《菊花的组织培养》

专题3植物组织培养技术

导课：通过必修课的学习，我们已经了解到大多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的。那么，有没有不用种子来培育植物的方法呢？组织培养营养繁殖扦插嫁接压条

组织培养：如胡萝卜韧皮部培养成的植株菊花是菊科菊花属多年生宿根草本植物，原产于我国。它花色繁多，品种丰富，具有很强的观赏价值，是目前世界上栽培最广的切花及盆花之一.它的繁殖可以用播种法、扦插法，分株法、组织培养法。在种苗生产上运用最广泛的方法是扦插和组织培养。菊花的组织培养什么叫细胞分化？其实质是什么?什么叫脱（去）分化、再分化？愈伤组织的细胞有什么特点？如何控制细胞的脱分化与去分化？5.植物组织培养的过程是怎样的？·阅读32页解决下列问题：一、植物组织培养的基本过程：一、基础知识（一）、植物的组织培养1.细胞的分化概念：在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程特点：持久性，稳定性，不可逆性原因：基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达的结果(不同细胞中遗传信息的执行情况不同）

结果：形成不同的组织和器官

细胞的全能性①定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性②原因：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为细胞核内含有该物种遗传性所需要的遗传物质已分化的植物细胞，仍具有全能性③实例受精卵>生殖细胞>体细胞④全能性的比较:练习：下列实例中能体现细胞全能性的是()①用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株②植物用种子进行繁殖③用烟草组织培养的单个组织培育出了可育的完整植株A、①②B、①③

C、②③D、①②③B脱分化：再分化：

细胞排列疏松而无规则,是高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程脱分化产生的愈伤组织经过培养，分化成根或芽等器官的过程。外植体：用于离体培养的器官或组织愈伤组织:2.植物组织培养的基本过程人参的愈伤组织菠萝的愈伤组织二、影响植物组织培养的因素：1、外植体的选取

不同植物的组织培养的难度不同同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。未开花植株的茎上部新萌生的侧枝2、离体组织和细胞对营养、环境等条件的要求相对特殊，需配置适宜的培养基MS培养基主要成分包括：A、大量元素:N、P、S、K、Ca、Mg等B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co等C、有机物、植物激素提供植物细胞生活所必需的无机盐蔗糖提供能量，维持正常的渗透压讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？答：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。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。

①常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素生长素类：2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）细胞分裂素类：激动素（KT）、6－苄基嘌呤（6－BA）、玉米素（ZT）赤霉素类：赤霉酸（GA3）3、植物激素的影响②生长素和细胞分裂素作用植物中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但不利分化先使用细胞分裂素后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率高不同植物激素使用量生长素/细胞分裂素比值结果比值高时促根分化，抑芽形成比值低时促芽分化，抑根形成比值适中促进愈伤组织生长③生长素和细胞分裂素同时使用，用量的比例对植物细胞发育方向的影响4、pH、温度、光照（菊花组培）

pH=5.8

温度控制在18—22℃

每日光照12h6、消毒在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境植物组织培养过程:离体组织或细胞植物体脱分化细胞分裂素≈生长素愈伤组织芽根细胞分裂素>生长素细胞分裂素<生长素再分化植物细胞培养不需要光需要光1、培育无病毒植株2、培养紫草愈伤组织,提取紫草素（治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料）4、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法4、植物组织培养的应用：3、诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难或发芽率低等问题人工种子练习下列有关植物组织培养技术的叙述,正确的是()A.经脱分化和再分化过程形成的幼芽细胞不具有细胞全能性B.愈伤组织的细胞丧失分裂能力,处于高度分化状态C.利用纤维素酶和果胶酶去除外植体的细胞壁有利于脱分化的发生D.培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向D二、实验操作（一）制备MS固体培养基

MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般使用4。C保存配制好的培养基母液来制备1、配置各种母液

①无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍，常温保存

②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液

③用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量2、配制培养基

分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml或100ml①配制培养液②调PH③培养基的分装

由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素3、灭菌

分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝（二）外植体消毒2、消毒①流水冲洗

菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右②酒精处理

用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70％的酒精中摇动2－3次，持续6－7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗③消毒液处理

取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1－2min，取出后在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液（三）接种污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使空气消毒，酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射20分钟1、接种室消毒2、无菌操作要求操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。3、材料的切取和接种4、接种注意事项①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜3－4块，菊的茎或叶6－8块，也不要太少，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利于吸收水分和养分思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。（四）培养1、愈伤组织的培养从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间。2周之内可以看到外植体上逐渐长出乳白色或黄白色的瘤状愈伤组织。首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长的更快。2周后，培养基成分接近耗尽，必须更换培养基，进行继代培养继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同，在严格的无菌条件下，将愈伤组织连同原来的外植体一起移到新培养基上。愈伤组织的继代培养一代为20d。如果延长时间，培养基中营养物质减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。如果愈伤组织长到直径为1－1.5cm时，就可以进行试管苗培养，否则还需进行第二代继代培养2、愈伤组织的继代培养在愈伤组织继代培养期间，将恒温箱的门打开，让愈伤组织见光，愈伤组织见光后颜色可以转为绿色3、试管苗的培养当愈伤组织长到一定大小后，可以更换培养基，进行试管苗的见光培养（五）移栽移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日1、打开封口膜2、清洗转移用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间（六）栽培3、移栽珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、透