《菊花的组织培养》PPT课件.ppt

1,课题1 菊花的组织培养,组织培养是指在人工培养基上，离体培养植物的器官、组织、细胞和原生质体，并使其生长、增殖、分化以及再生植株的技术。,2,1、组织培养的原理是什么？ 2、组织培养的必要条件有哪些？ 3、植物的组织培养过程怎样？ 4、影响组织培养的因素有哪些？,本节聚焦,3,一、基础知识,1、植物的组织培养相关知识,（1）细胞分化,概念：,植物个体发育中，相同细胞的后代在 、 、 上发生稳定性差异的过程 .,细胞分化的原因：,基因的选择性表达,形态,结构,生理功能,4,特点：,B.稳定性和不可逆性：,C.普遍性：,A.持久性：,是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎期达到最大限度.,细胞分化是稳定的，一般是不可逆转的.,生物界普遍存在，是个体发育的基础.,5,植物组织培养的原理：,植物细胞的全能性,结果：,形成形态、结构、功能不同的细胞，进一步形成组织、器官等,（2）细胞的全能性,定义：,已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能,原因：,生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因.,6,细胞离体,（3）必要条件：,一定的营养物质、激素和其他外界条件,（4）相关概念:,从活植物体上切下进行培养的那部分细胞、组织或器官.,A.外植体：,7,由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。,脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程,B.愈伤组织:,D.脱分化：,E.再分化：,细胞排列疏松而无规则,是高度液泡化的、呈无定形状态的薄壁细胞.,C.愈伤组织的特点:,离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后会通过细胞分裂形成愈伤组织,8,人参的愈伤组织,9,菠萝的愈伤组织,10,11,12,植物组织培养的过程,离体的植物组织或细胞,愈伤组织,根和芽,完整的植物体,脱分化,再分化,13,2、影响植物组织培养的因素,（1）植物材料的选择,烟草和胡萝卜的组织培养较为容易,枸杞愈伤组织的芽诱导比较难,同一植物 、 会影响实验结果,菊花的组织培养一般选择:,保存时间的长短,材料的年龄,未开花植株的茎上部新萌生的侧枝,植物材料的选择直接关系到实验的成败,14,15,（2）离体的植物组织和细胞对营养、环境等条件的要求相对特殊，需配置不同的培养基,1、无机成分：大量元素，微量元素 2、有机成分：维生素，氨基酸等 3、碳源：一般为蔗糖 4、植物激素：细胞分裂素和生长素 5、其他添加剂等：如抗生素 6、水 7、调节PH 8、琼脂,植物组织培养最常用的是MS培养基(附录3),16,讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？,答：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持培养基的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。 微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。,17,常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素,生长素类：,2，4二氯苯氧乙酸（2，4D）、 吲哚乙酸（IAA）、 萘乙酸（NAA）、 吲哚丁酸（IBA）,细胞分裂素类：,激动素（KT）、6苄基嘌呤（ 6BA）、玉米素（ZT）,赤霉素类：,赤霉酸（GA3）,（3）植物激素,18,生长素和细胞分裂素作用,植物中 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在 存在的情况下， 的作用呈现加强的趋势,细胞分裂素,生长素,生长素和细胞分裂素,有利于细胞分裂，但不利分化,分化频率高,细胞既分裂也分化,19,有利于根的分化，抑制芽的形成,有利于芽的分化，抑制根的形成,促进愈伤组织形成,生长素和细胞分裂素同时使用，用量的比例对植物细胞发育方向的影响,（4）pH、温度、光照,pH控制在 左右，温度控制在 ，每日用日光灯照射 。.,（5）进行菊花的组织培养时：,1822。C,5.8,12h.,20,植物组织培养过程:,离体组织或细胞,植物体,细胞分裂素生长素,愈伤组织,芽,根,生长素 细胞分裂素,生长素 细胞分裂素,植物细胞培养,不需要光,需要光,21,练习：为了探究6BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。 (1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为_和_两类。上述培养基中，6BA属于_类生长调节剂。 (2)在该实验中，自变量是_，因变量是_，自变量的取值范围是_。 (3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是_号培养基。 (4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入_(填“6BA”或“1AA”)。,大量元素,微量元素,细胞分裂素,IAA浓度,再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),再生丛芽外植体的比率(m)和,00.5 mgL1,1,6BA,22,谢谢！,23,二、实验操作,（一）制备MS培养基 （二）外植体消毒 （三）接种 （四）培养 （五）移栽 （六）栽培,1、实验操作流程：,24,2、实验具体操作,二、实验操作,（1）制备MS固体培养基,实验室一般使用_保存的配制好的培养基母液来制备,配制各种母液,配制母液时，大量元素浓缩_ ，微量元素浓缩_ ，常温保存。激素类、维生素类以及用量比较小的有机物可以按照_的质量浓度单独配制母液。 用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量。,1mg/ml,4,10倍,100倍,25,二、实验操作,配制培养基。,2、实验具体操作,（1）.制备MS固体培养基,实验室一般使用_保存的配制好的培养基母液来制备,4,植物激素,在菊花组织培养中，可以不添加_ ，原因是菊花茎段组织培养_ 。,比较容易,配制培养液,调PH,培养基的分装,26,二、实验操作,灭菌,将分装好的培养基连同其他器械一起进行 _。,2、实验具体操作,（1）.制备MS固体培养基,实验室一般使用_保存的配制好的培养基母液来制备,4,高压蒸汽灭菌,27,2、实验具体操作,二、实验操作,（2）外植体消毒,选取菊花茎段时，要取 _。,流水冲洗,酒精,无菌水,氯化汞,无菌水,消毒流程：,浓度_ 摇动_次 时间_s,浓度_ 时间_min,至少清洗_次 漂净_,生长旺盛的嫩枝,70%,23,67,0.1%,12,3,消毒液,28,不是。对外植体进行表面消毒时，既要考虑到消毒效果，又要考虑到植物的耐受能力。,在外植体消毒过程中，是不是强度越大越好，为什么？,思 考,？,29,2、实验具体操作,二、实验操作,（3）接种,前期准备：用_消毒工作台，点燃酒精灯。所有工作都必须在酒精灯旁进行，器械使用前后都要用_灭菌。,接种操作：插入外植体时_端朝上，每个锥形瓶接种_个外植体。,70的酒精,火焰灼烧,形态学上,68,30,31,接种注意事项,每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为75的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种.,外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜34块，菊的茎或叶68块，也不要太少，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件.,插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分.,32,思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？,答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。,设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。,33,（四）培养,1、愈伤组织的培养,从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间。2周之内可以看到外植体上逐渐长出乳白色或黄白色的瘤状愈伤组织。首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长的更快。2周后，培养基成分接近耗尽，必须更换培养基，进行继代培养.,34,继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同，在严格的无菌条件下，将愈伤组织连同原来的外植体一起移到新培养基上。愈伤组织的继代培养一代为20d。如果延长时间，培养基中营养物质减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。如果愈伤组织长到直径为11.5cm时，就可以进行试管苗培养，否则还需进行第二代继代培养.,2、愈伤组织的继代培养,在愈伤组织继代培养期间，将恒温箱的门打开，让愈伤组织见光，愈伤组织见光后颜色可以转为绿色.,35,3、试管苗的培养,当愈伤组织长到一定大小后，可以更换培养基，进行试管苗的见光培养.,（五）移栽,移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日.,1、打开封口膜,2、清洗转移,用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间.,36,（六）栽培,3、移栽,珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培.,幼苗长壮后，移栽到土壤中.,幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花.,37,38,1、外植体带菌,2、培养基及接种器具灭菌不彻底,3、接种操作时带入,4、环境不清洁,污染途径,外植体在培养过程中可能会被污染，你认为造成污染的原因有哪些？污染物如何处理？,1、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌） 2、外植体的消毒（酒精、氯化汞） 3、接种的无菌操作（酒精、酒精灯灼烧） 4、无菌箱中的培养； 5、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。,在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？,思 考,？,三、结果分析与评价,（一）对接种操作中污染情况的分析 （二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化 （三）是否进行了统计、对照与记录 （四）生根苗的移栽是否合格,41,四、课题延伸,2、培养基的使用,1、一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也 容易进行组织培养,培养出一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，然后进行生根培养，如果顺序先诱导生根，就不好生芽。,2、实例：芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季.,42,三、课题延伸,1、一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养.,43,本课题内容小结,菊花组织培养,基础知识,实验操作,植物体的组织培养,影响组织培养的因素,细胞分化 细胞全能性 组织培养过程,营养 激素 环境条件,MS固体培养基制备 外植体消毒 接种 培养 移栽 栽培,44,作业：P36 1、在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。 2、在选取菊花茎段是，为什么要选取生长旺盛的嫩枝？,外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。,植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。,45,1、下列实例中能体现细胞全能性的是 ( )。 用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 植物用种子繁殖后代 用烟草组织培养出了可育的完整植株 A B C D,2、某同学在进行组织培养过程中，发现只分裂而不分化出芽和根，可能原因是 ( )。 A未见阳光 B培养时间不到 C培养基营养过多 D细胞分裂素和生长素配比不对,46,3、下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法，不正确的是 ( )。 A植物组织培养中的关键性激素是生长素和细胞分裂素 B先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂和分化 C先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂又分化 D同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向,47,4、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪项条件是不需要的( ),A消毒灭菌 B适宜的温度,C、充足的光照 D适宜的养料和激素,48,5、在菊花的组织培养操作完成了34 d后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是 (