植物组织培养基础知识

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1、植物学及植物生理学教研室王连翠AGlimpseofPlantTissueCulture第一章绪论第二章基本技术与设施第三章培养基第四章愈伤组织第五章器官培养第六章植物脱毒技术第七章细胞培养与原生质体培养植物组织培养本课程学习目标掌握基本原理掌握基本概念了解开展组织培养工作的基本设施掌握植物组织培养基本的操作技术掌握植物组织培养在植物快繁脱毒等方面的应用概念类型形成与发展应用原理第一章植物组织培养的基础知识植物组织培养（Planttissueculture）：指在无菌和在人工控制下，将离体植物的器官、组织、细胞

2、以及原生质体培养在人工配制的无菌培养基上，在适宜的培养条件（营养、光照、温度）下，使其继续分裂、分化和发育的技术。植物离体培养（Plantinvitroculture）试管培养（Intest-tubeculture）一、植物组织培养的概念二、组织培养的原理1．细胞全能性学说植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组，并具有发育成为完整植株的潜在能力。全能性只是一种可能性。要把这种可能性变为现实性必须满足两个条件：一：离体的条件下。二：要给予它们适当的刺激，即给予它们一定的营养物质，并使它们受到一定的激素的作用

3、。全能性体现的两个过程脱分化过程再分化过程。再分化的过程有两种方式：器官发生方式胚胎发生方式2.激素（植物生长调节剂）调控（1）生长素用于诱导愈伤组织的形成，体细胞胚的产生以及试管苗的生根，更重要的是配合一定比例的细胞分裂素诱导腋芽和不定芽的产生。常用的生长素:2,4—二氯苯氧乙酸（2，4-D）、萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）和吲哚丁酸（IBA）等。作用强弱顺序:2，4-D＞NAA＞IBA＞IAA。(2)细胞分裂素促进细胞分裂与分化，延迟组织衰老，增强蛋白质合成，促进侧芽生长及显著改变其他激素作用的特点

4、。常见的细胞分裂素有：2—异戊烯腺嘌呤（2-iP）、玉米素（ZT）、6—苄基氨基腺嘌呤（6-BA）、激动素（KT）、苯基噻二唑基脲（TDZ）。作用强弱顺序:TDZ＞2—ip＞ZT＞6—BA＞KT。(3)赤霉素在植物组织培养中应用的仅有GA3一种，它是一种天然产物，能促进已分化芽的伸长生长。其他植物生长调节剂:如脱落酸（ABA）、乙烯利（CEDP）等在植物组织培养中也有一定的应用。注：生长素/细胞分裂素的比值:大时有利于根的形成，这时生长素起主导作用；比值小时，则促进芽的形成，这时细胞分裂素起主导作用。外植体愈

5、伤组织器官或胚胎完整植株脱分化再分化脱分化再分化图式三、组织培养的类型植物培养胚胎培养器官培养愈伤组织培养组织培养细胞培养原生质体培养培养材料培养方式固体培养液体培养震荡培养旋转培养静置培养纸桥培养将外植体接种在培养基上，由于植物生长调节剂的存在，其细胞脱分化形成愈伤组织，然后通过再分化形成再生植株。愈伤组织是一种最常见的培养形式，因为除茎尖分生组织和一部分器官以外，其他的几种培养形式最终也都要经过愈伤组织才能再生植株。愈伤组织的形态发生途径:①胚胎发生途径②器官发生途径(1)愈伤组织培养器官培养是通过培养器

6、官的类别来分类的。培养的是什么器官，就称为什么培养。如根、茎、叶、花、果实、种子的培养。(2)器官培养胚培养是器官培养的一种。选用的外植体是成熟或未成熟的胚进行离体无菌培养。其具体方法是将取出放在液体或固体培养基上培养，由于胚包含在胚珠和子房里，因而进行胚胎培养时，常常是将胚珠和子房放在培养基上培养。胚培养用途：1.拯救胚。2.研究胚的发育营养研究。3.一些特殊的领域的研究。(3)胚培养英国批准在实验室培养人和动物混合胚胎用于研究细胞培养：将植物的单个细胞或细胞团分离出来，放在培养基上进行培养。原生质体培养：

7、指将植物细胞的细胞壁通过物理或化学的方法去除，然后再进行培养。原生质体培养的最大用处是体细胞杂交。Atropabelladonna（颠茄）(4)细胞和原生质体培养70年代以后有关植物原生质体培养和体细胞杂交的研究得到了很诀发展，如烟草、曼陀罗、颠茄、胡萝卜、油菜等能从其原生质体经培养再生分化长成胚或完整的植物，利用原生质体融合已经能使烟草属和矮牵牛属的杂种细胞增殖分化成杂种植株。Atropabelladonna（颠茄）四、组织培养的发展简史组织培养的发展过程大致可以分为三个阶段：萌芽阶段（从20世纪初至20世

8、纪30年代中）奠基阶段（从20世纪30年代末到20世纪50年代中）快速发展阶段和应用阶段（从20世纪50年代到现代）在Schleiden和Schwann所提出的细胞学说的推动下，德国植物生理学家Haberlandt于1902年提出了高等植物的器官和组织可以不断分割,直至分到单个细胞观点和细胞全能性观点。1904年Hannig在无机盐和蔗糖溶液中培养了萝卜和辣根菜的胚，并使这些胚在离体条件下长到成熟。