专题四 菊花的组织培养

1、扦插扦插嫁接嫁接压条压条 营养繁殖植物组织培养的概念是什么？植物组织培养的概念是什么？组织培养是指在组织培养是指在人工培养基人工培养基上，上，离体离体培养植培养植物的器官、组织、细胞和原生质体，并使其物的器官、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。生长、增殖、分化以及再生植株的技术。 概念：概念：细胞的全能性是指细胞的全能性是指已分化已分化的细胞具有的细胞具有发育成完整个体的发育成完整个体的潜能潜能。原因：原因：是生物体的每一个细胞都含有该物种是生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的所特有的 .植物组织培养原理：植物组织培养原理：植物细胞的全能性全套遗传物质全能性的大

2、小：全能性的大小： 什么叫分化？其实质是什么? 什么叫脱（去）分化、再分化？ 愈伤组织的细胞有什么特点？ 如何控制细胞的脱分化与去分化？ 阅读阅读32页解决下列问题：页解决下列问题：二、植物组织培养的基本过程二、植物组织培养的基本过程基因的选择性表达基因的选择性表达 由高度分化的植物组织或由高度分化的植物组织或细胞产生细胞产生 的过程的过程愈伤组织是高度是高度疏松而无规则液泡化薄壁细胞我就是我就是愈伤组织哦！愈伤组织哦！ 愈伤组织愈伤组织根或芽等器官根或芽等器官脱分化(去分化)（外植体）再分化植物组织培养的基本过程植物组织培养的基本过程外植体:用于离体培养的植物器官或组织片段用于离体培养的植物

3、器官或组织片段.细胞分化： 植物的个体发育过程中，细胞在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生形态、结构和生 理功能上理功能上都会都会出现稳定性的差异出现稳定性的差异，形成这些差异，形成这些差异 的过程叫做细胞分化。的过程叫做细胞分化。愈伤组织：离体的植物组织或细胞，培养一段时间后，会通离体的植物组织或细胞，培养一段时间后，会通 过细胞过细胞有丝分裂有丝分裂，形成愈伤组织。，形成愈伤组织。 愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的呈无定形状态的薄壁细胞薄壁细胞。脱分化（去分化）：由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤由高

4、度分化的植物组织或细胞产生愈伤 组织的过程，称为植物细胞的脱分化或组织的过程，称为植物细胞的脱分化或 者叫做去分化。者叫做去分化。再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新 分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。外植体、愈伤组织、 脱分化（去分化）、 再分化 掌握几个概念掌握几个概念（二）影响植物组织培养的因素（二）影响植物组织培养的因素1、外植体的影响2、营养因素的影响3、激素的影响4、消毒和灭菌对植物组织培养的影响5、其它因素的影响(PH、温度、光照等、温度、光照等)影响植物组织培养的因素1、外

5、植体的影响1）不同的植物组织培养的难易程度差别很大，容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。2)同一种材料，材料的年龄，保存时间也有影响。幼龄保存时间短的容易培养成功。 菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝，因为这种嫩枝生理状态良好，易诱导脱分化和再分化。 大量元素大量元素:N、P、S、K、Ca、Mg等等无机物无机物 微量元素微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、 Cu、Co、I等等有机物有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖维生素、蔗糖等等植物激素植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等：生长素、细胞分裂素、赤霉素等2、营养因素的影响、营养因素的影响M

6、S培养基主要成分包括：培养基主要成分包括：讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2 2中微中微生物培养基的配方相比，生物培养基的配方相比，MSMS培养基的配方有哪些明显培养基的配方有哪些明显的不同的不同答：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，同时能够维持细胞的渗透压；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。3、激素的影响生长素和细

7、胞分裂素在配置好的在配置好的MS培养基中，常常需要添加植物激素，培养基中，常常需要添加植物激素，最常用的是最常用的是 他们是启动细胞分裂、他们是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键因素。脱分化和再分化的关键因素。细胞分裂素的作用：促进细胞的分裂、生长和发育。生长素的作用：促进细胞伸长。1）在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现 的趋势。加强2)生长素和细胞分裂素使用顺序不同，结果不同使用顺序使用顺序 实验结果实验结果 先使用生长素，先使用生长素，后用细胞分裂素后用细胞分裂素 先细胞分裂素，先细胞分裂素，后使用生长素后使用生长素 同时使用同时使用 有利于细胞分裂,但不分化 细胞既分裂也分化 分

8、化频率提高3)生长素和细胞分裂素用量的比例不同，结果不同生长素生长素/ /细胞分裂素比值细胞分裂素比值结果结果 比值高时比值高时 比值低时比值低时 比值适中比值适中 促根分化，抑芽形成促芽分化，抑根形成促进愈伤组织生长 思考：以下培养基出现的现象反应了什么问题？思考：以下培养基出现的现象反应了什么问题？生长素/细胞分裂素高低生长素/细胞分裂素4、消毒和灭菌对植物组织培养的影响 如外植体的消毒、器械的灭菌不彻底会导致整个实验前如外植体的消毒、器械的灭菌不彻底会导致整个实验前功尽弃。功尽弃。5、其它因素的影响 PH 5.8左右左右 温度温度 1822 光照光照 一般前一般前14d进行暗培养，形成愈

9、伤组织后进行光进行暗培养，形成愈伤组织后进行光 照，因为叶片中的照，因为叶片中的叶绿素只有在有光照的条件下才能形成，一般光照一般光照12h/d。制备制备MS固固体培养基体培养基外植体消毒外植体消毒 接种接种 培培 养养栽栽 培培实验操作实验操作 移移 栽栽 1.配制各种母液配制各种母液2.配制培养基配制培养基3.灭菌灭菌1、植物组织培养的操作流程2、各步具体操作及注意事项（1）MS固体培养基的配制固体培养基的配制1 1）配制各种母液（为什么？）配制各种母液（为什么？）无机物中大量元素浓缩无机物中大量元素浓缩 倍，微量元素倍，微量元素浓缩浓缩 倍，常温保存倍，常温保存激素类、维生素类以及用量较小

10、的有机物激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按一般可按1mg/ml1mg/ml的质量浓度单独配制成母液的质量浓度单独配制成母液用母液配制培养基时，需要根据各种母液用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量的浓缩倍数，计算用量101002 2）配制培养基）配制培养基 配制培养液配制培养液 调调PHPH 培养基的分装培养基的分装 分装到锥形瓶中，每瓶分装分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml50ml或或100ml100ml，由，由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此不必于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加添加 . .3 3）灭菌）灭菌分装好的培养基连同其他器械一起进分装好的培

11、养基连同其他器械一起进行行 . .植物激素高压蒸汽灭菌（2）对外植体进行消毒）对外植体进行消毒外植体的消毒过程：外植体的消毒过程： 冲洗冲洗 软刷刷洗软刷刷洗 流水冲洗流水冲洗20min 吸干外植体的表面吸干外植体的表面 体积分数为体积分数为70%的的 中摇动中摇动23次，持续次，持续67s 无无菌水冲洗菌水冲洗 无菌吸水纸吸干外植体的表面的无菌吸水纸吸干外植体的表面的水分水分 用质量分数为用质量分数为0.1%的的 溶液冲溶液冲洗洗12min 无菌水冲洗至少无菌水冲洗至少3次次流水无菌吸水纸酒精氯化汞（3 3）接种）接种污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种室消毒污染的主要来源是空气中的细菌

12、和孢子，接种室消毒是至关重要的。用是至关重要的。用7070的酒精喷雾使空气消毒，的酒精喷雾使空气消毒， 酒酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射2020分钟分钟1 1、接种室消毒、接种室消毒2 2、无菌操作要求、无菌操作要求操作要在操作要在 旁完成，每次使用器械后，都需要旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰用火焰 灭菌，接种后立即盖好瓶盖。灭菌，接种后立即盖好瓶盖。3 3、材料的切取和接种、材料的切取和接种酒精灯火焰灼烧4 4、接种注意事项、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每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为 溶液中消毒一次，然后在酒

13、精灯火焰上烧一遍，溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍， 后再接种后再接种. .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，一般胡萝卜据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜3 34 4块，块，菊的茎菊的茎或叶或叶 ，也不要太少，以充分利用培养基中的营养，也不要太少，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件成分和光照条件插入时应注意插入时应注意方向方向， 。茎段、茎尖基部插入培。茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分养基利于吸收水分和养分70的酒精冷却68块不要倒插(4)培养1.将接种后的锥形瓶及对照组放在将接种后的锥形瓶及对照组放在

14、 中中进行培养，并且进行培养，并且定期消毒定期消毒，温度控制在，温度控制在1822，前前14天天进行暗培养，愈伤组织形成后每天光照进行暗培养，愈伤组织形成后每天光照12h，愈伤组织为乳白色或黄色的瘤状，愈伤组织为乳白色或黄色的瘤状2.愈伤组织形成后，愈伤组织形成后，更换培养基更换培养基进行丛芽进行丛芽培养培养3.在更换培养基进行生根培养就能得到完在更换培养基进行生根培养就能得到完整的植株。整的植株。无菌培养箱(5) 移栽移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培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养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日.1、打开封口膜打开封口膜2

15、、清洗转移清洗转移用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消消过毒的过毒的 等环境下生活一段时间等环境下生活一段时间、移栽移栽幼苗长壮后，移栽到土壤中幼苗长壮后，移栽到土壤中蛭石或珍珠岩(壮苗处理) 在植物组织培养的过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？植物组织培养所利用的植物组织培养所利用的植物材料体积小、植物材料体积小、抗性差抗性差，对培养条件的要求较高：，对培养条件的要求较高：u用于植物组织培养的培养基同样适合于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，消耗了营养物质；某些微生物的生长，消耗了营养物质；u微生物产生的代谢废物

16、会毒害培养的对象；微生物产生的代谢废物会毒害培养的对象；u培养物一旦受到微生物的污染，培养物一旦受到微生物的污染， 就会导致实验前功尽弃；就会导致实验前功尽弃；因此要进行严格的无菌操作。因此要进行严格的无菌操作。1、培养基的、培养基的 .2、外植体的、外植体的 .3、接种的、接种的 操作操作4、 中培养；中培养；5、移栽到、移栽到 环境中生存一段时间。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？（高压蒸汽灭菌）（流水冲洗、酒精、氯化汞消毒）（酒精灯旁进行，灼烧灭菌）消毒无菌无菌箱消过毒的灭菌思考：你打算做几组重复？你打算设置思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？（对照

17、实验吗？（P35P35）答：每种材料或配方至少要做答：每种材料或配方至少要做一组以上一组以上的重复。的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养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，基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。6.栽培：将幼苗移栽后每天观察并记录幼苗将幼苗移栽后每天观察并记录幼苗生长情况，实时浇水，施肥，直至开花。生长情况，实时浇水，施肥，直至开花。同常规的无性繁殖方法相比，组织培养快速繁殖法主要具有以下优点：（1 1）让优良的品种快速繁殖，保持遗传性

18、状的一致。 采用常规的方法如分株法，一棵花卉一年一般只能生产几株或几十株，但用组织培养的方法则每年可以繁殖出几万甚至数百万的小植株。以组织培养繁殖的种苗与母株有著相同的遗传基因。所以使用这项技术可让优良的品种不断地延续。（2）培育脱毒苗，提高作物的产量。（3）实现花卉的连续生产，不受季节的限制。花卉组织培养快速繁殖是在实验室中进行，因条件可控，所以不受季节限制，可以全年进行连续生产。而常规的无性繁殖则受季节限制，只能在花卉生长季节进行繁殖。组织培养与常规繁殖相比优点众多组织培养与常规繁殖相比优点众多1某花卉感染了植物病毒，叶子呈现疱状，欲培某花卉感染了植物病毒，叶子呈现疱状，欲培 养出无病毒的后代，应采取的方法是（养出无病毒的后代，应采取的方法是（ ）A用种子培养后代用种子培养后代 B用无明显症状部分的枝扦插用无明显症状部分的枝扦插C用茎尖进行组织培养诱导出植株用茎尖进行组织培养诱导出植株D用叶表皮细胞进行组织培养，诱导出植株用叶表皮细胞进行组织培养，诱导出植株2菊花的花粉经组织培养可发育成一株幼苗，菊花的花粉经组织培养可发育成一株幼苗， 这一过程这一过程不涉及不涉及下列哪一项（下列哪一项（ ） A有丝分裂、细胞分化、组织器官的形成有丝分裂、细胞分化、组织器官的形成 B呼吸作用、光合作用、相关激素的调控呼吸作