《植物组织培养概述》PPT课件

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1、第一章植物组织培养概述一、植物组织培养的概念二、植物组织培养的发展历史三、组织培养的应用四、植物组织培养的发展前景一、植物组织培养的概念1．组织培养的定义植物离体培养（Plantinvitroculture）是指通过无菌操作，把植物体的各类结构材料，即外植体（Explant）,接种于人工配制的培养基上，在人工控制的环境条件下，进行离体培养的一套技术与方法，通常称之为植物组织培养（Planttissueculture），或植物的细胞与组织培养。2.组织培养的原理组织培养是建立在植物细胞全能性学说的理

2、论基础上，所谓全能性，就是说，任何具有完整的细胞核的植物细胞，都拥有形成一个完整植株所必需的全部遗传信息。当然，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：一是要把这些细胞从植物体其余部分的抑制性影响下解脱出来，也就是说必须使这部分细胞处于离体的条件下；二是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。一个已分化的细胞要表现它的全能性，必须经历上面所说的两个过程，即首先要经历脱分化过程，然后再经历再分化过程。在大多数情况下，再分化过程是在愈伤组织

3、细胞中发生的，但在有些情况下，再分化可以直接发生在脱分化的细胞当中，其间不需要插入一个愈伤组织阶段，比如烟草的薄层表皮细胞在离体培养中就能不经愈伤组织直接分化出芽来。3．组织培养的种类根据培养培养基的不同可以将组织培养分为固体培养和液体培养；根据外植体的不同可以将组织培养分为器官培养、胚胎培养和组织培养。(1)根据培养基及其培养方式，可以将植物组织培养区分为：固体培养:也叫琼脂培养。液体培养:液体培养又可分为振荡培养、旋转培养、静止培养等。液体培养基中放入滤纸，再将外值体置于滤纸上进行的培养称为纸

4、桥培养。（2）按植物不同结构材料(外植体),将离体培养技术体系分为：器官培养及器官原基培养，包括根、茎、叶、花器官及其原基的培养（含根、茎段和花药等）；胚胎培养及以胚胎为基础的培养技术，包括原胚和成熟胚培养，胚乳培养，胚珠或子房培养等；组织培养，包括分生组织、形成层组织或其他组织结构（含愈伤组织）的培养。4．组织培养的主要内容愈伤组织培养；器官培养；细胞培养；原生质体培养。（1）愈伤组织培养：所谓愈伤组织，原是指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞，在组织培养中，则指在人工培养基上由外植体（

5、由活植物体上切取下来以进行培养的那部分组织或器官）长出来的一团无序生长的薄壁细胞。愈伤组织培养所以是一种最常见的培养形式，是因为除茎尖分生组织培养和一部分器官培养以外，其他几种培养形式最终也都要经历愈伤组织才能产生再生植株，此外，愈伤组织还常常是悬浮培养的细胞和原生质体的来源。（2）器官培养：主要指根端、茎尖、叶以及未成熟果实等的培养。茎尖培养具有快速繁殖和脱除病毒的作用。（3）细胞培养：分散性的离体细胞或细胞团的悬浮培养，可用于生产，提取某些有用成分和次生物质。单细胞培养还可获得单细胞无性系，进

6、行突变体选育。（4）原生质体培养：将去除细胞壁的裸露植物细胞进行离体培养，主要用于遗传操作。5．脱分化（Differentiation）在组织培养中，当我们把分化组织中的不分裂的静止细胞，放在一种能促进细胞增殖的培养基上以后，细胞内就会发生某些变化，从而使细胞进入分裂状态。一个成熟细胞转变为分生状态的过程叫做脱分化。6．再分化（植株再生方式）脱分化后的细胞进行再分化的过程有两种不同的方式：器官发生方式和胚胎发生方式。(1)器官发生方式:其中茎芽和根是在愈伤组织的不同部位分别独立形成的，形成的时间可

7、能也不一致，它们为单极性结构，里面各有维管束与愈伤组织相连，但在不定芽和不定根之间并没有共同的维管束把二者连在一起；(2)胚胎发生方式:即在愈伤组织表面或内部形成很多胚状体，或称体细胞胚，它们经历的发育阶段与合子胚相似，成熟胚状体的结构也与合子胚相同。胚状体是双极性的，有共同的维管束贯穿两极，可脱离愈伤组织在无激素培养基上独立萌发。二、植物组织培养的发展历史虽然组织培养技术的蓬勃发展只是近30年来的事，但它的整个历史可以追溯到上世纪末和本世纪初。从那时起到现在，组织培养的发展过程大致可以分为三个阶

8、段：1．探索阶段（20世纪初至30年代中）1902年，Haberlandt（德国植物生理学家）首次进行离体细胞实验，发表了“植物离体细胞培养实验”报告；1904年，Haunts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。1922年，Robbins（美国）和Kotte（德国）分别报道培养离体根尖获得某些成功，这是有关根培养的最早的实验。1925年，Laibach把由亚麻种子和杂交形成的不能成活的种子中的胚剖出，在人工培养基上培养至成熟，从而证明了胚培养