【课程大纲】《观赏植物组织培养》

1、观赏植物组织培养课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：观赏植物组织培养 （英文）：The Tissue Culture of Ornamental Plants课程编号：14371118课程学分：2课程总学时：32课程性质：专业选修课二、课程内容简介植物组织培养是现代高新科技生物工程的一个重要研究技术和手段，被广泛应用于农学、园艺、林业和次生代谢产物工程等生产领域，是当代生物科学中最有生命力的学科之一。本课程主要讲授植物组织培养室基本设备及使用，培养基的组成与配制，植物组织培养的基本方法，培养细胞的脱分化、再分化和形态建成，植物各种器官的接种培养以及无毒苗接种培养，学习林木花卉、观赏植物和经济

2、类作物的接种培养等。通过本课程的学习，学生可以掌握观赏植物组织培养的基本原理和方法，为今后从事植物组织培养的研究、组培苗工厂化生产的技术指导及管理等工作，或在生物技术领域进一步深造奠定基础。三、教学目标与要求本课程为园林专业园林植物方向的选修课。通过对课程的学习，使学生了解组培实验室的设备及一般要求，熟悉掌握植物组织培养的基础理论知识和有关植物组织培养的基本操作，懂得培养基配置、选择，外植体取用、培养，不同用途细胞、组织的培养和获得等。通过查阅资料、进行文献阅读和总结，了解目前国内外植物组织培养的现状、最新进展。为学生今后从事与园林植物有关的研究打下基础。四、教学内容与学时安排第一章 绪 论

3、（2学时） 1. 教学目的与要求：掌握植物组织培养的概念，了解植物组织培养的发展历史和发展趋势。2. 教学重点与难点：重点讲授植物组织培养的概念。第一节 植物组织培养的定义及特点 1.1.1 植物组织培养的定义 1.1.2 植物组织培养的特点第二节 植物组织培养的发展简史、现状和趋势 1.2.1 发展简史 1.2.2 现状和趋势第三节 植物组织培养技术的前景展望第四节 有关的几个基本概念 1.4.1 外植体 1.4.2 培养基 1.4.3 植物细胞的全能型 1.4.4 植物离体细胞的脱分化与再分化第五节 学习植物组织培养的方法 1.5.1 练好扎实的基本功 1.5.2 重视实验课 1.5.3

4、重视新知识的吸收与总结 1.5.4 与科学研究和生产实践相结合第二章 植物组织培养的设备与培养条件（2学时）1. 教学目的与要求：了解植物植物组织培养的一般步骤，熟悉组织培养工作所需的各种用具。2. 教学重点与难点：重点掌握植物组织培养所需的环境条件。第一节 植物组织培养实验室组成和设计 2.1.1 实验室基本组成 2.1.2 实验室设计第二节 植物组织培养所需基本仪器和设备 2.2.1 玻璃器皿 2.2.2 器械用具 2.2.3 仪器与设备第三节 植物组织培养所需的环境条件 2.3.1 温度 2.3.2 光照 2.3.3 湿度 2.3.4 气体 2.3.5 培养基的渗透压 2.3.6 培养基

5、pH值第四节 植物组织培养的基本操作技术与实验室管理 2.4.1 玻璃器皿的清洗与存放 2.4.2 无菌操作及注意事项第三章培养基及其制备（2学时）1. 教学目的与要求：了解培养基成分组成，掌握培养基的制备。2. 教学重点与难点：重点掌握植物生长调节物质在组织培养中的作用。第一节 培养基成分及其作用 3.1.1 植物必须的营养元素 3.1.2 培养基营养成分及其在组织培养中的作用 3.1.3 培养基其他成分及其作用第二节 植物生长调节物质及其在植物组织培养中的功用 3.2.1 植物组织培养常用植物生长调节物质及其作用 3.2.2 植物生长调节物质在组织培养中的调节方式第三节 基本培养基的种类与

6、特点第四节 培养基的制备 3.4.1 母液的配制与保存 3.4.2 培养基的配制、灭菌与保存第四章植物材料(2学时)1. 教学目的与要求：了解用于无菌培养的离体植物材料的特点，外植体的种类、外植体的选择、外植体的体表灭菌和无菌材料的获得方法。2. 教学重点与难点：重点掌握外植体的选择；难点：组织培养中无菌材料的获得方法第一节 植物材料特点 4.1.1 植物的幼年期 、成年期及复壮 4.1.2 外植体种类 第二节 外植体的选择 4.2.1 植物的种质（种类及品种或类型）选择 4.2.2 外植体的增值能力 4.2.3 外植体的大小 4.2.4 外植体的年龄和着生部位 4.2.5 取外植体的季节和时

7、间 4.2.6 木本材料的特殊性第三节 无菌材料的获取 4.3.1 防治外植体带菌的措施 4.3.2 用于外植体体表灭菌的常用化学药品 4.3.3 外植体灭菌方法 4.3.4 不同材料的灭菌方法第五章植物离体快速繁殖 （2学时）1. 教学目的与要求：了解植物离体快繁的一般程序、影响植物离体快繁的内部和外部因素。2. 教学重点与难点：重点掌握植物离体快繁中常见问题的解决方法。第一节 植物离体快速繁殖的意义与作用第二节 植物离体快速繁殖的基本程序 5.2.1 稳定无菌培养体系的建立时期 5.2.2 稳定培养系的增殖、生长和增壮时期 5.2.3 诱导茎芽生根形成的小苗时期 5.2.4 生根小苗移栽和

8、驯化时期 5.2.5 商品苗培育时期第三节 植物离体快速繁殖的影响因素 5.3.1 内因 5.3.2 外因 第四节 植物离体快速繁殖的常见问题 5.4.1 污染 5.4.2 外植体褐变 5.4.3 试管苗的玻璃化 5.4.4 试管苗的移栽成活 5.4.5 遗传稳定性第五节 植物无糖组培快繁技术简介 5.5.1 植物无糖培养微繁殖技术的原理 5.5.2 无糖培养微繁殖与传统技术的主要区别 第六章植物愈伤组织培养 （2学时）1. 教学目的与要求：了解植物愈伤组织及形成过程，植物愈伤组织培养条件与诱导的一般程序离。2. 教学重点与难点：重点掌握植物愈伤组织培养条件；难点：植物愈伤组织的诱导。第一节

9、植物愈伤组织及形成过程 6.1.1 植物愈伤组织的形态结构 6.1.2 植物愈伤组织的形成过程 6.1.3 植物愈伤组织的继代培养第二节 植物愈伤组织与遗传变异 6.2.1 培养细胞的一般特征 6.2.2 愈伤组织的遗传变异 6.2.3 影响愈伤组织变异的因子 6.2.4 愈伤组织染色体变异与形态发生的关系第三节 植物愈伤组织培养条件与定向诱导 6.3.1 植物愈伤组织培养条件 6.3.2 不同用途愈伤组织的定向诱导 6.3.3 愈伤组织的形态发生方式 6.3.4 植物愈伤组织培养的具体过程 第七章体细胞胚胎发生 （2学时）1. 教学目的与要求：了解植物体细胞胚胎发生的概念、特点和发生发育阶段

10、。2. 教学重点与难点：重点掌握植物体细胞胚胎发生的影响因子；难点：植物体细胞胚胎发生的细胞生物学。第一节 体细胞胚胎发生的概念、特点和阶段 7.1.1 体细胞胚胎发生的概念 7.1.2 体细胞胚胎发生的特点与意义 7.1.3 体细胞胚胎发生的主要阶段第二节 影响体细胞胚胎发生的因子 7.2.1 外植体 7.2.2 培养基 7.2.3 植物生长调节物质 7.2.4 环境因子 7.2.5 培养容器和培养基状态第三节 体细胞胚胎发生的生物学 7.3.1 体细胞胚胎发生的途径与起源 7.3.2 体细胞胚胎发生的细胞生物学 7.3.3 体细胞胚胎发生过程中额生理生化反应 7.3.4 体细胞胚胎发生的分

11、子生物学 7.3.5 体细胞胚与合子胚两种胚胎发生体系的比较第四节 人工种子 7.4.1 人工种子的概念 7.4.2 人工种子的构造 7.4.3 人工种子的优点 7.4.4 人工种子的制作第八章植物细胞培养 （2学时）1. 教学目的与要求：了解植物细胞培养的概念、方法和工艺。2. 教学重点与难点：重点掌握植物细胞培养在体细胞无性系筛选和次生代谢产物生产方面的应用；难点：植物细胞培养的影响因子。第一节 植物细胞培养概述 8.1.1 基本培养技术 8.1.2 植物细胞培养的特点 8.1.3 植物细胞培养反应器 8.1.4 植物细胞培养的影响因素第二节 植物细胞悬浮培养 8.2.1 植物细胞悬浮培养

12、规模 8.2.2 悬浮培养细胞 8.2.3 植物细胞悬浮培养工艺 8.2.4 细胞无性系的选择方法 8.2.5 悬浮细胞的同步化方法第三节 植物细胞的固相化培养 8.3.1 植物细胞的几种固相化方法 8.3.2 固相化植物细胞成活力测验 8.3.3 固相化细胞的生物合成能力 8.3.4 产品释放 8.3.5 固相化细胞培养系统第四节 植物单细胞培养 8.4.1 单细胞的分离 8.4.2 单细胞培养系统 8.4.3 单细胞培养的程序 第五节 植物细胞培养的应用 8.5.1 植物体细胞突变体筛选 8.5.2 植物此生代谢产物的生产 8.5.3 植物细胞培养的其他应用第九章植物组织培养脱毒 （2学时

13、）1. 教学目的与要求：了解植物无毒苗的意义和病毒及其侵染特征。2. 教学重点与难点：重点掌握植物茎尖脱毒的原理和方法。第一节 离体培育植物无毒苗的意义 9.1.1 无病毒良种种苗的优点 9.1.2 无病毒概念的理解第二节 病毒特性及其侵染 9.2.1 病毒简介 9.2.2 病毒的主要传播途径 9.2.3 受病毒侵染病株的外部症状 9.2.4 病毒特性及其侵染第三节 植物脱毒原理与方法 9.3.1 热处理脱毒法 9.3.2 组织培养脱毒法 9.3.3 微体嫁接离体培养脱毒法第四节 植物脱毒苗的检测与保存 9.4.1 脱毒苗脱毒效果的检测 9.4.2 无毒原种苗的保存和应用第十章植物胚胎培养（2

14、学时）1. 教学目的与要求：了解植物胚胎培养的概念、内容和意义。2. 教学重点与难点：重点掌握植物胚胎培养的方法。第一节 植物胚胎培养的意义及内容 10.1.1 胚胎培养的意义 10.1.2 胚胎培养的内容第二节 植物胚培养 10.2.1 离体胚培养的方法 10.2.2 离体胚培养的技术关键第三节 植物胚珠培养 10.3.1 胚珠培养的意义 10.3.2 胚珠培养的方法 10.3.3 胚珠离体培养的技术关键第四节 植物子房培养 10.4.1 子房培养的意义 10.4.2 子房培养的方法 10.4.3 子房离体培养的技术关键第五节 植物胚乳培养 10.5.1 胚乳培养的意义 10.5.2 胚乳培

15、养的方法 10.5.3 胚乳培养的技术关键第六节 植物离体受精 10.6.1 离体受精的概念和意义 10.6.2 离体受精的方法 10.6.3 离体受精成功的技术关键第十一章植物花药和花粉培养（2学时）1. 教学目的与要求：了解植物花药和花粉培养的概念、优点和培养的方法和程序。2. 教学重点与难点：重点掌握植物花药和花粉培养的影响因素。第一节 花药和花粉培养的意义 11.1.1 花粉和花药培养的优点 11.1.2 花粉和花药培养的进展 第二节 小孢子发育 11.2.1 小孢子的正常发育 11.2.2 花药培养室花粉发育的途径第三节 花粉培养 11.3.1 花粉培养的优点 11.3.2 花粉培养

16、培的时期 11.3.3 花粉培养培的过程 11.3.4 花粉培养培的方法第四节 花药培养 11.4.1 花药培养的一般操作程序 11.4.2 花药培养额方法第五节 影响花药花粉培养成功的因素 11.5.1 材料的基因型 11.5.2 花粉的发育时期 11.5.3 培养基的作用 11.5.4 植株的生理状况第十二章植物原生质体培养（2学时）1. 教学目的与要求：了解植物原生质体分离纯化以及原生质体活力检测方法。2. 教学重点与难点：重点掌握植物原生质体培养方法以及植株再生相关理论。第一节 原生质体分离12.1.1 材料的选择12.1.2 材料前处理12.1.3 分离原生质体使用的酶12.1.4

17、渗透势稳定剂12.1.5 酶处理12.1.6 原生质体的纯化12.1.7 原生质体活力鉴定第二节 原生质体培养与植株再生12.2.1 原生质体培养方法 12.2.2 原生质体培养再生植株过程第三节 原生质体融合和体细胞杂交12.3.1 原生质体融合12.3.2 体细胞杂交12.3.3 杂种细胞的选择系统12.3.4 体细胞杂种的鉴定方法第四节 原生质体在遗传操作中的应用12.4.1 PEG介导转化法12.4.2 电击穿孔转化法12.4.3 脂质体转化法第十三章植物离体低温保存（1学时）1. 教学目的与要求：了解植物离体低温保存的方法和程序。2. 教学重点与难点：重点掌植物超低温保存的方法。第一

18、节 超低温冷冻保存技术13.1.1 超低温冷冻保存的基本原理13.1.2 保存液13.1.3 超低温冷冻保存的程序第二节 低温保存技术13.2.1 低温保存的方法和原理13.2.2 结合化学和物理的方法第三节 常温保存13.3.1 培养基添加生长抑制剂13.3.2 提高培养基渗透压13.3.3 降低培养瓶内氧分压 13.3.4 培养物干燥保存第十四章植物组织培养商品化生产及管理（1学时）1. 教学目的与要求：了解植物组织培养商品性生产的基本要求、成本核算和经营管理措施。2. 教学重点与难点：重点了解植物无糖培养微繁殖技术。第一节 植物组织培养商品化生产的基本要求14.1.1 基建规划14.1.2 生产车间的设置和设备要求14.1.3 组培苗工程化生产技术规范流程第二节 植物组织培养商品化生产的成本与效益分析14.2.1 成本组成14.2.2 成本核算第十五章观赏植物组织培养技术的研究进展和主要应用（6学时