《愈伤组织的培养》PPT课件

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1、第五章愈伤组织的培养第一节愈伤组织的诱导和分化第二节愈伤组织中的形态发生第三节人工种子教学目的：掌握愈伤组织诱导与形态发生的基本知识，熟悉人工种子的制作技术，了解愈伤组织的增殖方式及其状态的调控技术。教学重点：1、愈伤组织的诱导；2、愈伤组织器官的形成；3、体细胞胚胎发生；4、人工种子。教学难点：细胞脱分化与再分化的调控。第一节外植体的脱分化一、愈伤组织的诱导：（一）诱导期间的细胞脱分化过程：1、细胞脱分化的条件：①损伤；②离体培养。2、细胞脱分化的过程：①启动阶段：细胞质增生，液泡蛋白体出现；②演变阶

2、段：细胞核移向中央，质体变成原质体；③终结阶段：细胞回复到分生状态，分裂即将开始。（二）与脱分化有关的因子及其作用1、损伤刺激：①“损伤呼吸”：达到最大呼吸速率；②酶活性增加；③一些代谢物质含量发生变化：如胼胝质和纤维素等。2、培养细胞的异质性：①异质性细胞对培养条件刺激的反应不同，可能只有某种或某些类型的细胞比较敏感，可以实现脱分化；②异质性细胞脱分化可能表现不同倍数体和生理状态。3、生长物质的影响：①伤口表面容易形成多酚物质保护层，抑制细胞分裂；②2，4-D等生长素可促进细胞分裂，配合以适量激动素也

3、可促进细胞脱分化；③高深度的激动素对细胞分裂不利，赤霉素通常也抑制细胞分裂。4、光线的影响：①光线对外植体最初的细胞分裂影响明显：氮供应；②外植体在DNA复制开始后，对光线表现不敏感，且在后续的培养期间，光线对生长也少有刺激作用。（三）愈伤组织的诱导1、外植体：（1）组织：形成层、皮层、髓、次生韧皮部、木薄壁组织、表皮组织等；（2）器官：子叶、叶、茎段、根、幼胚等。2、植物生长调节剂：（1）2，4-D浓度要求适宜：浓度过低愈伤组织生长缓慢，浓度过高抑制愈伤组织生长；（2）生长素与细胞分裂素配合使用有利于

4、保持愈伤组织的快速生长，刺激愈伤组织的形成。二、愈伤组织的形成1、诱导期：又称启动期，指外植体细胞进行分裂的准备时期。特点：细胞内合成代谢活跃，RNA含量迅速增加，细胞核体积明显增大。2、分裂期：指外植体外层细胞迅速分裂的时期。特点：外植体中央存在一个不分裂的静止的芯，外层细胞分裂速度大大超过细胞伸展的速率，细胞体积迅速变小，逐渐回复至分生状态。继代：指培养物在培养基上培养一段时间后，由于营养物质的消耗以及代谢物质的积累，必须转移至新鲜培养基上进行继续培养的过程。3、形成期：指外植体细胞经过诱导期和分裂

5、期后形成了无序结构的愈伤组织的时期。特点：细胞的平均大小相对稳定，细胞分裂由外缘的平周分裂转为组织内部深层细胞的分裂，形成分生组织结节（拟分生组织）。注：细胞脱分化在多数情况下形成愈伤组织，但也可直接分化为胚性细胞形成体细胞胚或组织、器官。三、愈伤组织的生长和调控1、愈伤组织生长的特点：①发生在不与琼脂培养基接触的表面；②不同植物材料、在不同的培养条件下表面不同。2、优良愈伤组织的特性：至少2-3项①高度的胚性或再分化能力，能再生植株；②分散性好，容易散碎，便于建立优良的悬浮系或分离原生质体；③旺盛的自

6、我增殖能力，容易扩大规模；④经过长期继代保存而不丧失胚性，可进行各种遗传操作。3、愈伤组织的调控：①选择适当的基因型和适当的外植体；②选择正确的培养基，尤其是正确的激素种类、浓度及其配比；③采用某些特殊的理化因素改变愈伤组织诱导培养基和培养条件。4、禾谷类植物体细胞愈伤组织的类型：（1）类型：类型Ⅰ：结构致密，生长缓慢，容易分化成苗，为保守分裂型；类型Ⅱ：结构松脆，生长旺盛，色泽鲜艳，增殖很快，为亢进分裂型；类型Ⅲ：结构疏松，生长缓慢，色泽暗淡，为衰败型。（2）类型之间的转变：类型Ⅱ与类型Ⅲ之间因激素和

7、氮源不同可相互转变①生长素：促进细胞进入亢进分裂状态；②细胞分裂素：促进细胞进入保守分裂状态；③还原态氮：促进细胞分裂；④硝态氮：抑制细胞分裂。第二节愈伤组织中的形态发生一、愈伤组织的分化：（一）植物细胞再分化的途径：1、胚胎发生：形成胚状体；2、器官生生：形成芽、根，最终形成完整植株。（二）细胞分化和组织分化：二、愈伤组织器官的形成：三、体细胞胚胎发生：1、细胞分化：离体培养条件下主要取决于外界环境条件①生长素：一般低浓度的生长素能刺激木质部的发生，在生长素和木质部分化程度之间存在着一种反比关系；②糖

8、：生长素的作用很大程度上取决于糖的存在，不同植物所需种类及浓度不同，其中蔗糖最常用，另外部分二糖如麦芽糖亦有影响，单糖则无效果；③细胞分裂素及赤霉素：不同植物反应不同；④物理因子：主要为温度、光照的影响。（二）细胞分化和组织分化：2、组织分化：如拟分生组织、维管组织①拟分生组织：指培养物中出现的类似分生组织的一类细胞群，一般为小型、壁薄、液泡小、细胞核和细胞质染色较深的细胞群体，在分化上有可塑性，也叫生长中心或分生组织结节；②维管组织结节：