《植物组织培养与快繁技术》PPT课件第1 质量工程.ppt

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1、植物组织培养原理与技术2006.3第一章绪论第一节植物组织培养的一般概念一．植物组织培养的概念：植物组织培养：指植物的离体组织小块，在适宜的人工培养基和环境条件下进行无菌培养，使培养体逐步分化出器官（芽和根）和形成小植株。广义：植物组织培养是指通过无菌操作，把植物体的一个器官、一种组织或单个细胞（甚至原生质体）接种到培养基中，在人工控制的条件下（包括营养、激素、温度、光照等）进行培养，使其产生完整植株的过程。外植体：用于组织培养的离体材料称为外植体（explant）。初代培养：外植体的第一次培养继代培养：初代培养后的培养

2、体转移到新鲜的培养基中，并反复的多次移植、培养，统称为继代培养。愈伤组织：原指植物在受伤以后于伤口表面长出来的一团无特定结构和功能的细胞团，组织培养中则指在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。脱分化：外植体在人工培养下，通过细胞分裂丧失其原有的分化结构和功能，形成愈伤组织，这一过程称为脱分化。再分化：在一定培养条件下，经过脱分化的组织和细胞，经重新分化而产生出新的具有特定结构和功能的组织或器官（如由愈伤组织形成芽、根等）称为再分化。二、植物组织培养的内容：根据培养基及培养方式：固体培养和液体培养（包振荡培

3、养、旋转培养和静止培养）。根据培养材料的来源及特性：1.器官培养：包括根、茎、叶、花、果实等的植物器官的离体培养；2.胚胎培养：成熟或未成熟胚胎的离体培养，包括合子胚、珠心胚、子房、胚乳等；3.愈伤组织培养：外植体通过培养增殖而形成愈伤组织的培养；4.细胞培养：包括悬浮细胞培养和单细胞无性系培养。悬浮细胞培养指植物细胞和小的细胞聚集体悬浮在液体培养基中进行振荡培养使其在培养过程中保持较好的分散状态。单细胞培养采用平板培养、看护培养、微室培养等。5.原生质体培养：将植物细胞壁去除后所获得的裸露细胞原生质体的培养。第二节植物

4、组织培养的发展简史大约分为三个阶段：1．探索阶段（２０世纪初至30年代）：这一阶段主要对植物组织培养进行理论和实践的探索工作在Ｓchleiden和Schwann创立的细胞学说的基础上，１９02年德国的生理学家Habetlandt提出高等植物的器官可以不断分割直至分到单个细胞，并且人们可以培养植物的体细胞成为人工胚。为了论证这一观点，他培养了小野芝麻、凤眼兰、万年青属植物的表皮细胞等，但限于当时的技术和条件未能成功。但它对组织培养发展起了先导作用，在技术上也是一个良好的开端1904年Hanning进行了萝卜和辣根菜的胚培养

5、，并使胚在离体条件下成熟；1922年Kotte和Robins培养豌豆和玉米茎尖能进行有限的生长，是有关根培养的最早报道；1925，1929年Laibach报道了亚麻种间杂交胚人工培养成功，证明了胚培养在植物远缘杂交中应用的可能性。２．奠基阶段（３０年代中至５０年代末）：这一阶段植物组织培养得到了迅速的发展，广泛运用于生物学和农业生产。经典的工作有：1934年美国的植物生理学家White培养番茄的根建立了活跃的无性系并能继代培养，在以后的28年间转接了1600代仍能生长。1939年他们首先发现了B族维生素对植物生长的意义1

6、955年，Miller等首次从鲱鱼精子中分离得到细胞分裂素，定名为激动素（Kinetin）1957年Skoog和崔瀓等通过烟草的培养发现了细胞分裂素/生长素的比例是控制根和芽形成的条件。Skoog和Miller提出了有关激素控制器官形成的概念，促进了植物组织培养的发展。1952年Morel和Martin首次证实，通过茎尖分生组织的离体培养，可以由已受病毒侵染的大丽花中获得无毒植株。1958年英国学者Steward在美国将胡萝卜髓细胞培养成一个完整的植株。这是人类第一次实现了人工体细胞胚。也证明了细胞的全能性。是植物组织培

7、养领域中的第一次突破。花药培养取得显著成绩1964年，Guha等人通过洋金花花药培养获得小孢子发育的胚；1967年，Bourguin等通过花药培养获得烟草的完整植株微繁殖技术广泛应用1960年Morel培养兰花茎尖，可以脱毒并快速繁殖兰花，由此迅速发展了兰花工业，实现了试管苗的工业化。这一阶段，组织培养技术与常规育种、良种繁育和遗传工程技术相结合，在植物改良方面中发挥了重要的作用，同时植物的快速繁殖技术的应用取得了巨大的经济效益。在整个组织培养的历史中，我国学者作出了多方面的贡献，尤其在花药培养和原生质体培养方面，中国取

8、得了引人注目的成就。第三节植物组织培养的应用及意义一、应用1、植物脱毒和离体快速繁殖2、植物育种：花药培养和单倍体育种原生质体培养和体细胞杂交3、次生代谢产物的生产4、植物种质资源的保护和交换5、理论研究----植物发育、遗传、生理、病理等。二、意义快速繁殖稀有植物或有较大经济价值的植物挽救濒于灭绝的植物利用组织培养