《植物生物技术》PPT课件

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1、第二章植物细胞形态建成主讲:秦改花邓盾园艺教研室躬行楼1-301本章主要内容一、植物细胞全能性二、愈伤组织的诱导三、继代培养四、器官建成五、体细胞胚胎建成第一节植物细胞全能性植物组织培养的理论基础。植物细胞全能性是指植物体细胞或性细胞，在人为控制的条件下具有再生为新个体的潜能。1937年，荷兰植物学家温特（Went）发现B族维生素和生长素对植物根的生长具有促进作用。1937—1938年，法国科学家高特里特（Gautheret）和诺比考特（Nobercourt）几乎同时离体培养了胡萝卜组织，并使细胞成功增殖。因此，温特（Went）、高特里特（Gautheret）和诺比考特（Nobercourt

2、）一起成为植物组织培养的奠基人。1958年，史都华德（Steward）和赖纳特（Reinert）发现胡萝卜的体细胞可以分化成体细胞胚，这成为植物组织培养领域的一个重大突破，也进一步验证了细胞全能性学说1973年，古谷树里（Furuya）等通过培养人参细胞生产人参皂苷，开创了植物活性物质生产的新途径胡萝卜再生体系的建立第二节愈伤组织的诱导愈伤组织（Callus）原指植物组织受到伤害后表面形成的保护组织。愈伤组织:在组织培养中,是指在培养基上由外植体长出来的一团活跃生长的薄壁细胞。用途：愈伤组织可以通过液体悬浮培养产生单细胞，也可以在适当的培养条件下再生出完整的植株。切取接种愈伤组织的形成试管苗

3、的形成培养室移栽2.1愈伤组织的诱导2.1.1外植体的选择①大小要适宜,不宜太小②同一植物不同部位的外植体，其细胞的分化能力、分化条件及分化类型有相当大的差别。通常植物胚与幼龄组织器官比老化组织、器官更容易去分化，产生大量的愈伤组织；③不同物种相同部位的外植体其分化能力可能大不一样。一般以幼嫩的组织或器官为宜。2.1.2愈伤组织诱导的条件一般认为，诱导愈伤组织成败的关键主要在于培养的条件，其中，植物生长调节剂是诱导愈伤组织形成的极为重要的因素。植物生长调节剂主要包括：生长素，如2,4-D,IAA，6-BA和NAA,所需浓度在0.01～10mg/L范围内；细胞分裂素是激动素、玉米素和6-BA，

4、使用的浓度范围在0.1～10mg/L生长素和细胞分裂素的作用生长素：启动细胞分裂的重要激素，是植物细胞脱分化、形成愈伤组织过程中不可缺少的物质。细胞分裂素：能够使已脱分化的细胞，或细胞团保持持续有丝分裂生长素和细胞分裂素对保持愈伤组织的快速生长是必要的，特别是两者结合使用时，能更强烈地刺激愈伤组织的形成。2.1.3愈伤组织诱导过程起动期又称为诱导期，是愈伤组织形成的起点。这时在外观上虽然未见明显变化，但实际上细胞内一些大分子代谢动态已发生明显的改变，细胞正积极为下一步分裂进行准备。分裂期外植体切口边缘开始膨大，外层细胞通过一分为二的方式进行分裂，从而形成一团具有分生组织状态细胞的过程。这时组

5、织细胞代谢十分活跃，发生了一系列生理生化及形态的变化。形成期是指外植体的细胞经过诱导、分裂形成了具有无序结构的愈伤组织时期。这个时期特征是细胞大小不再发生变化，愈伤组织表层的分裂逐渐减慢和停止，接着内部组织细胞开始分裂，细胞数目进一步增加。愈伤组织的诱导过程2.1.4愈伤组织的形态特征质地不同的愈伤组织之间有时是可以互换的，有时则是不可逆的。不同类型之间的愈伤组织互换主要通过改变激素浓度的方法来实现。培养基中加入高浓度的生长物质，可使坚实的愈伤组织变为松脆；反之，减少或去除生长物质，则使松脆的愈伤组织转变为坚实的愈伤组织。2.2愈伤组织的继代培养愈伤组织培养一段时间后必须转移到新鲜培养基上以

6、保持培养物的继续正常生长，更换一次培养基称为一代继代培养(subculture)。Subculturesareusuallyperformedevery3to6weeks!为什么要进行继代培养？培养基中的养分大量消耗；培养基中的水分散失；琼脂培养基褐化或发黑(因为植物组织在培养前几周有时会产生毒素物质，这些物质会扩散进入培养基);由于植物材料的原因使培养基pH降低，导致培养基液化；生长物已充满培养瓶，培养物扩繁的需要；半夏是一味中药，具有燥湿化痰，和胃止呕的作用，在对半夏细胞培养的研究中发现，其生长曲线呈S型。15天左右时生长速度减缓，生长至21天时，达到平台期，有抑制其生长的因素。通过分析

7、pH的变化可以看出15天左右时，pH急剧下降。法国百里香愈伤组织培养基中电导率变化愈伤组织褐化第三节器官建成形态建成，又叫形态发生，指有机体生长发育中组织结构和生理功能发生一系列变化，形成或再生成特定结构和器官的过程。器官建成：又叫器官发生，指培养细胞在适宜的诱导培养条件下产生不定芽和不定根等器官的过程。3.1器官发生在适合的激素浓度和配比以及温光条件下，愈伤组织细胞会发生生理代谢上的改变，促使细胞分裂部位和