植物工厂化育苗工厂和设备

1、关于植物工厂化育苗的工厂与设备第一张，PPT共八十九页，创作于2022年6月2第一节 实验室一 、实验室 植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件，需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。 实验室设计原则：保证无菌操作，达到工作方便，防止污染。第二张，PPT共八十九页，创作于2022年6月准备室培养室温 室Text实验室接种室接种室实验室组成：第三张，PPT共八十九页，创作于2022年6月4基本实验室布局平面图实验台搁架培养架培养架培养架培养架药品及仪器柜无菌台无菌台搁架拉窗冰箱 搁 架水槽电炉门4.5m3.0m3.5m4.0m准备室缓冲室无菌

2、室培养室第四张，PPT共八十九页，创作于2022年6月5准备实验室第五张，PPT共八十九页，创作于2022年6月6缓冲室第六张，PPT共八十九页，创作于2022年6月7无菌室第七张，PPT共八十九页，创作于2022年6月8无菌室第八张，PPT共八十九页，创作于2022年6月99无菌室第九张，PPT共八十九页，创作于2022年6月1010第十张，PPT共八十九页，创作于2022年6月1111培养架第十一张，PPT共八十九页，创作于2022年6月1212培养室第十二张，PPT共八十九页，创作于2022年6月13温室第十三张，PPT共八十九页，创作于2022年6月1414第十四张，PPT共八十九页，

3、创作于2022年6月15第二节 仪器与设备第十五张，PPT共八十九页，创作于2022年6月冰箱酸度计电炉1.基本设备第十六张，PPT共八十九页，创作于2022年6月17第十七张，PPT共八十九页，创作于2022年6月18天平纯水器第十八张，PPT共八十九页，创作于2022年6月19搅拌器第十九张，PPT共八十九页，创作于2022年6月20蒸汽压力灭菌锅2.灭菌设备第二十张，PPT共八十九页，创作于2022年6月21第二十一张，PPT共八十九页，创作于2022年6月2222过滤灭菌装置第二十二张，PPT共八十九页，创作于2022年6月2323紫外灭菌灯管第二十三张，PPT共八十九页，创作于202

4、2年6月243、无菌操作设备 超净工作台第二十四张，PPT共八十九页，创作于2022年6月2525超净工作台第二十五张，PPT共八十九页，创作于2022年6月26无菌接种箱第二十六张，PPT共八十九页，创作于2022年6月27恒温振荡培养箱 光照培养箱 4、培养设备 第二十七张，PPT共八十九页，创作于2022年6月28摇 床第二十八张，PPT共八十九页，创作于2022年6月295、细胞学鉴定设备 光学研究显微镜、实体显微镜、倒置显微镜第二十九张，PPT共八十九页，创作于2022年6月30倒置显微镜光学显微镜第三十张，PPT共八十九页，创作于2022年6月1、玻璃器皿三、培养器皿及实验用具培养

5、皿三角瓶培养瓶第三十一张，PPT共八十九页，创作于2022年6月322、金属材质用具镊子解剖刀接种针接种盘第三十二张，PPT共八十九页，创作于2022年6月3333第二节 培养基 培养基是决定植物组织培养成败的关键因素之一。 培养基的构成要素通常可分为：水分；无机盐类；有机营养成分；植物生长调节物质；天热物质；pH；凝固剂等。 第三十三张，PPT共八十九页，创作于2022年6月3434 构成培养基的绝大部分组分为水分。 在研究上，常用蒸馏水来配制培养基，而最为理想的水应该是纯水。（一）水分第三十四张，PPT共八十九页，创作于2022年6月35大量营养元素：占干物质重量的0.1%以上； C、H、

6、O、N、P、K、Ca、Mg、S等9种微量营养元素：占干物质重量的0.1%以下 有的只含0.1mg/kg Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl等7种按照国际植物生理协会的建议： 所需浓度 0.5mmol/L的元素为大量元素 所需浓度 0.5mmol/L的元素为微量元素（二）矿质元素第三十五张，PPT共八十九页，创作于2022年6月361.大量元素N是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生物碱等的组成成分，在植物生命活动中占有重要的位置。P是磷脂的主要成分。培养基中常用KH2PO4 NaH2PO4等。 K对碳水化合物合成，转移，以及氮素代谢等有密切关系。第三十六张，PPT共八十九页，创作于2

7、022年6月Mg、S、Ca是叶绿素的组成成分，又是激酶的活化剂，对核蛋白体结构具有稳定作用；S是含S氨基酸的蛋白质的组成成分。Ca是构成细胞壁的成分，对细胞分裂，稳定质膜结构有显著作用，此外，Ca及钙调素在细胞信号转导中起重要作用。第三十七张，PPT共八十九页，创作于2022年6月382、微量元素 在微量元素中，铁的使用最大 ： 一些氧化酶的组成成分 叶绿素形成的必要条件 使用乙二胺四乙酸铁（EDTA-Fe）鳌合物防止铁的沉淀第三十八张，PPT共八十九页，创作于2022年6月39 硼与蛋白质合成、糖类运输有着密切的关系 铜是某些氧化酶的成分，能够促进离体根的生长 锰参与植物的光合、呼吸代谢 钼

8、参与氮素的代谢 氯是光合作用水光解的活化剂 微量元素的主要作用是作为酶的辅助因子或激活剂参与代谢的调节。第三十九张，PPT共八十九页，创作于2022年6月（三）有机营养成分 培养基中的有机营养成分包括糖类物质 、维生素类 和氨基酸类。第四十张，PPT共八十九页，创作于2022年6月411.碳源 碳源物质包括糖类物质、醇类物质和有机酸，以糖类物质最重要。 糖类物质特点： 具有热易变的性质 利于吸收和利用 使用浓度一般在2%5% 提供能源和调节渗透压第四十一张，PPT共八十九页，创作于2022年6月422.维生素类 以各种辅酶的形式存在 参与多种代谢活动 对生长，分化等有很好的促进作用 主要分为脂

9、溶性维生素和水溶性维生素 常用维生素有VB1和VB6 第四十二张，PPT共八十九页，创作于2022年6月43 蛋白质的组成成分 有机氮源 可直接被细胞吸收利用 培养基中常用的是甘氨酸 3.氨基酸第四十三张，PPT共八十九页，创作于2022年6月444.肌醇 环己六醇 细胞壁的构建材料 参与碳水化合物、磷脂代谢及离子平衡等生理活动 促进活性物质发挥作用第四十四张，PPT共八十九页，创作于2022年6月（四）植物生长调节剂 植物生长调节剂不仅可以促进植物组织的脱分化和形成愈伤组织，还可以诱导不定芽、不定胚的形成。 最常用的有生长素和细胞分裂素，有时也会用到赤霉素和脱落酸。 第四十五张，PPT共八十

10、九页，创作于2022年6月461.生长素类 促进细胞伸长和分裂 促进生根、抑制器官脱落、性别控制、延长休眠、顶端优势、单性结实 诱导愈伤组织形成 溶于95%酒精或0.1mol/L的NaOH中，后者的溶解效果更好 常用的生长素： IAA(吲哆乙酸) NAA (萘乙酸) 2,4-D(2,4，二氯苯氧乙酸) IBA(吲哆丁酸)第四十六张，PPT共八十九页，创作于2022年6月472.细胞分裂素类 促进细胞分裂和分化 诱导胚状体和不定芽的形成 延缓组织的衰老并增强蛋白质的合成 用于离体成花的调控 溶于0.5-1.0mol/L的盐酸或稀薄的NaOH中 常用的细胞分裂素： KT (激动素) BA(6-卞基

11、腺嘌呤) 2-ip(异戊烯氨基嘌呤) ZT（玉米素）第四十七张，PPT共八十九页，创作于2022年6月483.赤霉素类和脱落酸A、赤霉素类 组织培养中不常使用 加速细胞的伸长生长 促进细胞的分裂 主要是GA3 B、脱落酸 抑制细胞分裂和伸长 促进脱落和衰老 促进休眠和提高抗逆能力GA3脱落酸第四十八张，PPT共八十九页，创作于2022年6月49 促进某些愈伤组织和器官的生长 化学成分不明、复杂 天然营养混合物如：水解酪蛋白、玉米胚乳、酵母提取物（五）天然复合物第四十九张，PPT共八十九页，创作于2022年6月 50（六）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

12、.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。50第五十张，PPT共八十九页，创作于2022年6月51（七）凝固剂琼脂是使用最普遍的凝固剂用量一般在6-10g/L之间颜色以浅、透明度高好，洁净为上品 除了琼脂外，在组织培养中还可以使用琼脂糖、结冷胶等。第五十一张，PPT共八十九页，创作于2022年6月52（八）其他添加物1.活性炭 吸附培养基及培养物分泌物中的抑制物质 抑制外植体褐变 防止玻璃苗的产生 促进培养物生长和分化 促进生根 2.抗生素 防止外植体内生菌造成的污染活性炭第五十二张，PPT共八十九页，创作于2022年6月5353二、培养基的基本类型培养基形态不同

13、：固体培养基、液体培养基培养过程不同：初代培养基、继代培养基其作用不同：诱导培养基、增殖培养基、生根培养基 营养水平不同：基本培养基、完全培养基（一）培养基的种类成分和浓度不同：含盐量较高的培养基、硝酸钾含量较高的培养基、中等无机盐含量的培养基、低无机盐含量的培养基第五十三张，PPT共八十九页，创作于2022年6月54541、MS培养基 无机盐浓度高 高含量的氮、钾，尤其是硝酸盐 含有一定数量的铵盐 营养丰富 不需要添加更多的有机附加物（二）几种常见培养基的特点第五十四张，PPT共八十九页，创作于2022年6月第五十五张，PPT共八十九页，创作于2022年6月562、White培养基 1943

14、年由White为培养番茄根尖而设计 1963年作了改良，提高MgSO4的浓度和增加硼元素 无机盐浓度较低 使用广泛 在生根培养、胚胎培养中有良好的效果大量元素含量微量元素含量铁盐含量有机物含量其他含量KNO380H3BO31.5Fe2(SO4)32.5肌醇100蔗糖30000Ca(NO3)2 4H2O300MnSO4 4H2O7.0烟酸0.3琼脂8000MgSO4 7H2O720ZnSO4 7H2O3.0盐酸硫胺素0.1NaH2PO4 4H2O16.5MoO30.0001盐酸吡哆辛0.1KCl65CuSO4 5H2O0.001甘氨酸3Na2SO4200附表：White培养基第五十六张，PPT共

15、八十九页，创作于2022年6月573、B5培养基 1968年由Gamborg等为培养大豆根细胞而设计 含有较低的铵盐 较高的硝酸盐和盐酸硫胺素组成成分 数量(mg/l）组成成分 数量(mg/l) KNO3 2500 FeSO47H2O27.8 CaCl22H2O 150 CuSO45H2O 0.025 MgSO47H2O 250 蔗糖40 (NH4)2SO4 134 pH 5.5KI 0.75 肌醇100 H3BO4 3.0 烟酸 1.0 MnSO44H2O 10 盐酸吡哆醇 1.0 ZnSO47H2O 2.0 激动素 0.1 Na2MoO42H2O0.25 2,4D 0.11.0 CoCl2

16、6H2O0.025 盐酸硫铵 10 Na2-EDTA37.3 B5培养基的组成和配方第五十七张，PPT共八十九页，创作于2022年6月584、N6培养基 1974年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养设计 KNO3和(NH4)2SO4含量高，不含钼组成成分 数量(mg/l) 组成成分(mg/l) KNO3 2.3 Na2EDTA 37.3 CaCl22H2O 166 FeSO47H2O 27.8 MgSO47H2O 185蔗糖 50 KH2PO4 400 pH 5.8 (NH4)2SO4 463 烟酸 0.5 KI 0.8 盐酸吡哆醇 0.5 H3BO3 1.6 甘氨酸 2.0 MnSO44H2

17、O 4.4 盐酸硫铵 1.0 ZnSO47H2O 1.5N6培养基组成及配方第五十八张，PPT共八十九页，创作于2022年6月第三章 培养基和培养条件第五十九张，PPT共八十九页，创作于2022年6月60 为了减少工作量，减小误差，最方便的方法是预先配制好不同组分的培养基母液。 一、培养基母液的配制 第六十张，PPT共八十九页，创作于2022年6月611.配制母液原则 相同类型的试剂混合； 易形成沉淀的药品分开； 母液浓度要适宜； 用量要认真计算和核对； 药品要准确称量。 第六十一张，PPT共八十九页，创作于2022年6月62 2.MS培养基母液的配制 MS培养基母液根据试剂特性通常配成五种母

18、液，即大量元素母液（10或20倍）、微量元素母液（100或1000倍）、Fe盐（100倍）、Ca盐（50倍）、有机物（100倍）。 第六十二张，PPT共八十九页，创作于2022年6月63第六十三张，PPT共八十九页，创作于2022年6月643.激素母液的配制 生长素类、赤霉素类及脱落酸等用95乙醇溶解；细胞分裂素类用1N HCl或1N NaOH溶解。 通常激素母液浓度生长素类为0.10.5 mg/ml, 细胞分裂素母液浓度为0.21.0 mg/ml.第六十四张，PPT共八十九页，创作于2022年6月二、培养基的配制 水药品糖琼脂混合加热溶解调整pH玻璃器皿水洗干燥分装灭菌封口冷却接种第六十五张

19、，PPT共八十九页，创作于2022年6月1、取出母液并按顺序放好。将洁净的各种玻璃器皿如量筒、容量瓶、移液管、移液枪和玻璃棒等放在指定位置；2、取一只容量瓶，放入配制培养基总量的1/3左右纯水，将母液按顺序加入，并不断搅拌；3、加入植物生长调节剂后定容；培养基的配制的具体步骤：第六十六张，PPT共八十九页，创作于2022年6月4、将定容的培养基倒入容器中，加入蔗糖和琼脂，并加热使其完全溶解；5、调整pH；6、将培养基分装倒培养器皿中，封好瓶口；7、灭菌，用高压锅灭菌（121，1520min）或过滤除菌；8、灭菌后待高压锅温度下降到50以下时，便可以取出、冷却凝固后待用。 第六十七张，PPT共八

20、十九页，创作于2022年6月68第六十八张，PPT共八十九页，创作于2022年6月69第六十九张，PPT共八十九页，创作于2022年6月三、培养基的保存 配制好的培养基一般要在室温、黑暗且清洁的地方放置35天再使用。 保存时间太久，培养基可能会污染、脱水、易分解的成分会发生分解，培养基成分会发生较大的变化。 每批培养基均必须附有该批培养基制备记录副页或明显标签。 第七十张，PPT共八十九页，创作于2022年6月71四、培养条件温度光照湿度气体培养基的渗透压pH值植物材料一般最适温度在252之间环境条件光强： 10006000 lx一般情况下，培养器内相对湿度应达100%，培养室内环境的相对湿度

21、在70%80% 氧气是愈伤组织生长所必需的 调节渗透压常常从糖入手 植物组织培养时培养基的pH值大多在5.06.5光质：影响细胞分裂和器官分化光周期：光照16h，黑暗8h 第七十一张，PPT共八十九页，创作于2022年6月第三节 基本操作一、洗涤1、玻璃器皿洗涤新购置玻璃器皿1%稀HCl浸渍12h洗衣粉洗涤清水冲洗晾干备用已用过的玻璃器皿第七十二张，PPT共八十九页，创作于2022年6月732、塑料用品洗涤塑料器皿2%NaOH浸泡12h清水冲洗2%5%盐酸浸泡30min清水冲洗蒸馏水冲洗晾干备用第七十三张，PPT共八十九页，创作于2022年6月743、金属用品洗涤热洗衣粉水洗净冲洗擦干第七十四

22、张，PPT共八十九页，创作于2022年6月751.灭菌方法：（1）物理方法： 物理灭菌干热、湿热、射线处理、物理除菌、过滤、离心、沉淀等（2）化学方法： 消毒剂、抗菌素灭菌 75二、消毒灭菌第七十五张，PPT共八十九页，创作于2022年6月762、灭菌（1）培养基灭菌：高温高压湿热灭菌法 压力在9.810410.8104Pa 温度在121 灭菌2030min（2）玻璃器皿灭菌：蒸汽高压消毒灭菌 干热消毒灭菌第七十六张，PPT共八十九页，创作于2022年6月77饱和蒸汽压力与其对应的温度饱和蒸汽压力温度（）饱和蒸汽压力温度（）kg/cm21b/m2kg/cm21b/m20.00.1410.281

23、0.4420.5630.7030.8440.98402468101214100103.6106.9109.8112.6115.2117.6119.91.0001.0551.1251.2661.4061.5431.6811516182022243050121.0122.0124.1126.0127.8129.6134.5147.6第七十七张，PPT共八十九页，创作于2022年6月78（3）塑料器皿灭菌： 多采用高压蒸汽消毒灭菌（4）金属用具灭菌：灼烧灭菌 浸入95%酒精，后置于酒精火焰上灼烧，冷却后使用（5）过滤灭菌： 一些生长调节剂，如赤霉素、玉米素、脱落酸和某些维生素。 第七十八张，PPT共

24、八十九页，创作于2022年6月79（6）接种室灭菌空气消毒灭菌接种室超净工作台紫外灯照射70%75%的酒精擦洗培养材料的接种紫外灯照射第七十九张，PPT共八十九页，创作于2022年6月80（7）外植体灭菌流水冲洗1020min或更长时间70%75%酒精中浸泡30s0.1%0.2%氯化汞液中浸泡10min左右蒸馏水冲洗45次在10%的次氯酸钠、饱和漂白粉浸泡30min左右备用第八十张，PPT共八十九页，创作于2022年6月81常用消毒剂消毒灭菌比较表消毒剂使用浓度（%）去除难易消毒时间（min）效果次氯酸钙次氯酸钠漂白粉溴水过氧化氢升汞酒精抗生素硝酸银9102饱和溶液1210120.117075