园艺植物组织培养(完整版)

1、 植物组织培养填空（每空1分，共10分） 名词解释（共20分）简答题（每小题8分，共40分）论述 2题 15分 2013.12.11名词解释1、外植体：植物组织培养中，使用的各种器官、组织和细胞统称为外植体。2、细胞核重编程：是细胞内的基因表达由一种类型变成另一种类型。通过这一技术，可以在同一个体上将较容易获得的细胞类型转变成另一种较难获得的细胞类型。这一技术的实现将能避免异体移植产生的免疫排斥反应。3、直接器官发生：直接从外植体的细胞形成器官原基，然后发育成器官。 4、愈伤组织：是指在培养或自然条件下，植物细胞脱分化，不断增殖所产生的主要由薄壁细胞构成的不定形的组织.5、褐化现象：指对于富含

2、多酚化合物的植物，在接种时由于切割或剥离使组织收到伤害，该类物质会在多分氧化酶的作用下氧化褐变，是培养基变黑，并严重抑制外植体生长和分化，严重时导致培养物死亡。6、复幼现象 ：在离体培养环境下，取自成龄植株的外植体由于适应环境而一步步向幼龄方向变化。7、胚状体：在离体培养条件下，植物离体培养的细胞、组织、器官也可以产生类似胚的结构，其形成也经历一个类似胚胎发生和发育过程，这种类似胚的结构称为胚状体。8、植物超低温种质保存：将植物的离体材料包括茎尖、分生组织胚胎花粉愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等，经过一定的方法处理后在超低温条件下进行保存的方法。条件培养基9、无菌：是指使培养器皿、器械、培养基和

3、培养材料等处于无真菌、细菌、病毒等微生物的状态，以保证培养材料在培养器皿中正常生长和发育。10、植物茎段培养： 植物茎段培差是指对植物的带有一个以上定芽或不定芽的外植体进行离体培养的技术。11、脱分化：也称去分化，是指离体培养条件下生长的细胞、组织或器官经过细胞分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织或成为未分化细胞特性的细胞的过程。12、再分化：离体培养的植物细胞和组织细胞可以由脱分化状态重新进化分化，形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至形成完整植株，这个过程称为再分化。 13、原球茎：原球茎是兰花种子发芽过程中的一种形态学构造。是短缩的、

4、呈珠粒状的、由胚生细胞组成的、类似嫩茎的器官。14、植物器官培养：对植物体各种器官及器官原基进行离体培养的方法。包括根、茎、叶、花、果实、种子等的培养。15、胚胎培养：对植物成熟胚和未成熟胚以及胚器官进行离体培养的方法，称为胚胎培养。16、体细胞无性系变异育种：指体细胞无性系变异在育种中可以改良作物品种拓宽种质资源，以及加强外源基因向栽培中的渐渗。17、体细胞胚胎发生：植物离体培养细胞产生胚状体的过程。18、离体授粉：或称试管受精、离体受精，指将未授粉的子房或胚珠从母体上分离下来，进行无菌培养，并以一定的方式授以无菌花粉，使之在试管内实现受精的技术。19、种质资源的离体保存：是指对离体培养的小

5、植株、器官、组织、细胞或原生质体等材料，采用限制、延缓或停止其生长的处理使之保存，在需要时可重新恢复其生长，并再生植株的方法。20、异质性现象 :一个细胞或个体含有不同遗传背景细胞质的现象。21、人工种子：植物离体培养产生胚状体或不定芽，被包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中形成能发芽出苗的颗粒体。填空题1、2、培养基可分为 固体培养基 和 液体培养基 ，二者的区别在于是否加入 凝固剂 。3、离体培养中再生植株的主要途径是 器官发生 和 胚胎发生 。而 原球茎发生、 绿色球状体发生、 球状茎原基发生、 外植体已存在的器官原基萌发 等 再生途径由于与器官发生有较密切联系，将之归入关以上

6、的器官发生途径。4、植物组织培养实验室包括 准备室 、无菌操作室 、 培养室 和 温室 。5、愈伤组织形成过程可分为 诱导期 、分裂期、分化期 。-6、德国植物学家Haberlandt提出植物细胞全能性学说。7、在双子叶植物上，体细胞胚胎发生经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷形胚 和 成熟胚 5个阶段。8、植物体细胞胚胎发生具有 双极性 和 存在生理隔离 2个特点。9、1960年，Cocking 等用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。这是植物组织培养的第二次突破 。10、植物器官和组织培养的基本程序包括无菌外植体的获得、 初代培养物的建立、 形态发生和植物再生、培养物的观察记载11、限制离体培

7、养物生长速度的方法很多，如 低温 、提高渗透压 、加生长延缓剂、干燥 、降低氧分压 、矿物油覆盖 。 12、外植体经过灭菌处理后，要建立起初代无菌培养材料，并使其增殖和发育，还需无菌环境、规范操作、条件合适的配合。13、根据材料的来源，胚培养的类型可分为 幼胚培养 、 成熟胚培养 。14、根据器官形成方式的不同，将植物器官的再生分为短枝发生型、丛生芽发生型、不定芽发生型，胚状体发生型、原球茎发生型。 15、细胞悬浮培养可分为 分批培养 、半连续培养 、连续培养 。连续培养又分为 封闭式连续培养 和 开放式封闭培养 。16、花粉培养方式包括 平板培养 、液体培养 、双层培养 、看护培养 、微室培

8、养 、条件培养基培养 。简答题和论述题1. 请简述玻璃化现象的含义及防治措施。含义：是指组织培养过程中的特有的一种生理失调或生理病变，表现为叶和嫩梢呈水浸透明或半透明水渍状。措施：提高琼脂的浓度；改善容器的通气状况；调节培养基组分；减低NH4可以减少玻璃苗；或入根皮苷和Ca 2的浓度。2. 影响植物体细胞无性系变异的因素。（一）外植体 外植体的类型、生理状态等因素明显影响体细胞无性系变异的频率。一般而言，培养特异化程度高或衰老的组织，产生变异的几率大；而培养分生组织或幼龄的外植体（如顶芽、腋芽、分生组织），则发生变异较少。（二）物种和基因型 体细胞无性系变异具有对物种和基因型的依赖性，即无论再

9、生模式如何，物种和基因型都影响着体细胞无性系变异的发生。另外，源植株的倍性也是一个重要因素，多倍体和染色体数目较多的植物其变异频率比二倍体和单倍体高。 （三）培养基 1.基本培养基 基本培养基的某些成分会使培养物倍性改变。2.植物生长调节剂。生长调节剂可能是起一种诱变剂的作用。不同的激素浓度可以有选择地诱导不同倍性的细胞的分裂。激素除了引起染色体倍性的增加外，在一些培养中还发现染色体倍性减少的现象。（四）继代培养时间 继代时间越长，继代次数越多，细胞变异的几率就越高。长时间的继代培养会使愈伤组织和细胞的再生能力降低甚至完全丧失。3. 影响脱分化与再分化的因素有那些？ 影响细胞脱分化的因素1损伤

10、：外植体由于切割损伤的刺激，导致细胞内一系列生理生化的变化，促进细胞增殖，这可能使生命的一种自我调节机制2生长调节剂。主要是生长素类起作用，因而在诱导愈伤组织时常加入生长素类，但同时配合使用细胞分裂素则效果可能更好3光照。弱光或黑暗条件下常有利于脱分化中的细胞分裂。4细胞位置。外植体本身的各类细胞可能对培养条件的刺激有不同的敏感性。5外植体的生理状态。不同生理年龄和不同季节都会有不同的培养反应。6植物种类差异。不同种类的材料脱分化难易有所区别，一般情况下，双子叶植物比单子叶植物及裸子植物容易。 影响细胞再分化的因素：目前还不能让所有植物的所有活细胞都再生植株。主要原因是：（1）不同植物种类再分

11、化的能力差异很大；（2）对某些植物的植株再生条件还没有完全掌握。影响细胞再分化的因素与影响脱分化的因素基本一样。4. 简述褐化现象的含义及防治措施。含义：褐化是指外植体或培养材料向培养基中释放褐色物质，致使培养基和培养材料逐渐变褐而死亡的现象。措施：1.取材季节：冬春季节2.选择合适的外植体：分生能力强3.在培养基中加入抗氧化剂（抗坏血酸，柠檬酸，半脱氨酸，二硫苏糖醇，PVP）4.吸附剂：活性炭5加快继代转瓶速度5. 配制母液应注意的事项有哪些？ 1、配制的倍数不宜过高，这样一方面可避免一时用不完造成质量的变质浪费，另一方面也可以避免母液倍数过高，吸量相对过小而影响准确性。2、母液配好后，应立

12、即存放于2-4 的冰箱中保存备用。3、母液贮备时间不宜过长，尽量做到有计划配制，预计能在短期内用完。故所有母液应在评上注明配制的日期，以便于检查。4、应定期检查母液，如果出现浑浊或者沉淀以及微生物污染，不宜再用，应重新配制。5、称取大量元素化合物，只需在感应量为0.01克的扭力天平或者药物天平上称量。称取微量元素、维生素、氨基酸等，则要在感应量为0.0001克的精密光电分析天平上称量。6、各种化学药品的浓度应适当，过大则会溶解不完全，而且还会引起化学反应产生沉淀，从而影响溶液中药品含量。7、配制母液时，应用容量瓶定容，使溶液的体积精确的到达刻度线。（配制母液原则：相同类型的试剂混合；易形成沉淀

13、的药品分开；母液浓度要适宜；用量要认真计算和核对；药品要准确称量。）6. 请简述培养基中添加活性炭的主要作用。（1）吸附培养基及培养物分泌物中的抑制物质 （2）抑制外植体褐变（3）防止玻璃苗的产生（4）促进培养物生长和分化（5）促进生根。7. 请比较分析植物传统的保存方式与离体保存方式的各自优缺点？ （1）、传统包括原生境保存和移地保存:优点：能够保证物种的原有的各种生物特性稳定遗传下来。缺点：如果需要保存大量的种质，需要耗费巨大的人力物力和土地资源，在实际工作中很难得到实施； 容易受到自然灾害、虫害、病害的侵袭，造成植物种质资源的丧失； 无性繁殖的植物难于采用种子保存； 种子生活力随贮存期的

14、延长会逐渐丧失； 采用无性繁殖来保持其优良性状的植物，用种子繁殖后代会发生变异； 顽拗型种子植物不宜用种子保存或保存难度很大 （2）、离体保存方式：优点：所占空间少，节省大量的人力物力和土地；便于种质资源的交流利用；需要时，可以用离体培养的方法很快大量繁殖； 避免自然灾害引起的种植流失。缺点：对于限制或延缓的生长处理，需要定期转移，连续继代培养； 易受微生物污染或发生人为差错； 多次继代培养有可能造成遗传性变异及材料的分化和再生能力的逐渐丧失8. 超低温保存的基本原理。 低温冰冻过程中，如果生物细胞内水分结冰，细胞结构就会遭到不可逆的破坏，导致细胞和组织死亡。植物材料在超低温条件下之所以可以长

15、期保存并能在离开保存环境后正常进行细胞分化，就是在冰冻过程中避免了细胞内水分结冰，并且在解冻过程中防止细胞内水分的次生结冰而达到植物材料保存目的。9. 简述植物组织培养中准备室（化学室）的作用。（1）器具的洗涤、干燥、灭菌、保存；(2)培养基配制，蒸馏水生产 ；(3)生理生化分析及切片制备；(4) 药剂的配置、存放，称取 。10. 影响植物快繁的因素有哪些？其影响因素多种多样：外植体：a.外植体来源。b.外植体生理年龄。c.外植体大小培养基：a.基本培养基。b.植物生长调节剂。c.培养基的物理特性。培养条件：a.光照 b.温度 c.湿度 d.气体继代培养的形成移栽过程中影响生长的因素：a.根系

16、结构 b.叶表皮组织11. 请简述分生组织含毒量低的原因。在植物体内，病毒可通过维管束组织系统长距离转移而分生组织中不存在维管束。病毒也可通过胞间连丝在细胞间移动，但速度很慢，难以追赶上活跃生长的茎尖。在旺盛分裂的细胞中，代谢活性很高，使病毒无法进行复制。在植物体内可能存在病毒钝化系统，它在分生组织中比其他任何区域具有更高的活性。在茎尖中存在高水平内源生长素，可抑制病毒的增殖。12. 在植物组织培养过程中，经常会发生真菌或细菌污染，试述污染发生的原因及控制措施都有哪些？1、 污染发生原因 培养基及各种接种器皿灭菌不彻底；外植体灭菌不彻底；操作时人为带入；环境不清洁；超净工作区域不清洁

17、。2、 控制污染的措施 灭菌前充分排尽灭菌锅内冷空气，当灭菌锅压力达1.0551.406 kgcm2、温度为121126 时，应保持灭菌时间2030 min；接种器具每次使用后应用酒精灼烧；污染的外植体材料应及时淘汰，如果种源有限，对外植体材料可进行二次灭菌；操作人员接种时应用75 的酒精擦拭双手和培养瓶表面，操作区内不要放入过多待用培养瓶以防止气流被挡住；接种环境应定期用福尔马林等熏蒸灭菌，经常用紫外灯照射灭菌；超净工作台应定期对初过滤器清洗和更换，提前1520 min打开，并用75酒精擦拭整个工作台。13. 离体条件下，由于摆脱了原来供体的束缚，离体细胞生命特征属性的表

18、现过程和形式都将发生哪些变化？ 离体条件下，由于摆脱了原来供体（组织、器官或完整植株）的束缚，离体细胞（组织、器官）生命特征属性的表现过程和形式都将发生变化。如在新陈代谢方面，离体细胞主要依靠培养基提供碳源，没有或很少进行光合作用：在调控能力方面，培养物从自养变为异养；在生长发育与繁殖方面，离体细胞（组织、器官）可以改变原来的生长发育方向或进程，如离体细胞的胚胎发生、细胞脱分化等；在遗传变异与进化方面，离体培养可大大增加培养物的变异性，或使某些变异在短时间内大量扩增，改变其数量等。14. 请简述人工种子的含义及应用。 含义：人工种子又称合成种子，一般是指离体培养条件下的植物材料，通过繁殖获得大

19、量的高质的成熟胚状体，把这些胚状体外面包上有机化化合物作为保护胚状体及提供营养的“种皮”，从而创造出与真种子类似的结构。人工种子的利用（1）使自然条件下不易结实或种子昂贵的材料能快速繁殖和保存（2）对于采用种子繁殖的蔬菜、花卉、草皮或果树砧木的植物，可以通过人工生产大量无性种子，而获得性状及生长一致的种苗，可用于生产大量良种，或良种砧木种子，后者可大大提高接穗试验的准确性。（3）固定杂种优势，可使F1杂种优势多代利用，使优良单株快繁成无性系而多代利用，从而大大缩短育种年限，同时保持杂种材料的遗传稳定性（4）由于理论上从任何材料都能得到胚状体，且通过组织培养产生的胚状体具有数量大、繁殖速度快、结

20、构完整等特点，为基因工程技术应用于生产提供桥梁（5）在人工种子的制作中，加入各种营养成分或生长调节剂，调节植物生长，提高植物抗逆性。（6）可以保存及快速繁殖脱毒苗，克服某些植物由于长期营养系繁殖所积累的病毒。（7）不受环境因素的制约，可一年四季进行工厂化生产。（8）人工种子的产生，在一定程度上可取代天然种子而节约粮食，成本低，体积小，贮运方便，减少试管移苗，苗木包装运输的生产环节，在生产上和研究上都肯有重要意义。15. 试述植物组织培养过程中都有哪些类型的基本培养基，各类基本培养基有何特点，以及如何合理的选择这些基本培养基？(1)、植物组织培养基本培养基的类型特点：1、含盐量较高的培养基 如M

21、S培养基、LS培养基、BL培养基。特点：主要特点是无机盐浓度高，特别是硝酸盐、钾离子和铵离子含量丰富。元素平衡较好，缓冲性能好。微量元素和有机成分含量齐全且丰富，是目前使用最广泛的培养基。2、硝酸钾含量较高的培养基 如B5培养基、N6培养基、SH培养基等。特点：培养基的盐类浓度较高，铵态氮含量较低，但盐酸硫胺素和硝酸钾含量较高。3、中等无机盐含量的培养基 如Nitsch培养基、Miller培养基和H培养基等。特点：大量元素的含量约为MS培养基的一半，微量元素种类少含量高，维生素种类多。4、低无机盐含量的培养基 如怀特培养基、WS培养基、HE培养基等。特点：无机盐含量非常低，为MS培养基的1/4

22、左右，有机成分也很低。(2)、植物组织培养过程中合理选择培养基：MS 培养基的无机盐类浓度较高，能够满足快速增长的组织对营养元素的要求，但它不适合生长缓慢、对无机盐类浓度要求比较低的植物，尤其是不适合铵盐过高易发毒害的植物。B5培养基中铵的含量比较低，在豆科植物上用得较多，也适用于木本植物。N6培养基在水稻、小麦以及其他植物的花粉和花药培养中被使用。White培养基在一般植物组织培养中用途比较广泛，还非常适合于生根培养和幼胚的培养。WPM培养基中氮的含量比较低，适合木本植物组织培养。培养基是否适合所培养的植物，可以通过试验进行筛选。必要时应该对培养基的成分进行调整，以此来获得良好的培养效果。1

23、6. 目前鉴定脱毒苗的方法有哪些？各有何特点？（）直接测定法 直接观察植株生长状态是否异常，茎叶上有无特定病毒可见症状，从而可判断病毒是否存在。优点：简便、直观、准确。（2） 指示植物法 接种某种病毒后能快速表现特有症状。（3） 血清鉴定方法 最主要的是酶联免疫吸附法。特点：灵敏度高；快速；专化性强，重复性好；检测对象广；适用于处理大批样品，所用基本仪器简单，试剂价格较低，且可较长期保存。（4） 核酸分析法 用互补DNA（cDNA）检测病毒。不仅可以检测到目标病毒的核酸，而且还可以检测出相近病毒间的同源程度。（五）电镜鉴定法 优点：这种方法比指示植物法直观，速度快；缺点：病毒粒子的形状易与细胞

24、器和其它成分（如蛋白纤维）的形状混淆；病毒浓度低时不易观察到。17. 培养基的组成成分有哪些？各有什么作用？成分：水分无机盐类有机营养成分 植物生长调节物质天然有机添加物质；pH凝固剂作用：1.水分：是一切生物生命活动的物质基础。细胞内的生化反应都以水为介质，而水分又是很多生物化学反应的原料或代谢产物。构成培养基的绝大部分组分为水分。2.无机盐类：根据植物的需要量可以分为大量元素和微量元素。植物从培养基中吸收的大量元素是构成植物细胞中核酸、蛋白质以及生物膜系统等必不可少的营养元素。微量元素是很多酶和辅酶的重要成分，直接影响着蛋白质的活性。铁又是叶绿素的重要成分，在没有铁的培养基上生长，组织会产

25、生黄化或死亡现象3.有机营养成分：糖类物质：培养基中的糖类物质就成了其生命活动中必不可少的碳源和能源。糖类的添加还有调节培养基渗透压的作用维生素类：对于植物组织的生长和分化有良好的促进作用；对愈伤组织和器官形成有促进效果。维生素C还有防止组织褐变的作用。肌醇促进愈伤组织形成和不定芽不定胚的分化氨基酸类：为培养物提供有机氮源，对外植体的生长及不定芽不定胚的分化促进作用。水解酪蛋白和水解乳蛋白对胚状体的形成也有良好的促进效果4.植物生长调节剂：促进植物组织的脱分化和形成愈伤组织诱导不定芽不定胚的形成。包括生长素和细胞分裂素，生长素类。在植物组织培养中，用于诱导愈伤组织形成，诱导根的分化和促进细胞分

26、裂、伸长生长。细胞分裂素类：多用于诱导不定芽的分化，茎、苗的增殖，而避免在生根培养时使用。赤霉素：促进细胞的伸长生长，促进不定胚发育成小植株。赤霉素和生长素协同作用，对形成层的分化有影响，当生长素赤霉素比值高时有利于木质部分化，比值低时有利于韧皮部分化。5、天然有机添加物质：椰子汁；酵母提取液；番茄汁；黄瓜汁；香蕉泥6、pH：在灭菌前，培养基的pH一般被调节到5.06.0 之间，最常用的pH为5.75.8。pH过高时，培养基会变硬；pH过低时，则影响培养基的凝固。7、凝固剂：配制固体培养基需要使用凝固剂。最常用有琼脂。当培养基pH偏低或琼脂纯度不高时，应适当增加其用量。8、其他添加物

27、：为了减少外植体褐变，需向培养基中加入一些防止褐化的物质。在灭菌比较困难的植物材料添加一些抗生素物质，来抑制杂菌生长。18. 以兰科植物铁皮石斛或金线莲为例，试述快速繁殖的程序及移栽过程中的要点。铁皮石斛：快速繁殖程序：外植体的选取和预处理-外植体的灭菌-培养基的灭菌-组织培养室中培养（22 ，每天光照12 h ，光照强度为2O00 lx）- 壮苗与生根移栽过程中的要点：出瓶后出瓶时根系含水量高，根系脆弱，易碰伤。用清水洗净根部培养基，并晾干，能有效提高成活率。根部脱水后栽植在穴盘中，用基质填充空隙，做到“上松下紧”。基质的主要成分是陶瓷碎片、树皮和锯糠，保水透气性好。置于苗床上，不易积水，且

28、四周透风。要保持湿度70%左右，通风良好，而且处在半阴半阳的状态。长出新芽后只留1-2个健壮的新芽，其余抹去，并及时分开穴盘里的大小植株，进行不同的肥水管理。注意病虫害的防治，及时发现并处理老叶、病叶，消除病害来源。兰花一、外植体选择兰花的茎尖、叶片（应选择带有嫩叶的花梗）、花器官、种子等都可作为外值体用于组织培养、诱导再生植株。二、外植体的消毒和接种 （一）外植体的消毒 在兰花茎尖组织培养中，首先从生长健壮的植株上切取约10 cm长的茎尖，去掉苞叶，经过常规的消毒后备用。（2） 外植体的接种 茎尖生长点的剥取 在超净工作台上，借助体视显微镜，用镊子将消毒茎段的幼叶剥下，露出生长点后，用解剖刀

29、切取0.50.8 mm大小的芽应尽量小，以利脱毒），接种于培养基上。 叶片外植体的切取 从茎段切下的幼叶连同花梗上的幼叶一起，在无菌条件下切割成0.30.5 cm2的小片，接种到培养基上。(三）培养基 诱导兰花茎尖形成原球茎的培养基组成为：MS或B5NAA0.5-1.0 mg/L6-BA0.11. mg/L椰子汁10%；诱导叶片形成原球茎的培养基组成为：改良KyotoNAA0.l mg/L6-BA 1.0 mg/L十肌醇100 mg/L十烟酸0.l mg/L维生素B1 0.05 mg/L十腺嘌呤20 mg/L十蔗糖2%十尿素0.2%。原球茎生芽的培养基组成为：1/31/2 MS或3/44/5 B5，其余成分与诱导原球茎形成的培养基相同。3、 原球茎的诱导 茎尖生长点或叶片接种在原球茎诱导培养基上。因兰花种类而异，可以用固体培养基或液体培养基（液体培养基中应加比较多的蔗糖）。凡原球茎切口处不变褐或变褐物质排出量较少的种类，可用固体培养基，而易变褐的种类，最好用液体培养基。 4、 种子的无菌发芽（）种子灭菌 为保证种子的灭菌效果，可在蒴果开裂时将它采下，用纸包好，保存在干燥器内。在冷藏室内保存5 6年，种子仍能发芽。经过保存的兰花种子带菌少，可用7 %漂白粉处