植物的生长与分化-植物组织培养

学习目标掌握植物组织培养的原理；了解植物组织培养的方法；掌握植物组织培养在农业上的应用。主要内容植物组织培养的原理植物组织培养的基本概念植物组织培养的分类植物组织培养的类型植物组织培养的原理植物组织培养的方法植物组织培养的应用重点和难点重点植物组织培养在农业上的应用难点植物组织培养的原理一、植物组织培养的原理（一）植物组织培养的基本概念1、植物组织培养：指在无菌培养条件下将离体的植物器官、组织或细胞进行培养，最后形成完整植株的技术。2、外植体：通常把被培养的离体植物细胞、组织或器官等统称为外植体。（二）植物组织培养的分类

1、根据培养的器官不同，分为花药培养、胚珠培养、根培养、茎尖培养、叶培养等；

2、根据培养基的形态（培养方式），分为固体培养（在培养基内加入琼脂）和液体培养（也叫液体震荡培养或悬浮培养）2种

3、根据培养物量的多少，分为大量培养、微量培养；4、根据培养过程是否需要光照，分为光培养、暗培养；5、根据培养方法不同，分为平板培养、微室培养、悬浮培养、单细胞培养等。补充：悬浮培养又分为振荡培养、旋转培养和纸桥培养振荡培养：在培养过程中，将培养基和被培养器官、组织、细胞放入振荡器中振荡而完成的培养过程。主要应用于组织培养和细胞培养。旋转培养：在培养过程中，将培养基和被培养器官、组织、细胞放入摇床旋转而完成的培养过程。主要应用于器官脱分化培养。纸桥培养：在培养过程中，将培养基中放入滤纸，再将材料置于滤纸上而进行的培养过程。主要应用于植物脱毒茎尖培养。（三）植物组织培养的类型1、愈伤组织培养愈伤组织（外植体）体细胞胚胎发生（体细胞胚）再生植株愈伤组织（外植体）器官发生途径（不定根/芽）再生植株2、器官培养根、茎、叶、花、果实、种子等均可3、胚培养拯救胚：避免受精后胚乳发育不良或因种胚与胚乳间不亲和而致使杂种胚夭折，及时分离幼胚接种在无激素培养基上使之直接成苗。4、细胞和原生质体培养在组织培养过程中，对单个分离出来的细胞或去掉细胞壁而裸露的原生质体进行培养。（四）植物组织培养的原理1、理论基础植物细胞全能性：指植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组，并具有发育成为完整植株的潜在能力，细胞的这种特性叫细胞全能性。2、脱分化将已经分化的细胞或组织逐渐恢复到分生状态形成愈伤组织的过程。愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态、由薄壁细胞组成的排列疏松的组织。3、再分化愈伤组织在一定条件下，又可产生分化现象，再度形成另一种或几种类型细胞、组织器官的过程。

再分化脱分化愈伤组织外植体试管苗

新植株CTK、IAA培养基植物组织培养过程（无菌环境下操作）二、植物组织培养的方法（一）培养基的成分

1、无机营养物：大量和微量元素2、碳源：蔗糖—作碳源和能源，维持渗透压3、维生素：B1、B6

、烟酸、肌醇等4、有机附加物：氨基酸、番茄汁等，利于愈伤组织的诱导5、生长调节物质：生长素、赤霉素等

6、活性炭（吸附有毒有害物质）（二）培养基的配制1、母液的配制一般将母液分成大量元素、微量元素、Fe盐、维生素、氨基酸等母液；植物生长调节物质也可单独配制成母液，一般浓度为0.5~1mg/ml；

2、母液的保存一般将母液保存在0~5℃

的冰箱内保存（分别在母液瓶上贴上标签）。3、培养基的配制方法

将母液按顺序放入烧杯加入生长调节物质加琼脂加糖定容熔化琼脂调整pH培养基分装到培养瓶中加盖贴标签（注明培养基的名称与配制时间）4、培养基的灭菌条件：压力：108kPa

温度：121℃

时间：15~20min

高压蒸汽灭菌锅（三）外植体的接种—无菌操作是将表面灭菌的植物材料切碎或分离出器官、组织、细胞转放到无菌培养基上的全部过程。整个接种过程需无菌操作。（四）植物组织培养的条件1、光照每天光照12~16h，光照强度1000~5000lx（勒克斯）。2、温度绝大多数植物培养的温度为25±2℃。3、湿度要求室内的相对湿度为70%~80%。4、氧气选择通气性好的瓶盖或瓶塞（固体培养）；振荡培养可以解决通气问题（液体培养）。