菊花的组织培养(1)教案资料

1、菊花的组织培养(1) 菊花是菊科菊属的多年生宿根草本菊花是菊科菊属的多年生宿根草本植物植物, ,是我国的传统名花和世界四大切花是我国的传统名花和世界四大切花之一。之一。 长期以来菊花采用长期以来菊花采用分株、扦插分株、扦插等等无性无性繁殖繁殖方法进行繁殖。但是传统的繁殖方法方法进行繁殖。但是传统的繁殖方法易受环境影响易受环境影响, ,繁殖周期长繁殖周期长, ,随着市场需求随着市场需求的急剧增加的急剧增加, ,已经不能满足市场日益发展已经不能满足市场日益发展的需要。的需要。 植物组织培养属于无性生殖中营养生植物组织培养属于无性生殖中营养生殖殖 营养生殖包括：营养生殖包括：扦插扦插嫁接压条压条 当

2、当植物细胞植物细胞脱离了原来所在植物体的脱离了原来所在植物体的器官或组织器官或组织而处于而处于离体状态离体状态时，在一定的时，在一定的营养物质营养物质、激素激素（细胞分裂素、生长素）（细胞分裂素、生长素）和其他和其他外外界条件界条件（温度、（温度、pHpH、光照、无菌等）、光照、无菌等）的作用下，就的作用下，就可能表现出可能表现出全能性全能性，发育成完整的植株，发育成完整的植株，这种培育新植株的方法，叫做植物的组织这种培育新植株的方法，叫做植物的组织培养。培养。20世纪初，曾有人提出能否将植物的薄壁细胞培养成完整植株？研究者从胡萝卜根的韧皮部取下一块组织，并在液体培养基中培养，使其分化出了愈伤

3、组织，从愈伤组织又得到胚状体，胚状体转移到固体培养基上继续培养后，获得了完整的胡萝卜试管植株。经过栽培，此植株能够正常生长并开花结果，其种子繁衍出来的后代与正常植株的种子所繁衍出的后代别无二致。根据此实验可以得出以下结论：即不经过有性生殖过程也能将植物的薄壁细胞培养出与母体一样的完整植株。由于植物的每个有核细胞都携带着母体的全部基因，故在一定条件下，它们均能发育成完整植株，这就是所谓的植物细胞全能性。植物组织培养发展简史科学家在植物激素对器官建成，及改进培养基配方等方面所取得的成果，极大地推动了组织培养技术的发展，使这项技术可以实际应用于快速繁殖、品种改良等方面。20世纪50年代初期，法国科学

4、家利用组织培养技术成功地脱除了染病大丽花植株所携带的病毒，从而为脱毒苗的生产提供了一种可行的途径。现在凭借组织培养技术来脱除植物的病毒已经在生产中广泛应用。20世纪50年代中期，由于细胞分裂素的发现，使组织培养状态下外植体芽的形态建成成为可人为调控的因素，从而使在组织培养状况下进行植株再生成为现实。进入60年代以后，组织培养技术在基础理论、实际操作方面不断取得进展，相继在植物体细胞杂交、单倍体育种、种质资源保存、快速育苗、人工种子制造、次生代谢物生产等方面有了可喜的成果。时至今日，组织培养技术已经成为基础坚实、易于掌握、应用面广的一种技术手段。n概念：高度分化的植物细胞，仍然具有发育成概念：高

5、度分化的植物细胞，仍然具有发育成n 完整新个体完整新个体的潜能。的潜能。n基础：生物体的每一个细胞都包含有基础：生物体的每一个细胞都包含有该物种该物种所所n 特有特有全套遗传物质全套遗传物质，都有发育成为完整，都有发育成为完整n 个体所必需的个体所必需的全部基因全部基因。因为它们都是。因为它们都是n 由由同一个同一个受精卵细胞受精卵细胞有丝分裂分化而来。有丝分裂分化而来。基础知识：基础知识：细胞全能性细胞全能性细胞全能性的特点：高度分化的植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性。动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性植物细胞要表现全能

6、性，步骤：植物细胞要表现全能性，步骤：1.成熟细胞成熟细胞 分生细胞分生细胞 胚状体胚状体 完整植株完整植株2.成熟细胞成熟细胞 愈伤组织愈伤组织 出根出芽出根出芽完整植株完整植株n需要条件： 1.离体 2.一定的营养物质 3.植物激素：主要是生长素和细胞分裂素 4.适宜温度和pH细胞全能性大小：细胞全能性大小： 受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞 分化程度低的细胞分化程度低的细胞 分化程度高的细胞分化程度高的细胞脱分化：脱分化：由由高度分化高度分化的植物器官、组的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞

7、的脱（去）分化植物细胞的脱（去）分化 。离体的植物组织或细胞，在培养了一段时离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间后，会通过间后，会通过细胞分裂细胞分裂，形成愈伤组织。，形成愈伤组织。方式：有丝分裂方式：有丝分裂脱分化就是有丝分裂的过程。脱分化就是有丝分裂的过程。愈伤组织：愈伤组织：由离体的植物器官、组织或细胞，通由离体的植物器官、组织或细胞，通 过细胞分裂形成的细胞团，叫做愈伤过细胞分裂形成的细胞团，叫做愈伤 组织。组织。特点：特点：细胞排列疏松而无规则，高度液泡化；呈细胞排列疏松而无规则，高度液泡化；呈 无定形状态的薄壁细胞。无定形状态的薄壁细胞。 再分化：由脱分化产生的愈伤组织重新分化形

8、成根或芽等器官的过程，叫做再分化。再分化就是再分化就是细胞分化细胞分化过程。过程。细胞分化n细胞分化细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。细胞分化的特点细胞分化的特点：持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎期达到最大限度稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡普遍性:生物界普遍存在,是生物个体发育的基础n细胞分化的实质: 在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达细胞分化的结果： 在空间上细胞之间出现差异，在时间上同一细胞和它以前的状态有所不同。 最终形成新的个体

9、细胞分化的意义： 生物个体发育的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。（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植物材料的影响：植物材料的影响：无机营养的影响：无机营养的影响：3有机营养的影响有机营养的影响：5植物激素的影响：植物激素的影响：作用：2，4D有利于愈伤组织的生长； IAA、NAA、IBA有利于器官分化。作用：促进细胞的分裂与分化，其中KT能 明显促进芽的分化而抑制根的形成。作用：促进不定芽和幼株伸长。实验流程图：实验流程图：课外拓展nMS培养基是Murashige和Skoog于1962年为烟草细胞培养设计的，其特点是无机

10、盐和离子浓度较高，是较稳定的离子平衡溶液，它的硝酸盐含量高，其养分的数量和比例合适，能满足植物细胞的营养和生理需要，因而适用范围比较广，多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。 基于此，这种培养基就用他们的名字来命名了。微生物培养基的配方和MS培养基的配方相比，有哪些明显的不同 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。实验操作实验操作( (外植体：用于离体培养的植物外植体：用于离体培养的植物器官器官或或组织组织片段。片段。) )珍珠岩珍珠岩： 珍珠岩是一种火山喷发的珍珠岩是一种火山喷发的

11、酸性熔岩，经急剧冷却而成的酸性熔岩，经急剧冷却而成的玻璃质岩石，有弧形或圆形裂玻璃质岩石，有弧形或圆形裂隙，如珍珠的结构，所以被命隙，如珍珠的结构，所以被命名为珍珠岩名为珍珠岩 。蛭石：蛭石： 是一种天然、无毒是一种天然、无毒的矿物质，在高温作用下的矿物质，在高温作用下会膨胀的矿物。它是一种会膨胀的矿物。它是一种比较少见的矿物，属于硅比较少见的矿物，属于硅酸盐。酸盐。 n1、培养基的配置。要根据不同的材料，不同的物种，选择合适的培养基，最好有一组实验取得。做培养基的过程中注意调剂培养基的PH值，有些高温分解的激素要过滤灭菌等。n2、培养材料的选择，需要选择生长较好材料植物组织培养的注意事项：3

12、 严格无菌操作 ，无菌技术是植物组织培养获得成功关键。 1）无菌技术包括对培养基、器械、和植物材料的灭菌消毒。对培养材料进行表面消毒时，一方面要考虑到要药剂消毒效果，另方面要考虑到植物材料的耐受性。 2）妥善处理被污染培养物。 3）有毒物质要妥善处理，以免造成环境污染。 外植体可以用酒精消毒；操作前手需用酒精消毒；培养基 需用高压蒸汽灭菌。n4接种时注意：n 1）每接种一块外植体前，镊子要放入体积分数为70%的酒精中消毒一次，然后再酒精灯火焰上烧灼一遍，冷却后再接种。 2）外植体在培养基重要分布均匀，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件。 3）插入时应注意方向，不要倒插。茎段 茎尖基部插入培养基有利于吸收水分和养分。 4）接种后几十个瓶盖好瓶盖，做好标记，写明接种材料，接种日期。n5、培养条件的选择，包括光照、温度、湿度等。植物组织培养的优点：n1.不受生长季节限制地繁殖植物。n2.不携带病毒。n3.培养周期短。n4.可用组培中的愈伤组织制取特殊的生化制品。n5.可短时间大量繁殖，用于拯救濒危植物。n6.可诱导之分化成需要的器官，如根和芽。n7.解决有些植物产种子少或无的难题。如将香蕉进行组培得到人工种以方便移种。植物组织培养的用途：n快速繁殖优良植物株系n培育作物新品种n获得无病植株n保存和运输种质CNgeli认为在生殖细胞成