器官培养课件

1、器官培养课件 器官培养主要指植物根、茎、叶、花及小果器官培养主要指植物根、茎、叶、花及小果 实的无菌培养。实的无菌培养。 器官培养的特点在于能保持它们所具有的特器官培养的特点在于能保持它们所具有的特 征性结构，通过器官培养可快速大量地繁殖。目征性结构，通过器官培养可快速大量地繁殖。目 前这一技术已在生产上得到广泛应用。本章将介前这一技术已在生产上得到广泛应用。本章将介 绍离体根的培养、茎的培养和叶的培养。绍离体根的培养、茎的培养和叶的培养。 第七章第七章 器官培养器官培养 器官培养课件 第一节 根的培养 离体根的培养，由于具有生长迅速、代谢离体根的培养，由于具有生长迅速、代谢 活跃及在已知条件

2、下可根据需要增减培养基中活跃及在已知条件下可根据需要增减培养基中 的成分等优点，多用于探索植物根系的生理及的成分等优点，多用于探索植物根系的生理及 其代谢活动。其代谢活动。 器官培养课件 一、培养过程 现以番茄根为例，介绍其培养过程 （图6-1）。番茄种子经表面消毒，在无 菌条件下萌发，待根伸长后，从根尖一 端切取10mm长的根尖接种于培养基中 。 器官培养课件 图图7-1 7-1 番茄离体根培养的过程番茄离体根培养的过程 1 1、种子用、种子用70%70%酒精消毒酒精消毒1 1分钟；分钟； 2 2、用饱和漂白粉液消毒、用饱和漂白粉液消毒1010 分钟；分钟；3 3、用无菌水洗三次；、用无菌水

3、洗三次；4 4、将、将6 61010粒种子放入培养皿中粒种子放入培养皿中 的湿滤纸上；的湿滤纸上；5. 5.培养皿放入暗中培养直至胚根长至培养皿放入暗中培养直至胚根长至303040mm40mm ；6. 6.切取切取10mm10mm长的根尖用无菌的接种环接种于培养液中；长的根尖用无菌的接种环接种于培养液中；7. 7. 在在2525下培养直到长出侧根下培养直到长出侧根 器官培养课件 暗培养暗培养4 4天后长出侧根，天后长出侧根，7 7天后又可切天后又可切 离侧根的根尖作为新的培养材料再进行扩离侧根的根尖作为新的培养材料再进行扩 大培养。通过这种由单个直根衍生而来，大培养。通过这种由单个直根衍生而来

4、， 并经继代培养而保持遗传性一致的根的培并经继代培养而保持遗传性一致的根的培 养物，可称为离体根的无性系。养物，可称为离体根的无性系。 器官培养课件 二、培养基 目前培养番茄离体根时，使用改良的怀特目前培养番茄离体根时，使用改良的怀特 培养基（表培养基（表6-16-1）。培养基中氮源以硝酸盐的效）。培养基中氮源以硝酸盐的效 果好，蔗糖是双子叶植物离体根培养最好的碳果好，蔗糖是双子叶植物离体根培养最好的碳 源。与怀特培养基相比，降低了大量元素的浓源。与怀特培养基相比，降低了大量元素的浓 度，但甘氨酸和烟酸的用量增加，硫胺素（维度，但甘氨酸和烟酸的用量增加，硫胺素（维 生素生素B6B6）对离体根培

5、养的作用明显，所用浓度）对离体根培养的作用明显，所用浓度 仍为仍为0.1mg/L0.1mg/L。在这个培养基中增加了碘的成分，。在这个培养基中增加了碘的成分， 因为碘有利于番茄根的生长，浓度为因为碘有利于番茄根的生长，浓度为0.38mg/L0.38mg/L。 硼对离体根的生长也具有重要的影响，缺硼会硼对离体根的生长也具有重要的影响，缺硼会 降低根尖细胞的分裂速度，阻碍细胞伸长等。降低根尖细胞的分裂速度，阻碍细胞伸长等。 器官培养课件 对离体根培养研究得最多的是胡萝卜，对离体根培养研究得最多的是胡萝卜， 用用WhiteWhite培养基添加培养基添加0.01mg/L0.01mg/L的的2,42,4

6、D D和和 0.15mg/L0.15mg/L的的KTKT使胡萝卜肉质根形成愈伤组织。使胡萝卜肉质根形成愈伤组织。 将未分化的愈伤组织球形细胞转入到含低水将未分化的愈伤组织球形细胞转入到含低水 平生长素的培养基中，细胞先形成根，再产平生长素的培养基中，细胞先形成根，再产 生不定芽，长成小植株。用胡杨的根段进行生不定芽，长成小植株。用胡杨的根段进行 离体培养，在根段的上面先形成愈伤组织，离体培养，在根段的上面先形成愈伤组织， 后再分化产生出小植株。后再分化产生出小植株。 器官培养课件 生长调节物质对离体根生长的影响，因生长调节物质对离体根生长的影响，因 植物种或品种的不同而存在差别。如离体根植物种

7、或品种的不同而存在差别。如离体根 对生长素的反应有三种情况：对生长素的反应有三种情况： 1. 1.生长素促进根的生长（如玉米、小麦等）；生长素促进根的生长（如玉米、小麦等）； 2. 2.有些植物离体根的生长要依赖于生长素的作有些植物离体根的生长要依赖于生长素的作 用（如黑麦、小麦的一些变种）；用（如黑麦、小麦的一些变种）； 3. 3.生长素抑制植物离体根的生长（如樱桃、番生长素抑制植物离体根的生长（如樱桃、番 茄等）茄等）。 器官培养课件 第二节第二节 茎的培养茎的培养 根据取材部位茎的培养可分为茎尖培养和茎根据取材部位茎的培养可分为茎尖培养和茎 段培养。关于茎尖培养详见第八章，这里只讨论段培

8、养。关于茎尖培养详见第八章，这里只讨论 茎段的培养。茎段的培养。 一、茎段培养过程一、茎段培养过程 茎段培养是指带有腋（侧）芽或叶柄、长数厘茎段培养是指带有腋（侧）芽或叶柄、长数厘 米的茎节段进行离体培养。米的茎节段进行离体培养。 器官培养课件 由于嫩茎段（即当年萌发或新抽出的尚未由于嫩茎段（即当年萌发或新抽出的尚未 完全木质化的枝条），其细胞的可塑性大，容完全木质化的枝条），其细胞的可塑性大，容 易离体培养，常作为外植体。一般在无菌条件易离体培养，常作为外植体。一般在无菌条件 下，将经过消毒的茎段切成数厘米长带节的节下，将经过消毒的茎段切成数厘米长带节的节 段，接种在固体培养基上。茎段可直接

9、形成不段，接种在固体培养基上。茎段可直接形成不 定芽或先诱导形成愈伤组织，再脱分化形成再定芽或先诱导形成愈伤组织，再脱分化形成再 生苗。把再生苗进行切割，转接到生根培养基生苗。把再生苗进行切割，转接到生根培养基 上培养，便可得到完整的小植株。上培养，便可得到完整的小植株。 现以月季为例说明。现以月季为例说明。 器官培养课件 （一）培养基（一）培养基 诱导萌芽培养基诱导萌芽培养基 MS+BA0.5-1.0mg/LMS+BA0.5-1.0mg/L； 增殖培养基增殖培养基 MS+BA1.0-2.0mg/L+NAA0.01-0.1mg/LMS+BA1.0-2.0mg/L+NAA0.01-0.1mg/L

10、或或 MS+BA1.0-2.0mg/L+IAA0.1-0.3mg/LMS+BA1.0-2.0mg/L+IAA0.1-0.3mg/L； 生根培养基生根培养基 1/2MS+NAA0.1-0.2mg/L+IAA1.0mg/L1/2MS+NAA0.1-0.2mg/L+IAA1.0mg/L或或 1/2MS+IBA0.75mg/L+NAA0.2mg/L+1/2MS+IBA0.75mg/L+NAA0.2mg/L+蔗糖蔗糖2%2%。 器官培养课件 （二）培养过程（二）培养过程 1. 1.取材取材 生长健壮的当年生枝条，取其生长健壮的当年生枝条，取其 饱满的未萌芽的作为外植体。一般饱满的未萌芽的作为外植体。一般

11、 取中部的侧芽诱导效果最好。取中部的侧芽诱导效果最好。 器官培养课件 2. 2.灭菌灭菌 切去叶片及叶柄，切成切去叶片及叶柄，切成1 12cm2cm的带节茎的带节茎 段（如果是嫩梢需切去少许芽的顶部）。将原段（如果是嫩梢需切去少许芽的顶部）。将原 来向下的茎端切成斜面，向上的茎端切成平面来向下的茎端切成斜面，向上的茎端切成平面 （这是为了以后接种时方便，也为了避免接种（这是为了以后接种时方便，也为了避免接种 时将上下颠倒）。将清理好的材料在自来水下时将上下颠倒）。将清理好的材料在自来水下 冲洗干净，然后在无菌条件下用冲洗干净，然后在无菌条件下用70%70%酒精表面酒精表面 消毒消毒30s30s

12、，用无菌水洗，用无菌水洗3 34 4次，用次，用0.1%0.1%的升汞溶的升汞溶 液灭菌液灭菌8 812min(12min(或用或用2%2%漂白粉溶液灭菌漂白粉溶液灭菌8 8 12min),12min),取出后在无菌水中清洗取出后在无菌水中清洗4 45 5次（用漂白次（用漂白 粉溶液灭菌的清洗粉溶液灭菌的清洗3 34 4次）。次）。 器官培养课件 3. 3.接种、生长及分化接种、生长及分化 在无菌条件下操作，将茎段两端用在无菌条件下操作，将茎段两端用 解剖刀切去少许解剖刀切去少许( (以除去被杀菌剂伤害以除去被杀菌剂伤害 的的 组织组织) )，接种在诱导培养基上，接种在诱导培养基上，7d7d后

13、芽开后芽开 始萌发，茎尖展叶生长，始萌发，茎尖展叶生长，20d20d后长至后长至1 1 2cm2cm； 器官培养课件 4. 4.继代培养继代培养 萌生芽会不断长大，并可从茎段上分化出若干萌生芽会不断长大，并可从茎段上分化出若干 个丛生芽，这时可通过侧芽增殖和丛生芽再生的方个丛生芽，这时可通过侧芽增殖和丛生芽再生的方 式进行继代增殖，切割出丛生芽或将幼芽分切成每式进行继代增殖，切割出丛生芽或将幼芽分切成每 段含段含1 12 2个节的茎段，转入增殖培养基中，每隔个节的茎段，转入增殖培养基中，每隔4 4周周 继代一次。继代一次。 对于增殖率过高的品种，小苗会变得非常细弱，对于增殖率过高的品种，小苗会

14、变得非常细弱， 一般需要转入一般需要转入MS+BA0.3MG/l+NAA0.1mg/L(MS+BA0.3MG/l+NAA0.1mg/L(或或 IBA0.3mg/L)IBA0.3mg/L)的低分裂素培养基中进行壮苗培养，再的低分裂素培养基中进行壮苗培养，再 转入生根培养基中。转入生根培养基中。 器官培养课件 5. 5.生根培养生根培养 将继代增殖的丛生苗切成长度为将继代增殖的丛生苗切成长度为2 23cm3cm的的 单株，转入生根培养基中，单株，转入生根培养基中，12d12d后便可生根。后便可生根。 当根长当根长0.5cm0.5cm，有，有2 24 4条白色的根系时即可出瓶条白色的根系时即可出瓶

15、移栽。在生根培养基中加入移栽。在生根培养基中加入0.3g/L0.3g/L活性炭可提活性炭可提 高生根质量。高生根质量。 器官培养课件 茎段茎段不定芽不定芽再生苗再生苗生根生根盆栽盆栽 愈伤组织愈伤组织 芽分化芽分化 器官培养课件 球茎类花卉是一类变态茎（球茎、鳞茎）的植物，球茎类花卉是一类变态茎（球茎、鳞茎）的植物， 其繁殖可用分球或鳞片进行离体培养，达到大量增殖。其繁殖可用分球或鳞片进行离体培养，达到大量增殖。 球茎类通常在地下培育，污染率比较高。对百合的鳞球茎类通常在地下培育，污染率比较高。对百合的鳞 茎消毒时，要把外面几层的鳞片剥去，认真用水清洗茎消毒时，要把外面几层的鳞片剥去，认真用水

16、清洗 后，再将鳞茎底部脏的部分用锋利小刀剥去，在超净后，再将鳞茎底部脏的部分用锋利小刀剥去，在超净 工作台上用工作台上用70%70%酒精浸半分钟，然后在酒精浸半分钟，然后在0.1%0.1%升汞溶液升汞溶液 中浸泡中浸泡10-12min10-12min，用无菌水冲洗，用无菌水冲洗3 34 4次，用消毒的滤次，用消毒的滤 纸吸干表面水分，切取鳞片接种于培养基上，通过芽纸吸干表面水分，切取鳞片接种于培养基上，通过芽 的诱导、增殖、成球与生根，培养成了完整植株。的诱导、增殖、成球与生根，培养成了完整植株。 器官培养课件 二、培养基二、培养基 诱导、扩繁和生根培养基大量的用诱导、扩繁和生根培养基大量的用

17、MS培养培养 基，再加入不同浓度的不同种类的生长素和细基，再加入不同浓度的不同种类的生长素和细 胞分裂素。胞分裂素。 这是百合鳞茎诱导的植株这是百合鳞茎诱导的植株 器官培养课件 第三节第三节 叶的培养叶的培养 很多植物如香叶、天竺葵、秋海棠很多植物如香叶、天竺葵、秋海棠 等的叶片具有很强的再生能力，由于取等的叶片具有很强的再生能力，由于取 材方便，数量多且均一性较强，为适宜材方便，数量多且均一性较强，为适宜 的外植体。的外植体。 器官培养课件 一、培养过程一、培养过程 叶片从枝上摘取后，用水冲洗数小时，通叶片从枝上摘取后，用水冲洗数小时，通 过表面消毒后接种于固体培养基上。叶片在培过表面消毒后

18、接种于固体培养基上。叶片在培 养基的生长状况大多依赖于叶子离体时的成熟养基的生长状况大多依赖于叶子离体时的成熟 程度，一般说来，幼叶比近成熟的叶生长潜力程度，一般说来，幼叶比近成熟的叶生长潜力 大。很多植物的叶组织在离体培养条件下先形大。很多植物的叶组织在离体培养条件下先形 成愈伤组织，然后通过愈伤组织再分化出胚状成愈伤组织，然后通过愈伤组织再分化出胚状 体、茎、叶和根（图体、茎、叶和根（图7-27-2）。）。 器官培养课件 图图7-2 7-2 由叶组织培养经愈伤组织及胚状体再生植株由叶组织培养经愈伤组织及胚状体再生植株 器官培养课件 如从香石竹顶芽或腋芽下面取叶片，平如从香石竹顶芽或腋芽下面

19、取叶片，平 放在放在MS+1mg/LBAMS+1mg/LBA培养基上，培养基上，5 5天后外植体开天后外植体开 始膨大，基部略有绿色愈伤组织形成，始膨大，基部略有绿色愈伤组织形成，1010天天 后开始从基部分化出浅绿色小芽点，并逐渐后开始从基部分化出浅绿色小芽点，并逐渐 长成小芽丛，经过生根培养后得到完整小植长成小芽丛，经过生根培养后得到完整小植 株。离体叶的培养也可以发生不定芽结构。株。离体叶的培养也可以发生不定芽结构。 器官培养课件 二、培养基二、培养基 离体叶经诱导愈伤组织培养基（生长素与细离体叶经诱导愈伤组织培养基（生长素与细 胞分裂素的比值较大）的培养，形成愈伤组织，胞分裂素的比值较

20、大）的培养，形成愈伤组织， 愈伤组织转接在分化培养基（生长素与细胞分愈伤组织转接在分化培养基（生长素与细胞分 裂素比值较小）上，分化出不定芽。如：长寿裂素比值较小）上，分化出不定芽。如：长寿 花实生苗叶片，经表面消毒后，切花实生苗叶片，经表面消毒后，切 成成.5cm.5cm0.5cm0.5cm的方块，接种于的方块，接种于MS+1mg/L2,4MS+1mg/L2,4 D+0.1mg/L BAD+0.1mg/L BA培养基上，经过培养基上，经过3030天左右的培养，天左右的培养， 叶片边缘开始出现淡绿色颗粒状突起，继续培叶片边缘开始出现淡绿色颗粒状突起，继续培 养后颗粒突起逐渐扩大，以后形成质地致

21、密的养后颗粒突起逐渐扩大，以后形成质地致密的 淡绿色愈伤组织块。淡绿色愈伤组织块。 器官培养课件 经继代培养后，获得大量愈伤组织。将愈伤组经继代培养后，获得大量愈伤组织。将愈伤组 织切成织切成0.5cm0.5cm0.5cm0.5cm的大小，接种到培养基的大小，接种到培养基 MS+1mg/L BA +0.1mg/LNAAMS+1mg/L BA +0.1mg/LNAA上，上，1515天后愈伤天后愈伤 组织明显转绿和增大；组织明显转绿和增大；5050天左右开始产生绿色天左右开始产生绿色 芽点并陆续分化出芽，每块愈伤组织可分化出芽点并陆续分化出芽，每块愈伤组织可分化出 5 56 6株无根苗，在株无根苗

22、，在1/2MS1/2MS培养基上，全部长出培养基上，全部长出 不定根。不定根。 器官培养课件 杨树、中华猕猴桃等植物常从叶柄或叶脉的切口杨树、中华猕猴桃等植物常从叶柄或叶脉的切口 处形成愈伤组织。用绿巨人幼叶的叶柄，在含处形成愈伤组织。用绿巨人幼叶的叶柄，在含 5mg/L BA5mg/L BA的的MSMS培养基中培养，培养基中培养，2 2个月后叶柄处个月后叶柄处 形成致密绿色愈伤组织，每块愈伤组织上可分化形成致密绿色愈伤组织，每块愈伤组织上可分化 8 81010个不定芽，当不定芽长至个不定芽，当不定芽长至0.5cm0.5cm时，将不定时，将不定 芽同一部分愈伤组织移入到含芽同一部分愈伤组织移入

23、到含2mg/L BA2mg/L BA和和 0.2mg/L NAA0.2mg/L NAA的培养基中，不定芽迅速伸长并长的培养基中，不定芽迅速伸长并长 成健壮小苗。大蒜贮藏叶及水仙的鳞片叶直接或成健壮小苗。大蒜贮藏叶及水仙的鳞片叶直接或 经愈伤组织再生出球状体或小鳞而发育成再生植经愈伤组织再生出球状体或小鳞而发育成再生植 株。株。 器官培养课件 叶离体培养可直接形成不定芽结构。用绿叶离体培养可直接形成不定芽结构。用绿 巨人幼叶接种到巨人幼叶接种到MSMS培养基中，在培养基中，在0.20.20.5mg/L 0.5mg/L BABA和和0.70.72mg/L 2,42mg/L 2,4D D的诱导下，的

24、诱导下，5 5周后切口处周后切口处 出现绿色突起，再接种到不定芽诱导和增殖培养出现绿色突起，再接种到不定芽诱导和增殖培养 基基(MS+2(MS+23mg/L BA +0.33mg/L BA +0.30.4mg/L NAA)0.4mg/L NAA)后，后， 3 34 4周形成不定芽，切割小芽继续培养，每周形成不定芽，切割小芽继续培养，每4 4周可周可 增殖增殖4 46 6倍。用大豆叶柄基部插入分化培养基倍。用大豆叶柄基部插入分化培养基 （1/2MS+1mg/L BAP1/2MS+1mg/L BAP）上诱导，）上诱导，2 2周后从叶柄基周后从叶柄基 部长出小芽和丛芽，诱导率达部长出小芽和丛芽，诱导

25、率达60%60%70%70%。 器官培养课件 第四节第四节 原球茎培养原球茎培养 在兰科植物组培中在兰科植物组培中, ,常从茎尖、侧芽或常从茎尖、侧芽或 种子培养中产生原球茎（前者可看成种子培养中产生原球茎（前者可看成 器官培养，后者可看成胚培养），原器官培养，后者可看成胚培养），原 球茎可以增殖萌发出小植株。球茎可以增殖萌发出小植株。 器官培养课件 一、以茎尖培养来诱导原球茎一、以茎尖培养来诱导原球茎 （一）取材及灭菌（一）取材及灭菌 从生长的植株上切取从生长的植株上切取5- 5- 15cm15cm的新芽，去掉苞叶，用流水冲洗干净，的新芽，去掉苞叶，用流水冲洗干净， 放入放入70%70%酒精中浸泡