意义和应用价值。细胞培养主要有以次生代谢产物为目的的大规模细胞培养技术。二、植物组织细胞培养的应用（一）在植物育种上的应用单倍体育种：通过花药（花粉）培养获得单倍体植株，单倍体植物没有显性基因的掩盖作用，易于选择，用秋水仙素处理使其染色体加倍，并能在很短的时间内获得纯合二倍体植株，因此在育种实践中具有独特的优越性。另外还有胚培养；体细胞杂交（打破物种间的生殖隔离，实现其有益基因的交流，改良植物品种，以致创造植物新类型）；细胞突

3、变体筛选、遗传转化等。（二）在植物脱毒和离体快繁上的应用应用最多、最有效。许多植物，特别是无性繁殖植物均受到多种病毒的侵染，造成严重的品种退化，产量降低，品质变劣。早在1943年White就发现植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒，利用茎间分生组织培养可脱去病毒，获得脱毒植株。植物离体快繁的突出优点就是快速，而且材料来源单一，遗传背景均一，不受季节和地区等的限制，重复性好。离体快繁比常规方法快数万倍至百万倍。（三）在次生代谢产物生产上的应用利用植物细胞组织的大规模培养，可以高效生产各种天然化合物，如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱、天然色素以及其它活性物质。（四

4、）在植物种质资源保存和交换上的应用利用植物细胞组织培养进行低温或冷冻保存，可大大节约人力、物力和土地，还可挽救那些濒危物种。同时离体保存的材料不受各种病虫害侵染，而且不受季节的限制，所以利于种质资源的地区间及国际间的交换。（五）在遗传、生理、生化、病理等研究上的应用：组织培养由于能快速、大量地获得性状一致的实验材料，从而大大推动了植物遗传、生理生化和病理等领域的研究进程。（六）产业化生产前景：花卉种苗产业化生产；蔬菜、水果种苗脱毒；瓜果组培苗产业化生产。第一节无菌培养体系的建立与增殖细胞组织的离体培养属于无性繁殖范畴。从理论上来说，无论是细胞还是组织培养，再生的个体均承

5、传了母体的遗传基础，这也是离体培养技术作为植物快速繁殖应用的基础。组织培养根据外植体的不同，可分为植株培养、器官培养（如植物的根、茎、叶、花药、子房、胚珠、胚等）、组织培养（含愈伤组织）等。根据培养的操作方式的不同，又可分为：固体培养和液体培养。液体培养可分为振荡培养、旋转培养和静止培养等。一、无菌培养体系的建立1．培养材料的采集从理论上讲，植物具有全能性的细胞有三类：（1）受精卵（2）发育中的分生组织细胞：可取自分生组织、根尖、嫩茎、幼叶、花等；（3）雌雄配子及单倍体细胞：胚囊及卵细胞、花粉及精子细胞。在快速繁殖中，最常用的培养材料是茎尖，通常切块在0.5cm左右。但

6、如果为培养无病毒苗，通常仅取茎尖的分生组织部分，其长度在0.1mm以下。2．培养材料的消毒先将材料用自来水冲洗干净，最后一遍用蒸馏水冲洗，再用无菌纱布或吸水纸将材料上的水分吸干，并用消毒刀片切成小块。在无菌环境中将材料放入70％酒精中浸泡30～60s。再将材料移如漂白粉饱和液中或0.01％升汞（Hg2Cl2）水中消毒10min。取出后用无菌水冲洗三四次。3．制备外植体在无菌的环境中，将已消毒的材料用无菌刀、剪、镊等，剥去芽的鳞片、嫩枝的外皮或种皮胚乳（叶片则不需去皮）。然后切成0.2～0.5cm厚的小片。在操作中严禁用手触摸材料。4．接种和培养接种：在无菌条件下，将切好

7、的外植体立即接种在培养基上，每瓶接种4～10个。封口：接种后，瓶、管用无菌药棉或盖封口，培养皿用无菌胶带封口。温度：培养基大多应保持在25℃左右，但要因花卉种类及材料部位的不同而区别对待。增殖：在新稍等形成后需要继代培养。把材料分株或切段转入增殖培养基中（增殖培养基一般在分化培养基上加以改良），增殖一个月左右后，可视情况进行再增殖。二、外植体的脱分化——愈伤组织诱导（一）愈伤组织的形成由外植体或单个细胞形成愈伤组织一般要经过三个步骤：启动期：主要是指细胞或原生质体准备分裂的时期，需要采用合适的诱导剂。如通过一些刺激因素(如机械损伤、改变光