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文档简介
目录绪论(2h)第一章植物细胞工程实验室及基本操作技术(2h)第二章植物细胞工程原理概述(4h)第三章植物离体快繁技术和脱毒培养技术(4h)第四章植物细胞培养与有用物质生产(2h)第五章植物体细胞无性系变异与突变体筛选(2h)第六章植物离体单倍体诱导技术及应用(2h)第七章植物原生质体培养与体细胞杂交(2h)第八章植物胚胎培养技术及其应用(2h)第九章植物种质资源的离体保存(1h)第十章植物的遗传转化(1h)目录绪论(2h)1第三章植物离体快繁和脱毒培养技术植物离体快速繁殖技术RapidMultiplication
植物的脱毒培养技术第三章植物离体快繁和脱毒培养技术植物离体快速繁殖技术Rapi2第一节、植物离体快速繁殖技术一、离体快速无性繁殖的概念及其意义二、植物离体快速无性繁殖的特点三、离体快速无性繁殖中器官的发生形式四、离体无性繁殖的程序五、植物组织培养中应注意的几个问题第一节、植物离体快速繁殖技术一、离体快速无性繁殖的概念及其意3有性繁殖无性繁殖无融合生殖营养繁殖繁殖方式有性繁殖无性繁殖无融合生殖营养繁殖繁殖4一、植物离体快速无性繁殖的概念及其意义1概念
离体无性繁殖:指利用组织培养的方法进行植物离体培养,在短时间内获得大量遗传性一致的个体的方法,又称“离体繁殖,快速无性繁殖、微型繁殖”。试管苗:由离体无性繁殖获得的植株称试管苗。无性系:指有同一个体通过无性繁殖产生的一个群体,它们的遗传背景基本一致。一、植物离体快速无性繁殖的概念及其意义1概念52应用
(1)用来加速难繁殖和繁殖速度慢的植物的繁殖。(2)无病毒苗木的繁殖。(3)用于某些杂合园艺植物的繁殖。(4)用于需要加速繁殖的特殊基因型。2应用
(1)用来加速难繁殖和繁殖速度慢的植物的繁殖。6二、植物离体快速无性繁殖的特点1优点(1)首先体现在一个“快”字上。(2)可人为控制条件,不受大自然的干扰(3)快速培养脱毒苗。二、植物离体快速无性繁殖的特点1优点72局限性(1)一些植物快速无性繁殖技术的某些环节还没有突破。(2)要对其成本、技术等进行估算。(3)随继代次数增多,培养材料的分化能力下降。2局限性8国内外植物离体快繁概况
(1)欧洲微繁情况植物组织培养室650多个主产品为花卉、果树微繁数量最大国家:荷兰、法国、意大利、比利时、英国。国内外植物离体快繁概况
(1)欧洲微繁情况9(2)美洲微繁实验室200多个,1.57亿株/年主要产品为香蕉、草莓、马铃薯脱毒种苗种薯。(3)亚洲共有商业性实验室270多个试管苗6500万株~9000万株/年兰花、温带花卉、果树、农作物无性繁殖。国内外植物离体快繁概况(2)美洲国内外植物离体快繁概况10(4)大洋洲88个实验室2000万试管苗/年果树、农作物、林木、观赏植物(5)非洲42个商业性组织培养室80%微型繁殖,1.4×106株试管苗/年农作物、马铃薯、木薯、甘蔗、香蕉
国内外植物离体快繁概况(4)大洋洲国内外植物离体快繁概况11普通茎尖(Shoottip):由顶端分生组织及其下方的1-3个幼叶原基构成。………….试管苗6500万株~9000万株/年病毒交叉保护:一种病毒存在,可以使寄主植物有能力抵抗另一种病毒。2器官型(Organtype)tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.半自养-自养阶段toeliminateviruspathogensinplants五、植物组织培养中应注意的几个问题病毒是专性细胞内寄生物,大小在20~200nm之间。4脱除植物病毒有那几种方法?并说明茎尖培养脱毒的原理及程序。tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.(3)在分生组织中存在高水平的内源激素,可以抑制病毒的增殖。敏感植物:有些植物对病毒极为敏感,一旦感染病毒就会在其叶片乃至全株上表现特有的病斑,把这种植物称为病毒“敏感植物”或“指示植物”。特点:遗传性稳定,但繁殖数量不如不定芽型和器官发生型多。提高培养基中的C、N比。外植体的制备(选择、清洗、消毒、灭菌)(1)农业操作时的机械损伤。(2)无病毒苗木的繁殖。Alsoshoottipsandstemcuttings(0,5to1cminsize)canbecultivatedinvitrotoproducecompleteplantlets.国内基本情况
组培快繁种类:木本150种;花卉139种;药用53种;园艺(果蔬)29种;禾谷类44种;草本水果9种,共计445种。国内外植物离体快繁概况发达国家:商业快繁,观赏植物,果树发展中国家:育种研究,无性繁殖农作物普通茎尖(Shoottip):由顶端分生组织及其下方12三、离体无性繁殖中器官的发生形式1不定芽型(Adventitiousbudtype)2器官型(Organtype)3器官发生型(Oraneogenesis)4类胚体发生型(Embryogenesis)5原球茎型(Protocorm)
三、离体无性繁殖中器官的发生形式1不定芽型(Adventi131不定芽型不定芽:凡是叶腋或茎间以外任何其它地方形成的芽都称不定芽。外植体:要有明显顶端分生组织和次生分生组织的植物均适用。特点:以芽繁芽,繁殖速度快;后代遗传性比较稳定。(图)1不定芽型不定芽:凡是叶腋或茎间以外任何其它地方形成的芽都14离体快繁与脱毒课件152器官型外植体:充分发育,生长旺盛的器官,如茎段、叶、花器、鳞片等。特点:直接从器官上诱导不定芽,遗传性比较稳定,但繁殖速度慢。2器官型外植体:充分发育,生长旺盛的器官,如茎段、叶、花器、163器官发生型外植体:生长幼嫩的材料,使其来源尽量一致,旺盛、新鲜的组织或器官。特点:繁殖速度快,但遗传性不稳定。3器官发生型外植体:生长幼嫩的材料,使其来源尽量一致,旺盛、174类胚体发生型
即胚状体途径,由植物细胞、组织或器官直接诱导发生胚状体结构,最终发育成苗的方式。特点:遗传性稳定,但繁殖数量不如不定芽型和器官发生型多。4类胚体发生型即胚状体途径,由植物18从胡萝卜细胞培养产生胚状体和
小植株开花结实的过程用打孔器从胡萝卜块根上取得盘状外植体外植体置于25℃下转动培养由外植体分离出的细胞增殖并发育为胚状体胚状体移于琼脂培养基上并长成植株和开花结实从胡萝卜细胞培养产生胚状体和
小植株开195原球茎型兰花特有的原球茎发生型,通过诱导原球茎直接长成植株。图:兰花原球茎发生型图:兰花的微繁技术5原球茎型兰花特有的原球茎发生型,通过诱导原球茎直接长成植株20离体快繁与脱毒课件21离体快繁与脱毒课件22调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)试管苗:由离体无性繁殖获得的植株称试管苗。(1)用来加速难繁殖和繁殖速度慢的植物的繁殖。组织培养过程中4个阶段4脱除植物病毒有那几种方法?并说明茎尖培养脱毒的原理及程序。多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低细胞分裂素水平。一些禾本科植物,在无激素条件下即可生根。第二章植物细胞工程原理概述(4h)(1)农业操作时的机械损伤。嘧啶、嘌呤类似物、抗生素等特点:直接从器官上诱导不定芽,遗传性比较稳定,但繁殖速度慢。第一章植物细胞工程实验室及基本操作技术(2h)第二节、植物的脱毒技术嫁接法一、病毒的特性及其侵染第二组:2-1MS+BA0.培养基内诱导生根的方法。PVP(聚乙烯吡咯烷酮)增加固体琼脂浓度,使细胞吸水受到阻碍。Alsoshoottipsandstemcuttings(0,5to1cminsize)canbecultivatedinvitrotoproducecompleteplantlets.调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)23兰花的萌发兰花的萌发24兰花的启动兰花的启动25兰花的增殖兰花的增殖26兰花的分化兰花的分化27培养的兰花培养的兰花28四、离体无性繁殖的程序无菌母株的制备茎芽的增殖诱导生根炼苗再生植株的鉴定四、离体无性繁殖的程序无菌母株的制备291无菌母株的制备
(1)无菌母株的概念
无菌母株:在无菌条件下,用于试管内继代增殖的植物材料,称为“无菌母株”或“繁殖母株”。1无菌母株的制备
(1)无菌母株的概念30(2)无菌培养物的建立外植体的制备(选择、清洗、消毒、灭菌)培养基的选择(2)无菌培养物的建立31基本培养基无机营养水有机营养大量元素微量元素碳源氨基酸维生素附加成分植物激素生长素:IAA、IBA、NAA2,4-D细胞分裂素:ZT、KT、BA琼脂、聚蔗糖等天然有机复合物水解酪蛋白椰子乳汁马铃薯汁其它成分:AV、PVP、NaCl、完全培养基基本培养基无机营养水有机营养大量元素微量元素碳源氨基酸维生素32
按培养基的用途分为:基本培养基诱导培养基继代培养基分化培养基生根培养基壮苗培养基按培养基的用途分为:基本培养基诱导培养基继代培33按照培养基的物理状态分为:固体培养基半固体培养基液体培养基附加培养基按照培养基的物理状态分为:固体培养基半固体培养基液体培养基附34单因子实验:第一组:1-1MS+BA0.0+NAA0.11-2MS+BA0.1+NAA0.11-3MS+BA0.2+NAA0.1第二组:2-1MS+BA0.1+NAA0.12-2MS+BA0.1+NAA0.22-3MS+BA0.1+NAA0.3………….单因子实验:第一组:1-1MS+BA0.0+NAA0.135离体快繁与脱毒课件36共有商业性实验室270多个2-2MS+BA0.有些植物在仅含生长素的培养基中即可诱导根分化。敏感植物:有些植物对病毒极为敏感,一旦感染病毒就会在其叶片乃至全株上表现特有的病斑,把这种植物称为病毒“敏感植物”或“指示植物”。提高培养基中的C、N比。培养基及各种器具清洁灭菌不彻底增加固体琼脂浓度,使细胞吸水受到阻碍。其它成分:AV、PVP、NaCl、在全自动培养间进行光照培养试管内嫁接病毒交叉保护:一种病毒存在,可以使寄主植物有能力抵抗另一种病毒。选择适宜的外植体(幼嫩材料、春季取材)控制温度,增加自然光照。第二节、植物的脱毒技术可以先诱导愈伤组织,然后在诱导分化形成苗。第一组:1-1MS+BA0.Alsoshoottipsandstemcuttings(0,5to1cminsize)canbecultivatedinvitrotoproducecompleteplantlets.茎尖培养脱除病毒的程序植物组织培养室650多个(2)可人为控制条件,不受大自然的干扰2茎芽的增殖
(1)通过不定芽的形成增殖(2)通过腋芽的形成增殖(图)蝴蝶兰花梗腋芽组织取芽法动画(3)通过单节茎段扦插增殖(图)共有商业性实验室270多个2茎芽的增殖
(1)通过不定芽的形37离体快繁与脱毒课件38离体快繁与脱毒课件39繁殖速率的计算:Y=mXnY:年繁殖数M:无菌母株数X:每个培养周期增殖的倍数N:全年可增殖的周期次数繁殖速率的计算:Y=mXn403生根培养(1)试管内生根(2)试管外生根基质生根法嫁接生根法3生根培养(1)试管内生根41(1)试管内生根
培养基内诱导生根的方法。调节激素种类和浓度调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)调节渗透压(降低糖浓度)(1)试管内生根42调节激素种类和浓度
多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低细胞分裂素水平。有些植物在仅含生长素的培养基中即可诱导根分化。(如菊花在附加0.1-.3mg/LNAA培养基中,一周即可生根,生根率达100%。)一些禾本科植物,在无激素条件下即可生根。调节激素种类和浓度
多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低43(2)试管外生根基质生根法:
把离体条件形成的无根小植株适当处理后,使其在基质中(蛭石、珍珠岩、土、沙子、泥炭等)生长(灭菌)。嫁接生根法:
将无根小植株嫁接到砧木上,利用砧木的根系吸收养分和水分。
试管内嫁接试管外嫁接(2)试管外生根基质生根法:444移栽(炼苗)(1)试管苗的特点根的特点叶的特点组织的特点4移栽(炼苗)45根的特点
根系生长不好,没有根毛或根毛很少,吸水力差,难以满足小苗蒸腾作用的消耗,小苗体内的水分难以达到平衡。根的特点
根系生长不好463病毒在植物体内分布不均匀的原因组培快繁种类:木本150种;出现花叶(如班驳、明脉、及绿岛)和叶片皱缩。即胚状体途径,由植物细胞、组织或器官直接诱导发生胚状体结构,最终发育成苗的方式。(3)快速培养脱毒苗。(1)农业操作时的机械损伤。从胡萝卜细胞培养产生胚状体和
小植株开花结实的过程特点:繁殖速度快,但遗传性不稳定。(1)农业操作时的机械损伤。茎尖越小,对培养基要求越高,成功率低。国内外植物离体快繁概况(2)在旺盛分裂的分生细胞中,代谢活性很强,有竞争状态,抑制了病毒的复制。(1)农业操作时的机械损伤。toidenticallypropagateplants(cloning)试管外嫁接外部症状控制温度,增加自然光照。调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)热空气:对正在生长或生长旺盛的器官有效(1)射线(X射线、紫外线等)离体无性繁殖:指利用组织培养的方法进行植物离体培养,在短时间内获得大量遗传性一致的个体的方法,又称“离体繁殖,快速无性繁殖、微型繁殖”。叶的特点
在高湿、弱光和异养条件下分化生长的叶,叶表皮保护组织不发达,甚至没有。无角质层、蜡质层,使叶片表面缺乏保护,易失水萎焉。3病毒在植物体内分布不均匀的原因叶的特点47组织的特点
试管苗组织幼嫩,结构松散,细胞含水量大,机械组织不发达,容易发生机械损伤,对病虫害特别敏感。组织的特点试管苗组织幼嫩48离体快繁与脱毒课件49离体快繁与脱毒课件50茎尖、腋芽花药单细胞原生质体愈伤组织胚状体芽分化完整再生植株再生植株驯化定植苗组织培养过程中4个阶段异养阶段半自养阶段
半自养-自养阶段自养阶段茎尖、腋芽花药单细胞原生质体愈伤组织胚状体芽分化完整再生植株51(2)炼苗瓶炼盘炼(试管苗的出瓶移栽)容器移栽大田移栽(2)炼苗52在全自动培养间进行光照培养
试管苗移栽于温室在全自动培养间进行光照培养试管苗移栽于温室53生根方法试管内生根(培养基)试管外生根生根方法试管内生根(培养基)54影响试管内生根的因素植物材料培养基植物激素营养元素其它物质(核黄素、活性碳)培养条件光照pH温度影响试管内生根的因素植物材料55离体快繁与脱毒课件562mm作为接穗嫁接到砧木上,然后连同砧木一起在培养基上培养,由砧木吸收培养基中的营养,接穗在砧木的哺育下很容易成活。第一章植物细胞工程实验室及基本操作技术(2h)一些禾本科植物,在无激素条件下即可生根。二、植物离体快速无性繁殖的特点多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低细胞分裂素水平。病毒是专性细胞内寄生物,大小在20~200nm之间。Meristem,shoottipandstemcuttingculture日本曾经用通过茎尖培养得到的脱毒原种取代了受马铃薯X病毒(PVX)侵染的马铃薯品种后,造成了花叶病的严重泛滥。多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低细胞分裂素水平。3器官发生型(Oraneogenesis)tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.细胞学变化微繁数量最大国家:荷兰、法国、意大利、比利时、英国。五、植物组织培养中应注意的问题提高培养基中的C、N比。原理:把极小的茎尖〈0.嫁接法植物组织培养室650多个特点:繁殖速度快,但遗传性不稳定。普通茎尖(Shoottip):由顶端分生组织及其下方的1-3个幼叶原基构成。MP首先在细胞质中暂时表达,然后与微管和微丝结合,沿微管运动,在细胞壁上积累,并最终定位于胞间连丝。(1)农业操作时的机械损伤。2mm作为接穗嫁接到砧木上,然后连同砧木一起在培养基上培养,57离体快繁与脱毒课件58离体快繁与脱毒课件59离体快繁与脱毒课件60离体快繁与脱毒课件61离体快繁与脱毒课件62离体快繁与脱毒课件635试管苗的鉴定(1)形态学鉴定(2)细胞学鉴定5试管苗的鉴定64五、植物组织培养中应注意的问题褐变(褐化)污染玻璃化五、植物组织培养中应注意的问题褐变(褐化)651褐变(1)褐变
褐变:指在组织培养过程中,由培养材料向培养基中释放褐色物质,致使培养基逐渐变成褐色,培养材料也随之慢慢变褐而死亡的现象。1褐变66离体快繁与脱毒课件67离体快繁与脱毒课件68(2)克服褐变的方法选择适宜的外植体(幼嫩材料、春季取材)改善营养条件(连续培养)在培养基中加入一些附加物
活性炭抗氧化剂VCPVP(聚乙烯吡咯烷酮)BSA(牛血清蛋白)(2)克服褐变的方法活性炭抗氧化剂VCPVP(聚乙烯吡咯烷酮69离体保存3病毒在植物体内分布不均匀的原因茎尖培养脱除病毒的程序tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.草本水果9种,共计445种。(2)病毒不能进行独立的代谢活动,也缺乏自身的核糖体,必须依靠寄主来合成蛋白质。其它物质(核黄素、活性碳)褐变玻璃化指示植物植物组织培养室650多个第五章植物体细胞无性系变异与突变体筛选(2h)嫁接法发达国家:商业快繁,观赏植物,果树胚状体移于琼脂培养基上并长成植株和开花结实(3)电子显微镜检查法toeliminateviruspathogensinplants3mg/LNAA培养基中,一周即可生根,生根率达100%。试管苗6500万株~9000万株/年一些病毒会引起叶片黄化、环斑或蚀纹症状。调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)2mm作为接穗嫁接到砧木上,然后连同砧木一起在培养基上培养,由砧木吸收培养基中的营养,接穗在砧木的哺育下很容易成活。离体保存702污染细菌污染真菌污染
污染2污染细菌污染真菌污染污染71细菌污染的特点
在培养材料附近出现黏液状菌斑,一般接种1-2天一5可发现。特别应注意一种呈乳白色的细菌污染,这种细菌为芽孢杆菌,外被荚膜,耐高温,一般灭菌剂难以杀死,可随培养材料、用具传播,可出现在培养基表面,也可呈滴形云雾状存在于培养基内,发现及时淘汰,并对用过的器具严格高温灭菌。细菌污染的特点在培养材料附近出现黏液状菌斑72真菌污染的特点培养基上长霉,一般接种3-5天就可先,霉的颜色有黑、白、黄等,真菌污染的特点是污染部分有不同颜色的霉菌,接种3天,有时多达10天才能表现。真菌污染的特点培养基上长霉,一般接种3-5天就可先,霉的颜色73(2)克服方法外植体灭菌不彻底培养基及各种器具清洁灭菌不彻底人为因素超净工作区被污染环境不清洁(2)克服方法外植体灭菌不彻底74离体快繁与脱毒课件75离体快繁与脱毒课件76离体快繁与脱毒课件77离体快繁与脱毒课件78离体快繁与脱毒课件79离体快繁与脱毒课件80离体快繁与脱毒课件81离体快繁与脱毒课件82离体快繁与脱毒课件83离体快繁与脱毒课件84离体快繁与脱毒课件85离体快繁与脱毒课件86离体快繁与脱毒课件87离体快繁与脱毒课件88离体快繁与脱毒课件89试管苗6500万株~9000万株/年(1)分生组织中无微管系统,病毒不易移动。日本曾经用通过茎尖培养得到的脱毒原种取代了受马铃薯X病毒(PVX)侵染的马铃薯品种后,造成了花叶病的严重泛滥。对植物病毒的研究是从19世纪后期才正式开始的。植物组织培养室650多个五、植物组织培养中应注意的几个问题草本水果9种,共计445种。(1)射线(X射线、紫外线等)第二组:2-1MS+BA0.从胡萝卜细胞培养产生胚状体和
小植株开花结实的过程(2)病毒不能进行独立的代谢活动,也缺乏自身的核糖体,必须依靠寄主来合成蛋白质。toidenticallypropagateplants(cloning)组培快繁种类:木本150种;病毒运动蛋白(Movementprotein)与植物间的胞间连丝结合,与细胞壁与胞间连丝调节蛋白相互作用,增加了胞间连丝的有效通道直径,以便允许病毒粒子或基因组核酸通过胞间连丝进入临近细胞,实现病毒在细胞间的运动。不定芽:凡是叶腋或茎间以外任何其它地方形成的芽都称不定芽。(1)农业操作时的机械损伤。试管苗组织幼嫩,结构松散,细胞含水量大,机械组织不发达,容易发生机械损伤,对病虫害特别敏感。农作物、马铃薯、木薯、甘蔗、香蕉其它成分:AV、PVP、NaCl、试管苗6500万株~9000万株/年90离体快繁与脱毒课件91离体快繁与脱毒课件923玻璃化
(1)玻璃化玻璃化:是试管苗的一种生理失调症状,当植物材料进行离体繁殖时,有些培养物的茎、叶往往会出现半透明状和水渍状,这种现象称为玻璃化。3玻璃化
(1)玻璃化93(2)克服方法增加固体琼脂浓度,使细胞吸水受到阻碍。提高培养基中的C、N比。控制温度,增加自然光照。附加一些物质活性炭乙烯青霉素(2)克服方法活性炭乙烯青霉素94离体快繁与脱毒课件95离体快繁与脱毒课件96第二节、植物的脱毒技术病毒的特性及其侵染脱毒的方法茎尖培养脱除病毒的程序第二节、植物的脱毒技术病毒的特性及其侵染97一、病毒的特性及其侵染特性侵染途径分布特点一、病毒的特性及其侵染特性98
病毒是专性细胞内寄生物,大小在20~200nm之间。含有RNA或DNA,外包一个蛋白衣壳,衣壳外有包膜。完整组装的病毒称为病毒粒子。病毒对抗生素不敏感。Virus病毒是专性细胞内寄生物,大小在20~200n99
对植物病毒的研究是从19世纪后期才正式开始的。1886年,德国麦尔(AdolfMayer)首先描述了烟草花叶病毒(TMV),1935年,TMV被结晶,也是第一个在电子显微镜下被观察的病毒。现在,经过ICTV(国际病毒分类委员会)分类的植物病毒大约有1000多种。对植物病毒的研究是从19世纪后期才正式100
世界上的病毒对于所有的植物的影响是十分巨大的,据估计每年由于病毒的感染而损失的金额达700亿美元,农作物的损失达到200亿美元。几乎所有农作物都会受到一种或一种以上的病毒侵染,会减少作物的产量和(或)品质。当用特定的无毒植株取代了被病毒侵染的母株后,产量平均增加30%。现在,还没有什么药物处理可以治愈受病毒侵染的植物。植物病毒对无性繁殖的植物危害更大,病毒可以通过营养繁殖传递到下一代。世界上的病毒对于所有的植物的影响是十分巨大的101病毒侵染后植物的症状
外部症状植株矮小,叶片变小、叶间距及叶片数目减少,果实和种子变小。出现花叶(如班驳、明脉、及绿岛)和叶片皱缩。一些病毒会引起叶片黄化、环斑或蚀纹症状。组织、器官或整个植物坏死,或发育不良,出现畸型。
细胞学变化小液泡出现,细胞器退化,叶绿体、线粒体聚集,细胞壁加厚、从胞间连丝进入细胞、含有1~2个微管,细胞壁之间出现沉淀物,细胞内出现风轮状内含体。病毒侵染后植物的症状外部症状1021病毒的特性(1)病毒的结构非简单,仅由蛋白质和核酸组成,无细胞结构,且核酸仅为DNA或RNA。(2)病毒不能进行独立的代谢活动,也缺乏自身的核糖体,必须依靠寄主来合成蛋白质。(3)病毒有核酸,因此能利用寄主的细胞进行复制。(4)具有侵染力,能够将核酸从一种寄主细胞转移到其它寄主细胞。1病毒的特性(1)病毒的结构非简单,仅由蛋白质和核酸组成,无1032植物病毒的侵染途径(1)农业操作时的机械损伤。(2)介体(昆虫等)造成的微伤。(3)通过嫁接、菟丝子的“桥接”传播。2植物病毒的侵染途径104病毒的运动
病毒侵染植物病毒进入细胞病毒脱壳病毒基因组的复制、蛋白质的合成子代病毒颗粒的组装细胞间移动进入维管组织长距离运输,向其它部位转移从维管组织进入细胞,感染整个植株。
在细胞间的移动只能通过胞间连丝来传播扩散,是借助病毒编码的“运动蛋白”来实现的,部分病毒的运动还需要“外壳蛋白”的参予。病毒的运动病毒侵染植物病毒进入细105运动蛋白
病毒运动蛋白(Movementprotein)与植物间的胞间连丝结合,与细胞壁与胞间连丝调节蛋白相互作用,增加了胞间连丝的有效通道直径,以便允许病毒粒子或基因组核酸通过胞间连丝进入临近细胞,实现病毒在细胞间的运动。MP首先在细胞质中暂时表达,然后与微管和微丝结合,沿微管运动,在细胞壁上积累,并最终定位于胞间连丝。运动蛋白病毒运动蛋白(Movementpro1063病毒在植物体内分布不均匀的原因(1)分生组织中无微管系统,病毒不易移动。(2)在旺盛分裂的分生细胞中,代谢活性很强,有竞争状态,抑制了病毒的复制。(3)在分生组织中存在高水平的内源激素,可以抑制病毒的增殖。3病毒在植物体内分布不均匀的原因107二、脱毒的方法物理法脱毒化学方法脱毒生物学方法二、脱毒的方法物理法脱毒1081物理方法(1)射线(X射线、紫外线等)(2)热处理热水:对休眠组织有效,36-40温水热空气:对正在生长或生长旺盛的器官有效(3)冷处理1物理方法热水:对休眠组织有效,36-40温水热空气:对正在109离体快繁与脱毒课件1102化学方法
嘧啶、嘌呤类似物、抗生素等2化学方法
嘧啶、嘌呤类似物、抗生素等1113生物学方法茎尖脱毒愈伤组织脱毒嫁接脱毒珠心组织脱毒3生物学方法茎尖脱毒112(1)茎尖脱毒
茎尖脱毒的原理茎尖脱毒的技术关键(1)茎尖脱毒
茎尖脱毒的原理113茎尖脱毒的原理
病毒的传播:微管系统和细胞的胞间连丝传播,以微管组织为主。茎尖脱毒的原理
病毒的传播:微管系统和细胞的胞间连丝传播,114茎尖脱毒的技术关键同一种病毒在植物体内分布部位不同。不同种类病毒在同一植物中分布位置不同。茎尖越小,对培养基要求越高,成功率低。茎尖越小,剥离技术要求高。茎尖脱毒的技术关键同一种病毒在植物体内分布部位不同。115(2)愈伤组织脱毒(2)愈伤组织脱毒116(3)微体嫁接脱毒原理:把极小的茎尖〈0.2mm作为接穗嫁接到砧木上,然后连同砧木一起在培养基上培养,由砧木吸收培养基中的营养,接穗在砧木的哺育下很容易成活。
(3)微体嫁接脱毒原理:把极小的茎尖〈0.2mm作为接穗嫁接117试管嫁接试管嫁接118技术关键微体嫁接要求剥离技术高。筛选培养基时要考虑到砧木与接穗对培养基营养组成的不同要求。取材季节,春季容易成功,嫁接率高。技术关键微体嫁接要求剥离技术高。119(4)珠心组织脱毒珠心胚与微管组织无关(4)珠心组织脱毒珠心胚与微管组织无关120三、茎尖培养脱除病毒的程序取材和灭菌茎尖剥离初代培养分化培养无病毒植株的鉴定无病毒种苗的保存与利用三、茎尖培养脱除病毒的程序取材和灭菌1211取材和灭菌(1)材料的大小(2)取材时间(3)优良种质(4)生长健壮(5)年龄1取材和灭菌1222茎尖剥离
(1)防止茎尖被损伤。(2)注意保湿(3)避免污染2茎尖剥离
(1)防止茎尖被损伤。123茎尖分生组织(Apicalmeristem;Apicaldome):主要指茎的最幼龄叶原基上方的一部分,其直径〈0.1mm,长度〈0.25的茎尖。普通茎尖(Shoottip):由顶端分生组织及其下方的1-3个幼叶原基构成。茎尖分生组织(Apicalmeristem;Apical124离体快繁与脱毒课件125离体快繁与脱毒课件126茎尖分生组织剥离茎尖分生组织剥离1273.初代培养
注意GA的应用3.初代培养注意GA的应用1284.分化培养可以先诱导愈伤组织,然后在诱导分化形成苗。茎尖培养可以与热处理和化学脱毒相结合。4.分化培养可以先诱导愈伤组织,然后在诱导分化形成苗。1295无病毒植株的鉴定
(1)血清鉴定法(2)生物学鉴定法(3)电子显微镜检查法
5无病毒植株的鉴定
(1)血清鉴定法130(1)血清鉴定法原理:抗原与抗体结合,具有很强的特异性,一种病毒产生的抗体只能结合该病毒。抗体:当动物被感染或人工注射异体蛋白时,会在动物体内产生一种特异性球蛋白—免疫球蛋白,称抗体。抗原;引起形成抗体的物质病毒或异体蛋白称为抗原。(1)血清鉴定法原理:抗原与抗体结合,具有很强的特异性,一种131病毒感染人工注射异体蛋白动物动物植物带该种病毒血清反应(抗体)(抗原)(抗原)+血液鉴定法示意图病毒感染人工注射动物动物植物带该种血清反应(抗体)(抗原)(132植物汁液凝集反应抗血清对照血清玻璃片凝集法示意图植物汁液凝集反应抗血清对照血清玻璃片凝集法示意图133(2)生物学鉴定法敏感植物:有些植物对病毒极为敏感,一旦感染病毒就会在其叶片乃至全株上表现特有的病斑,把这种植物称为病毒“敏感植物”或“指示植物”。
摩擦接种法嫁接法(2)生物学鉴定法敏感植物:有些植物对病毒极为敏感,一旦感染134(3)电子显微镜检查法(3)电子显微镜检查法1356无病毒种苗的保存与利用保存:隔离种植保存离体保存利用:建立良种繁育场6无病毒种苗的保存与利用保存:隔离种植保存136病毒交叉保护:一种病毒存在,可以使寄主植物有能力抵抗另一种病毒。植物对病毒的衍生抗性:当一株植物被非致病性病毒感染后,会表现出对其它致病性病毒的抗性。病毒交叉保护:一种病毒存在,可以使寄主植物有能力抵抗另一种病137病毒交叉保护现象
是指一种病毒的存在可使寄主植物有能力抵抗另一种病毒。
脱毒后的植物的感病性反而增强,会感染上致病性更强的病毒或真菌。其原因可能是寄主植株的营养和生理状态发生了改变。
日本曾经用通过茎尖培养得到的脱毒原种取代了受马铃薯X病毒(PVX)侵染的马铃薯品种后,造成了花叶病的严重泛滥。病毒交叉保护现象是指一种病毒的存在可使寄主植物138植物对病毒的衍生抗性
当一株植物先被非致病性的病毒感染后,会呈现出对其它致病性病毒的抗性(不是由于免疫)。
如人们将TMV包膜蛋白基因转化植物,然后让TMV进行侵染,结果显示,转基因植物对多种类型的TMV都有抗性。植物对病毒的衍生抗性当一株植物先被非致病性的病139离体快繁与脱毒课件140作业一名词解释离体快速无性繁殖单株(芽)无性系顶端分生组织试管嫁接褐变玻璃化指示植物作业一名词解释141二简答题1植物离体快速无性繁殖有那些特点?2简述植物离体快速无性繁殖的一般程序及技术关键?3简述植物病毒的特性及其在植物体内的分布特点?4脱除植物病毒有那几种方法?并说明茎尖培养脱毒的原理及程序。二简答题142
Xylem\phloem\vasculartissue\groundtissuedermaltissue\epidermis
143Meristem,shoottipandstemcuttingcultureMeristemsareactivelydividingparts(0,2to0,5mminsize),atthetopoftheshoottipsorroottipsaswellasintheaxillarybuds.Theyaredissectedunderthemicroscopeandcanberegeneratedonspecificmediatocompleteplants.
Alsoshoottipsandstemcuttings(0,5to1cminsize)canbecultivatedinvitrotoproducecompleteplantlets.
All3methodsareused
toeliminateviruspathogensinplantstoidenticallypropagateplants(cloning)tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.ThesemethodsareappliedattheLfLtoimproveArnicamontana,hops,potatoandforagegrasses.Meristem,shoottipandstemc144(1)试管内生根
培养基内诱导生根的方法。调节激素种类和浓度调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)调节渗透压(降低糖浓度)(1)试管内生根145(2)试管外生根基质生根法:
把离体条件形成的无根小植株适当处理后,使其在基质中(蛭石、珍珠岩、土、沙子、泥炭等)生长(灭菌)。嫁接生根法:
将无根小植株嫁接到砧木上,利用砧木的根系吸收养分和水分。
试管内嫁接试管外嫁接(2)试管外生根基质生根法:146茎尖、腋芽花药单细胞原生质体愈伤组织胚状体芽分化完整再生植株再生植株驯化定植苗组织培养过程中4个阶段异养阶段半自养阶段
半自养-自养阶段自养阶段茎尖、腋芽花药单细胞原生质体愈伤组织胚状体芽分化完整再生植株147五、植物组织培养中应注意的问题褐变(褐化)污染玻璃化五、植物组织培养中应注意的问题褐变(褐化)148(2)克服方法增加固体琼脂浓度,使细胞吸水受到阻碍。提高培养基中的C、N比。控制温度,增加自然光照。附加一些物质活性炭乙烯青霉素(2)克服方法活性炭乙烯青霉素149(3)微体嫁接脱毒原理:把极小的茎尖〈0.2mm作为接穗嫁接到砧木上,然后连同砧木一起在培养基上培养,由砧木吸收培养基中的营养,接穗在砧木的哺育下很容易成活。
(3)微体嫁接脱毒原理:把极小的茎尖〈0.2mm作为接穗嫁接150(4)珠心组织脱毒珠心胚与微管组织无关(4)珠心组织脱毒珠心胚与微管组织无关151Meristem,shoottipandstemcuttingcultureMeristemsareactivelydividingparts(0,2to0,5mminsize),atthetopoftheshoottipsorroottipsaswellasintheaxillarybuds.Theyaredissectedunderthemicroscopeandcanberegeneratedonspecificmediatocompleteplants.
Alsoshoottipsandstemcuttings(0,5to1cminsize)canbecultivatedinvitrotoproducecompleteplantlets.
All3methodsareused
toeliminateviruspathogensinplantstoidenticallypropagateplants(cloning)tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.ThesemethodsareappliedattheLfLtoimproveArnicamontana,hops,potatoandforagegrasses.Meristem,shoottipandstemc152目录绪论(2h)第一章植物细胞工程实验室及基本操作技术(2h)第二章植物细胞工程原理概述(4h)第三章植物离体快繁技术和脱毒培养技术(4h)第四章植物细胞培养与有用物质生产(2h)第五章植物体细胞无性系变异与突变体筛选(2h)第六章植物离体单倍体诱导技术及应用(2h)第七章植物原生质体培养与体细胞杂交(2h)第八章植物胚胎培养技术及其应用(2h)第九章植物种质资源的离体保存(1h)第十章植物的遗传转化(1h)目录绪论(2h)153第三章植物离体快繁和脱毒培养技术植物离体快速繁殖技术RapidMultiplication
植物的脱毒培养技术第三章植物离体快繁和脱毒培养技术植物离体快速繁殖技术Rapi154第一节、植物离体快速繁殖技术一、离体快速无性繁殖的概念及其意义二、植物离体快速无性繁殖的特点三、离体快速无性繁殖中器官的发生形式四、离体无性繁殖的程序五、植物组织培养中应注意的几个问题第一节、植物离体快速繁殖技术一、离体快速无性繁殖的概念及其意155有性繁殖无性繁殖无融合生殖营养繁殖繁殖方式有性繁殖无性繁殖无融合生殖营养繁殖繁殖156一、植物离体快速无性繁殖的概念及其意义1概念
离体无性繁殖:指利用组织培养的方法进行植物离体培养,在短时间内获得大量遗传性一致的个体的方法,又称“离体繁殖,快速无性繁殖、微型繁殖”。试管苗:由离体无性繁殖获得的植株称试管苗。无性系:指有同一个体通过无性繁殖产生的一个群体,它们的遗传背景基本一致。一、植物离体快速无性繁殖的概念及其意义1概念1572应用
(1)用来加速难繁殖和繁殖速度慢的植物的繁殖。(2)无病毒苗木的繁殖。(3)用于某些杂合园艺植物的繁殖。(4)用于需要加速繁殖的特殊基因型。2应用
(1)用来加速难繁殖和繁殖速度慢的植物的繁殖。158二、植物离体快速无性繁殖的特点1优点(1)首先体现在一个“快”字上。(2)可人为控制条件,不受大自然的干扰(3)快速培养脱毒苗。二、植物离体快速无性繁殖的特点1优点1592局限性(1)一些植物快速无性繁殖技术的某些环节还没有突破。(2)要对其成本、技术等进行估算。(3)随继代次数增多,培养材料的分化能力下降。2局限性160国内外植物离体快繁概况
(1)欧洲微繁情况植物组织培养室650多个主产品为花卉、果树微繁数量最大国家:荷兰、法国、意大利、比利时、英国。国内外植物离体快繁概况
(1)欧洲微繁情况161(2)美洲微繁实验室200多个,1.57亿株/年主要产品为香蕉、草莓、马铃薯脱毒种苗种薯。(3)亚洲共有商业性实验室270多个试管苗6500万株~9000万株/年兰花、温带花卉、果树、农作物无性繁殖。国内外植物离体快繁概况(2)美洲国内外植物离体快繁概况162(4)大洋洲88个实验室2000万试管苗/年果树、农作物、林木、观赏植物(5)非洲42个商业性组织培养室80%微型繁殖,1.4×106株试管苗/年农作物、马铃薯、木薯、甘蔗、香蕉
国内外植物离体快繁概况(4)大洋洲国内外植物离体快繁概况163普通茎尖(Shoottip):由顶端分生组织及其下方的1-3个幼叶原基构成。………….试管苗6500万株~9000万株/年病毒交叉保护:一种病毒存在,可以使寄主植物有能力抵抗另一种病毒。2器官型(Organtype)tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.半自养-自养阶段toeliminateviruspathogensinplants五、植物组织培养中应注意的几个问题病毒是专性细胞内寄生物,大小在20~200nm之间。4脱除植物病毒有那几种方法?并说明茎尖培养脱毒的原理及程序。tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.(3)在分生组织中存在高水平的内源激素,可以抑制病毒的增殖。敏感植物:有些植物对病毒极为敏感,一旦感染病毒就会在其叶片乃至全株上表现特有的病斑,把这种植物称为病毒“敏感植物”或“指示植物”。特点:遗传性稳定,但繁殖数量不如不定芽型和器官发生型多。提高培养基中的C、N比。外植体的制备(选择、清洗、消毒、灭菌)(1)农业操作时的机械损伤。(2)无病毒苗木的繁殖。Alsoshoottipsandstemcuttings(0,5to1cminsize)canbecultivatedinvitrotoproducecompleteplantlets.国内基本情况
组培快繁种类:木本150种;花卉139种;药用53种;园艺(果蔬)29种;禾谷类44种;草本水果9种,共计445种。国内外植物离体快繁概况发达国家:商业快繁,观赏植物,果树发展中国家:育种研究,无性繁殖农作物普通茎尖(Shoottip):由顶端分生组织及其下方164三、离体无性繁殖中器官的发生形式1不定芽型(Adventitiousbudtype)2器官型(Organtype)3器官发生型(Oraneogenesis)4类胚体发生型(Embryogenesis)5原球茎型(Protocorm)
三、离体无性繁殖中器官的发生形式1不定芽型(Adventi1651不定芽型不定芽:凡是叶腋或茎间以外任何其它地方形成的芽都称不定芽。外植体:要有明显顶端分生组织和次生分生组织的植物均适用。特点:以芽繁芽,繁殖速度快;后代遗传性比较稳定。(图)1不定芽型不定芽:凡是叶腋或茎间以外任何其它地方形成的芽都166离体快繁与脱毒课件1672器官型外植体:充分发育,生长旺盛的器官,如茎段、叶、花器、鳞片等。特点:直接从器官上诱导不定芽,遗传性比较稳定,但繁殖速度慢。2器官型外植体:充分发育,生长旺盛的器官,如茎段、叶、花器、1683器官发生型外植体:生长幼嫩的材料,使其来源尽量一致,旺盛、新鲜的组织或器官。特点:繁殖速度快,但遗传性不稳定。3器官发生型外植体:生长幼嫩的材料,使其来源尽量一致,旺盛、1694类胚体发生型
即胚状体途径,由植物细胞、组织或器官直接诱导发生胚状体结构,最终发育成苗的方式。特点:遗传性稳定,但繁殖数量不如不定芽型和器官发生型多。4类胚体发生型即胚状体途径,由植物170从胡萝卜细胞培养产生胚状体和
小植株开花结实的过程用打孔器从胡萝卜块根上取得盘状外植体外植体置于25℃下转动培养由外植体分离出的细胞增殖并发育为胚状体胚状体移于琼脂培养基上并长成植株和开花结实从胡萝卜细胞培养产生胚状体和
小植株开1715原球茎型兰花特有的原球茎发生型,通过诱导原球茎直接长成植株。图:兰花原球茎发生型图:兰花的微繁技术5原球茎型兰花特有的原球茎发生型,通过诱导原球茎直接长成植株172离体快繁与脱毒课件173离体快繁与脱毒课件174调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)试管苗:由离体无性繁殖获得的植株称试管苗。(1)用来加速难繁殖和繁殖速度慢的植物的繁殖。组织培养过程中4个阶段4脱除植物病毒有那几种方法?并说明茎尖培养脱毒的原理及程序。多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低细胞分裂素水平。一些禾本科植物,在无激素条件下即可生根。第二章植物细胞工程原理概述(4h)(1)农业操作时的机械损伤。嘧啶、嘌呤类似物、抗生素等特点:直接从器官上诱导不定芽,遗传性比较稳定,但繁殖速度慢。第一章植物细胞工程实验室及基本操作技术(2h)第二节、植物的脱毒技术嫁接法一、病毒的特性及其侵染第二组:2-1MS+BA0.培养基内诱导生根的方法。PVP(聚乙烯吡咯烷酮)增加固体琼脂浓度,使细胞吸水受到阻碍。Alsoshoottipsandstemcuttings(0,5to1cminsize)canbecultivatedinvitrotoproducecompleteplantlets.调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)175兰花的萌发兰花的萌发176兰花的启动兰花的启动177兰花的增殖兰花的增殖178兰花的分化兰花的分化179培养的兰花培养的兰花180四、离体无性繁殖的程序无菌母株的制备茎芽的增殖诱导生根炼苗再生植株的鉴定四、离体无性繁殖的程序无菌母株的制备1811无菌母株的制备
(1)无菌母株的概念
无菌母株:在无菌条件下,用于试管内继代增殖的植物材料,称为“无菌母株”或“繁殖母株”。1无菌母株的制备
(1)无菌母株的概念182(2)无菌培养物的建立外植体的制备(选择、清洗、消毒、灭菌)培养基的选择(2)无菌培养物的建立183基本培养基无机营养水有机营养大量元素微量元素碳源氨基酸维生素附加成分植物激素生长素:IAA、IBA、NAA2,4-D细胞分裂素:ZT、KT、BA琼脂、聚蔗糖等天然有机复合物水解酪蛋白椰子乳汁马铃薯汁其它成分:AV、PVP、NaCl、完全培养基基本培养基无机营养水有机营养大量元素微量元素碳源氨基酸维生素184
按培养基的用途分为:基本培养基诱导培养基继代培养基分化培养基生根培养基壮苗培养基按培养基的用途分为:基本培养基诱导培养基继代培185按照培养基的物理状态分为:固体培养基半固体培养基液体培养基附加培养基按照培养基的物理状态分为:固体培养基半固体培养基液体培养基附186单因子实验:第一组:1-1MS+BA0.0+NAA0.11-2MS+BA0.1+NAA0.11-3MS+BA0.2+NAA0.1第二组:2-1MS+BA0.1+NAA0.12-2MS+BA0.1+NAA0.22-3MS+BA0.1+NAA0.3………….单因子实验:第一组:1-1MS+BA0.0+NAA0.1187离体快繁与脱毒课件188共有商业性实验室270多个2-2MS+BA0.有些植物在仅含生长素的培养基中即可诱导根分化。敏感植物:有些植物对病毒极为敏感,一旦感染病毒就会在其叶片乃至全株上表现特有的病斑,把这种植物称为病毒“敏感植物”或“指示植物”。提高培养基中的C、N比。培养基及各种器具清洁灭菌不彻底增加固体琼脂浓度,使细胞吸水受到阻碍。其它成分:AV、PVP、NaCl、在全自动培养间进行光照培养试管内嫁接病毒交叉保护:一种病毒存在,可以使寄主植物有能力抵抗另一种病毒。选择适宜的外植体(幼嫩材料、春季取材)控制温度,增加自然光照。第二节、植物的脱毒技术可以先诱导愈伤组织,然后在诱导分化形成苗。第一组:1-1MS+BA0.Alsoshoottipsandstemcuttings(0,5to1cminsize)canbecultivatedinvitrotoproducecompleteplantlets.茎尖培养脱除病毒的程序植物组织培养室650多个(2)可人为控制条件,不受大自然的干扰2茎芽的增殖
(1)通过不定芽的形成增殖(2)通过腋芽的形成增殖(图)蝴蝶兰花梗腋芽组织取芽法动画(3)通过单节茎段扦插增殖(图)共有商业性实验室270多个2茎芽的增殖
(1)通过不定芽的形189离体快繁与脱毒课件190离体快繁与脱毒课件191繁殖速率的计算:Y=mXnY:年繁殖数M:无菌母株数X:每个培养周期增殖的倍数N:全年可增殖的周期次数繁殖速率的计算:Y=mXn1923生根培养(1)试管内生根(2)试管外生根基质生根法嫁接生根法3生根培养(1)试管内生根193(1)试管内生根
培养基内诱导生根的方法。调节激素种类和浓度调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)调节渗透压(降低糖浓度)(1)试管内生根194调节激素种类和浓度
多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低细胞分裂素水平。有些植物在仅含生长素的培养基中即可诱导根分化。(如菊花在附加0.1-.3mg/LNAA培养基中,一周即可生根,生根率达100%。)一些禾本科植物,在无激素条件下即可生根。调节激素种类和浓度
多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低195(2)试管外生根基质生根法:
把离体条件形成的无根小植株适当处理后,使其在基质中(蛭石、珍珠岩、土、沙子、泥炭等)生长(灭菌)。嫁接生根法:
将无根小植株嫁接到砧木上,利用砧木的根系吸收养分和水分。
试管内嫁接试管外嫁接(2)试管外生根基质生根法:1964移栽(炼苗)(1)试管苗的特点根的特点叶的特点组织的特点4移栽(炼苗)197根的特点
根系生长不好,没有根毛或根毛很少,吸水力差,难以满足小苗蒸腾作用的消耗,小苗体内的水分难以达到平衡。根的特点
根系生长不好1983病毒在植物体内分布不均匀的原因组培快繁种类:木本150种;出现花叶(如班驳、明脉、及绿岛)和叶片皱缩。即胚状体途径,由植物细胞、组织或器官直接诱导发生胚状体结构,最终发育成苗的方式。(3)快速培养脱毒苗。(1)农业操作时的机械损伤。从胡萝卜细胞培养产生胚状体和
小植株开花结实的过程特点:繁殖速度快,但遗传性不稳定。(1)农业操作时的机械损伤。茎尖越小,对培养基要求越高,成功率低。国内外植物离体快繁概况(2)在旺盛分裂的分生细胞中,代谢活性很强,有竞争状态,抑制了病毒的复制。(1)农业操作时的机械损伤。toidenticallypropagateplants(cloning)试管外嫁接外部症状控制温度,增加自然光照。调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)热空气:对正在生长或生长旺盛的器官有效(1)射线(X射线、紫外线等)离体无性繁殖:指利用组织培养的方法进行植物离体培养,在短时间内获得大量遗传性一致的个体的方法,又称“离体繁殖,快速无性繁殖、微型繁殖”。叶的特点
在高湿、弱光和异养条件下分化生长的叶,叶表皮保护组织不发达,甚至没有。无角质层、蜡质层,使叶片表面缺乏保护,易失水萎焉。3病毒在植物体内分布不均匀的原因叶的特点199组织的特点
试管苗组织幼嫩,结构松散,细胞含水量大,机械组织不发达,容易发生机械损伤,对病虫害特别敏感。组织的特点试管苗组织幼嫩200离体快繁与脱毒课件201离体快繁与脱毒课件202茎尖、腋芽花药单细胞原生质体愈伤组织胚状体芽分化完整再生植株再生植株驯化定植苗组织培养过程中4个阶段异养阶段半自养阶段
半自养-自养阶段自养阶段茎尖、腋芽花药单细胞原生质体愈伤组织胚状体芽分化完整再生植株203(2)炼苗瓶炼盘炼(试管苗的出瓶移栽)容器移栽大田移栽(2)炼苗204在全自动培养间进行光照培养
试管苗移栽于温室在全自动培养间进行光照培养试管苗移栽于温室205生根方法试管内生根(培养基)试管外生根生根方法试管内生根(培养基)206影响试管内生根的因素植物材料培养基植物激素营养元素其它物质(核黄素、活性碳)培养条件光照pH温度影响试管内生根的因素植物材料207离体快繁与脱毒课件2082mm作为接穗嫁接到砧木上,然后连同砧木一起在培养基上培养,由砧木吸收培养基中的营养,接穗在砧木的哺育下很容易成活。第一章植物细胞工程实验室及基本操作技术(2h)一些禾本科植物,在无激素条件下即可生根。二、植物离体快速无性繁殖的特点多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低细胞分裂素水平。病毒是专性细胞内寄生物,大小在20~200nm之间。Meristem,shoottipandstemcuttingculture日本曾经用通过茎尖培养得到的脱毒原种取代了受马铃薯X病毒(PVX)侵染的马铃薯品种后,造成了花叶病的严重泛滥。多数植物根分化需适当提高生长素水平,减低细胞分裂素水平。3器官发生型(Oraneogenesis)tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.细胞学变化微繁数量最大国家:荷兰、法国、意大利、比利时、英国。五、植物组织培养中应注意的问题提高培养基中的C、N比。原理:把极小的茎尖〈0.嫁接法植物组织培养室650多个特点:繁殖速度快,但遗传性不稳定。普通茎尖(Shoottip):由顶端分生组织及其下方的1-3个幼叶原基构成。MP首先在细胞质中暂时表达,然后与微管和微丝结合,沿微管运动,在细胞壁上积累,并最终定位于胞间连丝。(1)农业操作时的机械损伤。2mm作为接穗嫁接到砧木上,然后连同砧木一起在培养基上培养,209离体快繁与脱毒课件210离体快繁与脱毒课件211离体快繁与脱毒课件212离体快繁与脱毒课件213离体快繁与脱毒课件214离体快繁与脱毒课件2155试管苗的鉴定(1)形态学鉴定(2)细胞学鉴定5试管苗的鉴定216五、植物组织培养中应注意的问题褐变(褐化)污染玻璃化五、植物组织培养中应注意的问题褐变(褐化)2171褐变(1)褐变
褐变:指在组织培养过程中,由培养材料向培养基中释放褐色物质,致使培养基逐渐变成褐色,培养材料也随之慢慢变褐而死亡的现象。1褐变218离体快繁与脱毒课件219离体快繁与脱毒课件220(2)克服褐变的方法选择适宜的外植体(幼嫩材料、春季取材)改善营养条件(连续培养)在培养基中加入一些附加物
活性炭抗氧化剂VCPVP(聚乙烯吡咯烷酮)BSA(牛血清蛋白)(2)克服褐变的方法活性炭抗氧化剂VCPVP(聚乙烯吡咯烷酮221离体保存3病毒在植物体内分布不均匀的原因茎尖培养脱除病毒的程序tostoreplantsforlongperiods(longtermstorage)withouttheimpactofenvironmentalconditions.草本水果9种,共计445种。(2)病毒不能进行独立的代谢活动,也缺乏自身的核糖体,必须依靠寄主来合成蛋白质。其它物质(核黄素、活性碳)褐变玻璃化指示植物植物组织培养室650多个第五章植物体细胞无性系变异与突变体筛选(2h)嫁接法发达国家:商业快繁,观赏植物,果树胚状体移于琼脂培养基上并长成植株和开花结实(3)电子显微镜检查法toeliminateviruspathogensinplants3mg/LNAA培养基中,一周即可生根,生根率达100%。试管苗6500万株~9000万株/年一些病毒会引起叶片黄化、环斑或蚀纹症状。调节基本培养基的组成(1/2、1/4MS)2mm作为接穗嫁接到砧木上,然后连同砧木一起在培养基上培养,由砧木吸收培养基中的营养,接穗在砧木的哺育下很容易成活。离体保存2222污染细菌污染真菌污染
污染2污染细菌污染真菌污染污染223细菌污染的特点
在培养材料附近出现黏液状菌斑,一般接种1-2天一5可发现。特
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