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文档简介

1、园林植物遗传育种学试验参考指导书园林植物遗传育种学课程实验指导书园林专业杨泉女 邓日烈 刘晓辉 编佛山科学技术学院生命科学学院园艺系2008年5月目 录实验一、园林植物品种性状的描述 2 实验二、园林植物种质资源调查3实验三、花粉生活力的鉴定5实验四、园林植物开花习性的观察与授粉技术7 实验五、人工诱发植物多倍体9 实验六、植物培养基的配制与灭菌11 实验七、园林植物的组织培养13 实验一、园林植物品种性状的描述植物表型变异类型的观察植物表型变异的研究是进行表型选择的工作基础,经过表型选择出来的类型r一般就直接称为优良类型,这些优良类型一方面可直接供生产之需,另一方面可作为该植物种进一步改良的

2、原始材料。一、实验目的 通过实验初步掌握植物表型变异类型划分的原理和方法。二、实验用具 手持放大镜、铅笔、绘图纸、枝剪、小刀、米尺。三、实验材料 各种树木和花卉品种。 四、实验内容 (一)树木形态特征变异的观察 (1)叶子形态特征的变化。许多乔灌木树种叶子的结构和色泽存在一定的变化,并在绿化事业上广泛应用着,如园柏的针叶有刺叶和鳞叶之分;槭树和黄卢的红叶中,存在深红、淡红和黄色三种类型;李子树中还发生了保持全年树叶紫红的变异,这就是红叶李;各种杨树、柳树的叶形和叶片大小也存在着一定的差异。 (2)果实(球果)形态特征的变异。果实(球果)是树木重要的繁殖器官,也是划分种、品种和类型的重要的性状特

3、征。核桃果实按形状可划分为:尖顶、卵果、长果、圆果、方果等五种类型:按种壳光滑程度可分为光、中等光滑和有皱沟三种类型:接种壳厚度及其内壁构造(内壁褶、内壁膜、种壳)可划分为露仁、薄壳、锦仁、夹绵、夹仁、节子等六大类型。 (3)树皮形态特征的变化。许多树种树皮的色泽、光滑度、裂缝的状况(形状、深裂度、裂缝的色泽)和裂片的形状均存在一定的差别,如杨树、柳树、榆树飞泡桐和松树等树种均可见到。 (4)树木冠形和分枝习性的变化。树木的冠形和分枝习性是重要的经济指标之一。特别是在绿化事业上非常重视这些性状。树木的冠形,例如园柏、铅笔柏等树种可分为塔型(尖塔型、圆锥状塔型、圆柱状塔型),椭圆形和卵形等形状。

4、树木的分枝习性以雪松为例,可分类水平状、下垂状(刷状和核状)、斜展状和浓度状等四种形式。另外在园林绿化中的扭枝状,如龙爪柳、龙爪桑,垂枝状如龙爪槐、垂柳、线柏等。 (二)花卉植物形态特征变异的观察 花瓣形态特征的变化,在许多花卉植物中有单瓣型、重瓣型、皱瓣型等。重瓣型除观察价值提高外,在某些可做食品或提取香精的种类中,还提高了它们的经济价值。在平展的花瓣上发生卷曲,波缘或皱折,可大大增加观赏价值。五、实验作业 通过观察,详细记载两种树木或花卉的变异类型特征,并用绘图、拍照等方法加以说明,写出观察报告。实验二、园林植物种质资源调查一、实验目的 通过对园林植物的品种资源进行调查研究,掌握鉴定品种特

5、性的方法,了解品种间和品种内的变异。 二、实验材料 乔木:短穗鱼尾葵(Caryota mitis);大花紫薇(Lagerstroemia speciosa);黄槐(Cassia surattensis);鸡蛋花(Plumeria rubra acutifolia)。灌木:棕竹(Rhapis excelsa);红檵木(Loropetalum chinense rubrum);变叶木(Codiaeum variegatum pictum);红桑(Acalypha wilkesiana);马缨丹(Lantana camara);软枝黄蝉(Allamanda cathartica);福建茶(Carmo

6、na microphylla)。草本:水鬼蕉(Hymenocallis Americana);艳山姜(Alpinia zerumbet 'variegata')。花卉:彩叶草(Coleus blumei);栀子(Gardenia jasminoides);千日红(Gomphrena globosa);长春花(Catharanthus roseus)。三、实验用具 测高器、标杆、皮尺、钢卷尺、直尺、铅笔、记录板等。 四、实验内容 观测不同植物品种的园林与经济性状,包括株型、花、果实、抗性等特征,对其进行比较和评价。具体观测性状如下: 1 株型:包括株高、枝下高、冠长、冠幅(株幅)

7、、冠形、分枝角度、分枝数、枝叶的特征、植株生长情况等。 2 花的特征:包括花期、花型、花朵大小、花色、花香、开花数量等。 3 结实情况:包括果实的形状、大小、多少等。 4 抗性:包括抗寒性、抗热性、抗旱性、抗病性、抗虫性、耐阴性等。 5 特殊的经济价值或园林价值 五、实验方法与操作步骤 1 每 4 5 人为 1 组,每小组测量 2 3 个品种。每小组测量该品种 4-5株。 2 每株都应按要求调查的内容进行观测记载。 3 数量性状一般按三级记载,比如: 香味:浓、一般、较淡 花量或结实:多、中等、少 抗性:强、中、弱 六、作业及思考题 1自己设计并填写好不同品种间性状差异表。 2对不同品种的综合

8、性状及立地条件进行评估。3谈谈园林植物品种资源研究的方法和意义。举例:大花紫薇(Lagerstroemia speciosa)千屈菜科(Lythraceae) 1.一般特性:大乔木,高可达20米。2.叶:叶具短柄,革质,矩圆形椭圆形或者卵状椭圆形,长1025厘米,宽610厘米,先端钝或短渐尖。3.花:花淡红色,直径约5厘米,排成一大而顶生的圆锥花序;萼有棱或槽口,被秕糠状柔毛,裂片外反;花瓣6枚,矩圆形或倒卵形,具短柄,长2.53.5厘米;雄蕊100200枚。4.花期:夏秋间。5.果:蒴果球形,长约2.5厘米。6.生态分布:印度至中国南部。7.备注:为一美丽的庭院园林植物,木材坚挺,耐朽力强,

9、色红而亮,极宜于制造家具,舟车,桥梁,电柱,建筑等用,其在经济上的价值足与柚木比拟。棕竹(Rhapis excelsa)槟榔科(棕榈科)(Palmaceae) 1.一般特性:灌木,高23米。2.叶:掌状410深裂,裂片扩展,边和中脉上有极小的暗褐色的锯齿,先端阔,有不规则的齿缺,中脉间有网脉;叶柄扁平,边多少粗糙,基部有纤维。3.花:花序短于叶,生于叶丛中;佛焰苞数枚,淡黄色,膜质,被毛;花黄色,无柄,小。4.花期:5月。5.果:球形,直径810毫米。6.生态分布:中国和日本。7.备注:庭园和盆栽园林植物,广州常见栽培。干直而靱,可为手杖、鞭、伞柄等。艳山姜(Alpinia zerumbet

10、'variegata')姜科(Zingiberales)1.多年生草本。 2.叶片披针形,顶端渐尖而有一旋卷的小尖头,边缘具柔毛,余无毛或有时于下面被毛。 3.圆锥花序成总状花序式,下垂。苞片白色,顶端及基部粉红色,花萼近钟状,萼片乳白色,4.顶端粉红,唇瓣匙状,宽卵形,黄色而有紫红色条纹。 5.蒴果球形,被毛,有条纹,熟时橙红色。 6.分布于我国东南部至西南部,亚洲热带其他地区也有,生于林荫下, 7.种子供药用,有燥湿祛寒,健脾胃之效。实验三、花粉生活力的鉴定花期不遇给杂交工作造成困难,有的园林植物可通过调整花期来解决,有的则不得不进行花粉贮藏,或者从外地寄运花粉。为了避免杂

11、交工作失误,在使用外地寄来的花粉或经过一段时间贮藏的花粉之前,必须对花粉的生活力进行检测,以便提高杂交效率。因此我们必须掌握花粉贮藏及花粉生活力测定的原理和技术 一、实验目的 掌握花粉贮藏及花粉生命力鉴定的方法和原理。 二、实验材料 一串红、矮牵牛、油茶等植物的花粉。 三、仪器及药品 载玻片、盖玻片、解剖针、镊子、毛笔、干燥器、小指形管、标签、记号笔、显微镜、天平、烧杯、培养皿、滴管、玻璃棒、量筒、电炉、石棉网、冰箱; 凡士林、无水氯化钙、蔗糖、琼脂、蒸馏水、硼酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、碘、碘化钾、氯化二苯基四氮唑( TTC )。 四、实验原理 花粉在低温( 0 2 )、干燥、黑暗等条件下代

12、谢强度降低,花粉贮藏的原理就是要创造这样低代谢的环境条件,从而延长花粉的寿命。 花粉的形态、花粉中酶的活性以及积累淀粉的多少(淀粉质花粉)通常与其生活力密切相关,因此可以利用花粉的形态观察、过氧化物酶、脱氢酶的活性高低、淀粉的含量以及在人工培养基上花粉管萌发的情况作为鉴定花粉生活力高低的标准。 鉴定花粉生活力的方法很多,概括起来主要有如下几种: 1 直接测定法: 将待测花粉直接授粉,然后统计结实情况。此法最准确,但需时较长,且实验结果易受气候条件的影响。也可在授粉后隔一定时间切下柱头,在显微镜下压片检查花粉的萌发情况,根据萌发率的高低来鉴定花粉的生活力。 2 形态观察法: 直接在显微镜下观察花

13、粉的形态,根据品种花粉的典型性(如具有正常的大小、形状、色泽等)判断花粉的生活力,即形态正常的花粉有生活力,而一些小的、皱缩的、畸形的花粉不具有生活力。此法简便易行但准确性差,一般只用于测定新鲜花粉的生活力。 3 染色观察法: 1 )碘碘化钾染色法:以碘碘化钾溶液( 0.3g 碘 1.3g 碘化钾溶于 100ml 蒸馏水)染色后于显微镜下观察,花粉被染成蓝色者表示具有生活力,花粉呈黄褐色者不具有生活力。 2 ) TTC 染色法: TTC 染色是一种鉴定去氢酶活性的组织化学反应,凡具有生活力的花粉在其呼吸过程中都有氧化还原作用,当 TTC 渗入有活力的花粉时,其去氢酶在催化去氢过程中与 TTC

14、结合,使无色的 TTC 变成 TTF 而呈现红色。 4 培养基发芽法 在培养基上进行花粉的人工萌发,鉴定待测花粉萌发率的高低。此法若采用适宜的培养基能较精确地测定出花粉的生活力,但不同植物的花粉萌发条件存在较大的差异,所以很多时候测定的结果也只是相对可靠。 五、实验步骤: 花粉的贮藏: ()将采集的花粉进行干燥(凉干或放入盛有无水氯化钙的干燥器中干燥),一般以花粉不相互黏结为度。 ()将干燥的花粉装在指形管中(不要太多,一般以五分之一体积或更少为宜),瓶口塞以纱布,瓶外贴以标签,注明花粉种类、采收日期。 ()将指形管放入无水氯化钙控制一定湿度的干燥器中,干燥器置于 0 2 的冰箱内。 花粉生活

15、力的测定: ()染色观察法 TTC 染色法 配制 TTC 染色液:称取 0.5g TTC 溶于 100ml 磷酸盐缓冲液( 100ml 蒸馏水中溶解 0.832g Na2HPO 4 2H2O 和 0.273g KH 2 PO4, pH7.2 )中,装入棕色瓶备用。 制片:取少量花粉于载玻片上,滴入 1 2 滴 0.5 TTC 染色液,用镊子搅拌均匀,盖上盖玻片,于 35 40 条件下净置 15 20min 。 观察统计:在显微镜下观察三个不同的视野,凡被染成红色或玫瑰红的都是有生活力的花粉,黄色或不着色者为没有生活力的花粉。 ()培养基发芽法 固体培养基 配制培养基:称取 1g 琼脂, 5g

16、蔗糖,量取 94ml 蒸馏水,装入烧杯,加热使琼脂融化呈透明状(注意补充水分,以保持培养基的浓度),即配成 5% 浓度的培养基。同法配制 10% 、 15% 、 20% 浓度的培养基。 制片:用滴管吸取少量培养基,趁热滴在载玻片的凹槽内,放置片刻,使其凝固。 播种花粉:将少量花粉均匀地撒播在培养基上,注意不可过多,否则难以观察。 培养与观察:将制备好的片子放在垫有湿润滤纸的培养皿内,于 20 22 的温箱中培养;待花粉萌发后于显微镜下观察并统计发芽率。观察时每片随机取三个视野,统计花粉总数及发芽数,计算平均萌发率(花粉总数不少于 100 粒)。 六、作业及思考题: 、按下表统计实验结果 染色法

17、测定结果记载表花粉来源各视野中花粉粒数量及生活力平均生活力()花粉总数其中花粉总数 其中 花粉总数 其中 红色黄色生活力红色黄色生活力红色黄色生活力                            培养基法测定结果记载表花粉来源培养基浓度各视野中花粉粒数量及发芽率平均生活力()123发芽数/总数发芽率发芽数/总数

18、发芽率发芽数/总数发芽率                                         、绘一幅花粉粒发芽形态图。 、比较不同方法、不同浓度(培养基法)测得花粉生活力的高低,分析其原因。 实验四、园林植物开花习性的观察与授粉技术一、实验目的 通过对园林

19、植物花器结构及开花授粉习性的观察,了解不同园林植物种类的花器官结构特征与开花授粉特点,以及两者之间的关系;熟悉园林植物开花习性调查的主要观察项目和观察方法。 二、实验材料 悬铃木、月季、菊花、矮牵牛、石竹、金鱼草等园林植物。 三、实验用具 放大镜、解剖针、镊子、剪刀、直尺、记录板等。 四、实验原理 不同的园林植物因其自身的发育特点不同,往往具有不同的花器官结构特征和开花授粉习性。如有的园林植物为风媒花,而有的园林植物则靠蜜蜂、蝴蝶等传粉媒介进行授粉;有的植物花器官结构便于自花授粉,而有的则便于异花授粉。此项观察可作为识别品种、制定杂交计划的主要依据,也可为采留种子,选育不育系等提供理论依据。

20、五、实验内容 以悬铃木、月季、菊花、矮牵牛、石竹、金鱼草等园林植物为材料,详细观察其花器官的组成与结构特征,了解其开花授粉特点。 1 花器结构的观察 一般两性花植物的花朵由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等花器官组成,多数植物的花朵基部还着生有花苞片,而单性花则缺少其中的雄蕊或雌蕊。通过观察比较,明确不同园林植物的花部构造及其形态特征,了解授粉习性与其之间的关系。 2 开花授粉习性的观察 1 )花芽类型:植物花芽的类型基本上可以分为纯花芽和混合花芽两种类型。纯花其芽内只有花器官,芽 萌发后,只开花结果,不抽生枝条,多数花卉属于此类; 混合花芽在芽内除有花器官外,还存在枝叶或叶的原始体,开花的同时可抽生枝

21、条,如悬铃木等。 2 )开花时间及花期长短:不同的园林植物其开花时间差异较大,如梅花、玉兰、连翘等在早春开花,悬铃木、牡丹、芍药等春季开花,荷花夏天开,菊花秋天开,蜡梅则怒放于冬季,而月季、矮牵牛、四季桂等一年四季均能开花。此外,不同品种的始花期、盛花期、终花期及整个开花过程的长短也不相同。通过观察明确不同植物及品种的花期和开花规律对于人工杂交具有重要的指导意义。 3 )花型:包括单瓣、重瓣,大花、小花等。花型的表现对于植物的传粉和结实会产生影响。 4 )花性:包括雌雄异株、雌雄同株异花和雌雄同花(两性花)。有些植物在一个植株上既有两性花又有单性花;还有些植物尽管具有两性花,但表现为雄蕊或雌蕊

22、退化。 5 )花瓣:花瓣的颜色、形态等表现往往与植物的传粉方式和授粉习性有较大的关系。如开花时花瓣紧闭者(金鱼草等)一般采用自花授粉。 6 )雄蕊和雌蕊:雄性和雌蕊的生长发育状态、着生方式与植物的授粉特点、结实能力等有很大的关系。 7 )花粉:花粉是植物自然授粉和人工杂交的主要物质基础。同样的两性花品种,花药中产生花粉的多少是不同的,有些很多,有些中等,有些则很少。 六、实验方法与步骤 1实验准备:查阅资料了解所选的实验材料花器官结构特征和开花授粉习性的相关知识。 2分组:每 3 4 人为 1 组,领取实验工具。3、亲本的选择与选配4、亲本植株和花朵的选择5、去雄、套袋6、花粉采集贮藏7、授粉

23、8、杂交后的养护管理9、杂种种子的采收七、实验结果分析 1、查阅资料了解几种观赏植物开花授粉的相关知识美人蕉花器构造:大而鲜红艳丽部分是5枚特化为花瓣状的雄蕊,其中一枚反卷称“唇瓣”。 3枚长卵形的萼片,3枚披针形、狭而尖的花瓣。传粉介质:昆虫开花习性:2填写杂交结果记载表 杂交组合去雄日期花粉采集日期授粉日期授粉花数采种日期结果数种子数备注                  3根据杂交过程中遇到的问题,你认为影响杂交结果的因素有哪些? 八、作业及思考题 有性杂交过程中如何解决父母本花期不遇问题? 紫鸭子

24、草与美人蕉在杂交技术上有何不同? 实验五、人工诱发植物多倍体一、实验目的 了解秋水仙素诱导植物多倍体的原理和鉴定多倍体的依据;学习并掌握植物多倍体诱导与鉴定的方法和技术。 二、实验材料 凤仙花、矮牵牛、悬铃木等观赏植物的种子或幼苗。 三、仪器及药品 仪器:显微镜、电子天平、镜台测微尺、目镜测微尺、目镜测微网、培养箱、镊子、刀片、游标卡尺、钢卷尺、载玻片、盖玻片、培养皿、量筒、烧杯、容量瓶、滴管等。 药品:秋水仙素、酒精、蒸馏水、碘、碘化钾、对氯二苯、卡诺固定液、卡宝品红溶液等。 四、实验原理 目前,人工诱导植物多倍体常用秋水仙素溶液进行处理。秋水仙素( colchicine )又称秋水仙碱,是

25、从百合科植物秋水仙中提炼出来的一种植物碱,分子式为 C 22 H 25 O 6 N ,溶于酒精、氯仿和冷水中。秋水仙素诱导多倍体的机理,在于其抑制细胞分裂时微管的聚合过程,阻止纺锤丝的形成,使已分裂的染色体不能迁向细胞的两极,细胞中间也不形成新的核膜,从而形成一个核内染色体加倍的细胞;加倍细胞继续分裂便形成多倍体的组织器官,进而发育成为多倍体植株。 随着植物染色体倍性的变化,其形态和特性也会发生相应的变化。与二倍体相比,多倍体植株常表现叶片宽厚、表面粗糙、叶柄粗短,茎粗枝少,气孔数目减少、保卫细胞变大,叶绿素增加;花、果实、种子等器官较大、花瓣较多、花色浓艳,花粉量减少、花粉粒增大、花粉育性降

26、低,开花和结实期延迟等。因此,除准确地进行花粉母细胞或根尖分生组织细胞的染色体计数外,也可根据形态特征和生长特性对多倍体进行间接的鉴定。 五、实验方法与步骤 1 多倍体的诱导 1 )秋水仙素溶液的配制: 称取 1g 秋水仙素粉末,先溶于少量酒精中,然后加冷水定容至 100ml ,配成 1 质量浓度的母液,装于棕色瓶内, 1 4 冰箱保存备用,使用时再稀释成所需要的浓度。 2 )秋水仙素处理 :常用浸渍法、滴液法、涂抹法、注射法、离体法等。可根据处理的组织器官采用其中的一种。 浸渍法:可浸渍幼苗、新梢、腋芽、插条、接穗、种子等。对种子进行处理时,先用清水浸种(发芽慢的种子应催芽),使种子处于萌动

27、状态;然后用 0.1% 0.5% 的秋水仙素溶液浸泡种子,一般处理 24h 左右;浸泡后用清水洗净,略阴干后播种,为了促进生根,可在处理液中加入适量的生长素。 滴液法:对幼苗进行处理,待子叶展开时,将 0.1% 0.5% 的秋水仙素溶液滴在生长点上,每天早中晚各滴一次,连续处理 2 3d 。为使药液不会很快蒸发,提高处理效果,可在幼苗生长点处放一脱脂棉球,将秋水仙素溶液滴在棉球上。如天气干燥、蒸发快,中途可滴加蒸馏水保持药液浓度;处理结束后,用清水冲洗数次,将植株上残存药液充分洗净,注意加强管理,并经常观察记载。 涂抹法:用羊毛脂、琼脂或甘油将秋水仙素按一定浓度配成乳剂,涂抹在幼苗或枝条的顶端

28、,处理时间 24 48h ;处理部位要适当遮盖,以减少蒸发和避免雨水淋洗。 注射法:采用微量注射器将一定浓度的秋水仙素溶液注入植株的顶芽或侧芽中。 离体法:在组织培养过程中,将适量的秋水仙素加入培养基,经短期培养后,再转入无秋水仙素的培养基中继续培养,便可获得多倍体。此法诱变率高,易得到同质纯合的多倍体。 2 多倍体的鉴定 一般采取先间接鉴定,再直接鉴定的方法。 1 )间接鉴定法 常采用的鉴定方法有 3 种。 外部形态鉴定:观察四倍体与二倍体幼苗,从叶片厚度、颜色深浅、植株生长强弱等方面加以区别。一般多倍体表现为茎粗壮,叶厚而皱,叶色变深,生长速度减慢,花器变大等。 气孔鉴定:借助刀片和镊子撕

29、取一小块叶片下表皮(应呈透明薄膜状),置于载玻片上,滴一滴蒸馏水或 I 2 -KI 溶液,加上盖玻片,在显微镜下观察气孔的密度,并用目镜测微尺测量气孔保卫细胞的长 度 × 宽度 ;统计气孔保卫细胞中叶绿体的数目。测定 50 个气孔的大小及其保卫细胞中叶绿体的数目,计算平均值。多倍体的气孔一般比二倍体长,单位面积气孔数比二倍体少,保卫细胞内叶绿体数目比二倍体多。 测量气孔长度的方法:先求目镜测微尺每小格的长度换算值。在显微镜下看准目镜测微尺与镜台测微尺前后两个完全重叠的刻度,数出双方两个重叠刻度间所包括的小格数目,依下式将目镜测微尺每小格换算为实际长度微米( )。 目镜测微尺每小格长度

30、( )镜台测微尺小格数×每小格的长度( ) / 目镜测微尺小格数。 用目镜测微尺量出气孔长、宽的格数,乘以换算值即得实际长度( )。当变换显微镜的目镜、物镜的放大倍数时,须重新调整换算值;不同的显微镜,即使用同样的放大倍数观察,也必须分别测算其换算值,不能彼此代用。 气孔的密度用目镜测微网测量,计算单位面积气孔的数目。 花粉粒鉴定:将四倍体与二倍体的新鲜花粉撒于载玻片上,于显微镜下观察花粉的形态和大小;测定 100 个花粉粒的直径,计算其平均值。多倍体产生的花粉一般比二倍体大。 通过以上间接方法,初步鉴定出多倍体的可能植株,进一步进行直接鉴定。 2) 直接鉴定法 直接用诱变植株的根尖

31、细胞或花粉母细胞制片染色,在显微镜下检测染色体的数目是否真正加倍。 六、实验结果分析 统计不同药液浓度、不同处理方法及不同处理时间处理后多倍体植株的诱导率。 供试材料药液浓度处理方法处理时间处理试材数变异株数诱变率备注        2观察变异植株(四倍体)与对照植株(二倍体)的形态特征,将观测结果填入下表: 供试材料染色体数目叶片形态气孔密度气孔(长×宽)保卫细胞叶绿体数花粉粒直径备注二倍体(2X)       四倍体(4X)

32、0;      七、作业及思考题 说明四倍体与二倍体悬铃木叶片形态及气孔的区别?解释造成这种不同的原因? 你认为利用秋水仙素诱导多倍体的技术要点有哪些? 实验六、植物培养基的配制与灭菌一、实验目的 熟悉植物培养基的基本成分及其作用,掌握培养基的配制、分装方法及操作要求,掌握培养基与接种用品的灭菌原理及高压蒸汽灭菌锅的使用方法。 二、实验原理 培养基主要为离体培养植物材料的生长提供营养物质和生长调剂物质,通常分为基本培养基和完全培养基两个水平。前者包括大量元素(无机营养元素)、微量元素、有机附加物(维生素、氨基酸等)、糖和水,固体培养基

33、还需加入凝固剂如琼脂;完全培养基是在基本培养基的基础上,根据不同的试验材料和目的,添加一定浓度的生长调节剂如 BA 、 NAA 等以及成分复杂的有机附加物如椰子汁、水解酪蛋白等。另外,培养基还应具有适宜的 pH 值。不同种植物的离体培养,甚至同种植物不同器官或组织的培养对培养基的要求可能有些不同。园林植物离体培养常用的基本培养基主要有 MS 、 N6 、 B5 、 Nitsch 、 White 、 WPM 等。 琼脂是从石花菜等海藻中提取的胶体物质,是应用最广的凝固剂。加入琼脂制成的培养基在 98 100 下融化,于 45 以下凝固。但多次反复融化,其凝固性会降低。 植物培养基含有丰富而全面的

34、营养物质,能供养很多细菌、真菌等微生物的生长。因此,任何一种培养基一经制成便需及时彻底灭菌,以备培养之用;接种时使用的所有用品如滤纸、水等也要进行灭菌。一般采用高压蒸汽灭菌,于高压灭菌锅内进行,在 1.1 kg/cm 2 、 121 的条件下消毒 20 25min 。 三、主要仪器及试材 1仪器用具 电子天平、称量纸、牛角匙、精密 pH 试纸、量筒、烧杯、胶头滴管、移液管、玻璃棒、培养皿或培养瓶、封口膜、电炉或微波炉、灭菌锅、干燥箱、水浴锅等。 2药品试剂 大量元素(NH 4 NO 3 、KNO 3 、MgSO 4 ·7H 2 O、KH 2 PO 4、CaCl 2 ·2H

35、2 O )、微量元素(KI 、H3 BO 3、MnSO 4 ·4H 2 O 、ZnSO 4 ·7H 2 O 、Na 2 MoO 4 2H 2 O、CuSO 4 5H 2O 、 CoCl 2 ·6H 2 O )、有机成分(肌醇、烟酸、盐酸吡哆醇、盐酸硫胺素、甘氨酸)、FeSO 4 ·7H2 O、Na 2 EDTA·2H 2 O、琼脂、蔗糖、 0.5M NaOH 、BA 、NAA 等。 四、实验方法与步骤 1培养基母液的配制以 MS 培养基为例 MS 培养基含有近 20 种营养成分,为了避免每次配制培养基都要对这些成分单独进行称量,可将培养基中的各

36、类成分,分别按原用量的 20 倍或 200 倍配成浓缩液,即培养基母液。这样每次使用时,取其总量的 1/20 ( 50 ml )或 1/200 ( 5 ml ),便可配成培养液(基)。 1)大量元素母液( 20 ×):分别称取 33g NH 4 NO 3 、38g KNO 3 、7.4g MgSO 4 7H 2 O 和3.4g KH 2 PO4,装入500ml 烧杯中,加入适量蒸馏水将其充分溶解;另称取8.8g CaCl 2·2H2O,单独溶于 200ml 蒸馏水。然后将二者混合,定容至1 L ,充分混匀后于 4 条件下贮存备用(下同)。 2)微量元素母液( 200 

37、15;):分别称取 4.46g MnSO 4 ·4H 2 O 、 1.72g ZnSO 4 ·7H 2 O 、 1.24g H 3 BO 3 、166mg KI 、50mg Na 2 MoO 4 ·2H 2 O 、5mg CuSO 4 ·5H 2 O、5mg CoCl 2 ·6H 2 O ,加蒸馏水溶解后,定容至 1L 。 3)有机成分母液( 200 ×):分别称取 10g 肌醇、 50mg 烟酸、 50mg 盐酸吡哆醇、 50mg 盐酸硫胺素、 200mg 甘氨酸,加水溶解后,定容至 500ml 。 4)铁盐母液( 200 

38、5;):称取 5.56g FeSO 4 ·7H 2 O 和 7.46g Na 2 EDTA·2H 2 O ,分别溶于 450ml 蒸馏水中,加热并不断搅拌使之完全溶解,然后将两种溶液混合,于 80 水浴中充分熬合( 30min ),最后定容到 1 L ,保存于棕色容量瓶中。 生长调节剂母液:称取 50mg 或 100mg 植物生长调节剂(如 BA 、 NAA 、 IBA 等)粉末,置于 100ml 容量瓶,生长素类先用少量酒精溶解,细胞分裂素类先用少量 0.5M NaOH 溶解,然后以蒸馏水定容至刻度,即配成 0.5 或 1.0 mg/ml 的母液。 2培养基的配制 以配制

39、 1 L MS BA 1.0mg/L NAA 0.5mg/L 固体培养基为例,基本操作过程如下: 1)称取 30g 蔗糖和 7g 琼脂,装入 1 L 的容器(如烧杯)中,加入约 700ml 蒸馏水,置于带石棉网的电炉上或微波炉中加热,并用玻棒搅拌,至琼脂完全溶化。 2)用量筒或移液管分别取 50ml 大量元素母液、 5ml 微量元素母液、 5ml 有机成分母液和 5ml 铁盐母液,加入上述容器中。 3)分别用 1ml 移液管吸取 1ml BA 母液( 1.0mg/ml )和 0.5ml NAA 母液( 1.0mg/ml ),加入培养基中,然后加蒸馏水将总体积定到 1000ml 。 4)以 0.

40、5M NaOH 溶液将培养基的 pH 调至 5.8 6.0 ,混匀后分装于培养容器中,每瓶装入约 30ml 培养基,然后用聚乙烯膜封口。如果采用培养皿进行培养,配制好的培养基可先装入三角瓶,灭菌后(培养皿同时灭菌)于超净工作台上进行分装。 3灭菌 将培养基、无菌水、滤纸、器皿等放入高压灭菌锅内,于 1.01kg/cm 2 压力、 121 条件下灭菌 20min 。灭菌完毕后,将培养基取出(其他灭菌材料一并取出),水平放置于实验台上,待其冷却凝固后便可用于接种培养。 具体操作按灭菌锅的说明书进行,包括加水、装锅、盖盖、加热、排放冷空气、升压保温、降压排气、出锅冷却等步骤。 彻底灭菌后的培养基可于

41、实验室内保存一段时间,但最好尽快使用。 五、实验注意事项 1配制培养基母液的浓度应根据实际使用情况确定,最好能使母液在 1 2 个月内用完,其中有机成分要在 4 冰箱内保存。大量元素母液的配制过程中, CaCl 2 必须单独溶解,然后再与其他成分的溶液混合,否则溶液中易出现沉淀;配制铁盐母液时,两种成分应单独溶解后再于 80 左右充分熬合,避免发生结晶沉淀。 2配制培养基的所用器皿和用具均应洗涤干净,培养基的 pH 值应调整准确,灭菌时间不宜过长,否则培养基可能会出现不凝固现象。 3培养基配制后应及时进行灭菌,如因特殊情况不能及时灭菌,最好放入冰箱内暂存。 4高压灭菌锅的使用应严格按照说明书进行操作,尤其注意检查锅内水位,防治干烧导致电热管损坏。 六、实验结果处理 5 6 人为一组,每组按要求配制一种培养基,分装灭

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