植物工厂化育苗教学课件 1课程概述-什么是组培

课程概述——植物工厂化育苗运用植物细胞、组织、离体的器官在培养基中，无菌状态进行繁殖，进行离体培育育苗的一门技术。

这个技术因为繁殖系数的大，批量化，繁殖率高扩繁数量大，所以被称为工厂化育苗。植物组织培养

利用植物体的器官、组织或细胞，通过无菌操作接种于人工配制的培养基上，在一定的光照和温度条件下进行培养，使之生长发育的技术。属于育苗技术。在生物工程体系里面也被算作是生物工程学科里面的一个内容，如人工种子等等。外植体（离体生活部分）

初代培养----[外植体（灭菌处理）---无菌培养物（建立无菌繁殖体系）-外植体切口与培养基贴合处脱分化--愈伤组织-再分化--无菌芽苗（建立了稳定的繁殖体系）

（条件及组培工作任务：离体植物器官无菌处理、无菌操作环境及操作技术、营养环境（配置培养基）

继代培养-----繁殖体系建立及扩大组培苗的繁殖量[条件：无菌环境及规范操作、营养环境]

生根培养---瓶内生根及瓶外生根【条件：温室完成、穴盘、基质准备】达到数量的继代苗，一部分继续扩繁一部分培育成完成形成完整植株的过程，以备移栽至自然环境进行成长。

过渡移栽

温室苗

陆地大田苗

工作流程课程架构1、课程概述：

相关概念，组培应用，组培特点，组培类型，理论依据等内容介绍2、实验室设计与设备、仪器的使用：

实验室布置原则，实验室设置及环境要求，仪器使用，药品的管理3、操作技术：

无菌操作：无菌相关知识，无菌操作规范培养基配置：母液配置、培养基配置过程，配置注意事项。

初代培养：外植体选择处理、初代接种方法

继代培养：营养更新；扩繁。

生根培养：达到数量的继代苗，一部分继续扩繁一部分培育成完成形成完整植株的过程（也就是组培苗生根）。以备移栽至自然环境进行成长。

过渡移栽：方法。知识体系相关知识点复习1、植物有哪些繁殖方法，含义是什么2、植物器官包括哪些，植物的组织包括哪些类型，作用，植物细胞构造3、植物器官当中种子构造，胚构造及发育1、器官繁殖营养繁殖2、有性繁殖：种子繁殖。（1）扦插繁殖（2）压条繁殖（3）嫁接繁殖（4）分株植物有哪些繁殖方法？扦插，嫁接只是利用了植物体的再生功能，虽然其中也有细胞的再生现象(产生愈伤组织和根细胞及组织的再分化分化)但并没有完成从再生细胞到完整植株的分化形成过程。植物组织培养运用的原理是细胞全能性。嫁接时，使两个伤面的形成层靠近并扎紧在一起，结果因细胞增生，彼此愈合成为维管组织连接在一起的一个整体。这就是嫁接的原理。植物器官：根、茎、叶、花、果实、种子分生组织状态，脱分化再分化能力较强，植物组织培养更容易成活植物组织“植物种子包括种皮、胚、胚乳。种皮是由珠被发育而成的,主要作用是保护胚和胚乳。

胚是受精卵所发育而成的,结构包括胚芽、胚轴、子叶、胚根,种子构造受精卵经过短暂休眠后开始有丝分裂，第一次分裂形成基细胞和顶细胞。

顶细胞分裂成球状胚体，基细胞分裂形成胚柄。胚体发育完成后，胚柄消失。胚体两侧的细胞发育较快，形成两个突起，即两片子叶。两片子叶之间的细胞发育成胚芽，

胚体基部的细胞发育成胚根，胚芽与胚根之间的细胞形成胚轴。

胚芽发育成叶和茎，胚轴发育成连接根茎的部分，子叶提供营养而退化消失，胚根发育成根。

有性繁殖过程胚状体：在组培过程中，外植体伤口处经过激素诱导形成愈伤组织后继续分化形成的，与合子胚相似结构和作用。胚状体继续再分化可以发展成完整小植株。是体细胞发育而成种子胚的发育

植物工厂化育苗概述一、掌握相关概念

植物组织培养、外植体、离体生活部分、分化、脱分化、再分化、愈伤组织、胚状体、形态建成、极性等二、植物组织培养的分类

按照培养基状态

按照培养的不同阶段按照培养的器官不同三、组培技术的特点

快繁、脱毒、可以人工控制环境四、组培应用

扩繁育苗、人工种子、新品种繁育等五、组培技术理论依据及在分化发生的途径

细胞全能性、发育途径：体细胞发生型、胚状体发生五、了解组培发展历史组培的概念

1、植物组织培养：利用无菌操作技术①，将植物的离体生活部分②，放在人工控制的营养③及环境条件④下培养，使其长成完整植株⑤的过程。

（一）组织培养的相关概念

无菌操作技术要求严格

应用于医疗及微生物的研究上。人的细胞有免疫系统，植物却没有，即意味着微生物在植物体内易于生长，因而植物组织培养技术相当于在植物体内动手术，因而要求也相当严格。无菌操作技术①为什么植物组织培养必须在无菌条件下进行？

因为植物组织培养所用的培养基含有丰富的营养物质（无机，有机营养），这些营养物质既有利于苗木生长，又适合于微生物繁殖，并且微生物繁殖速度要远远高于苗木的生长速度，这样就会导致苗木还未长起来，培养基的营养就全部被各种杂菌利用，

另外，各种杂菌在与培养材料争夺营养的同时，对苗木的生长是有害的，如侵染离体材料，使培养材料感病，并且杂菌分泌物和排泄物对苗木生长不利。我们怎样努力做到无菌呢？1、首先是建立无菌的意识。2、

配制培养基之后，培养基、工具包及时灭菌3、对接种环境，培养环境的控制4、接种操作过程中需要针对植物材料灭菌，对接种工具需要重复进行高温干热灭菌5、接种过程，工作人员注意动作规范

离体生活部分②1、从整株部分切取下来的，离开母体环境2、选取的部分是有生活力的部分，有生命力的。离体生活部分：从整株植株中切取下来具有生活力的一部分植物材料外植体：属于离体生活部分，从外界选取首次用于组培过程的植物材料。------初代培养中间繁殖体---继代培养器官：根、茎、叶、花、果实、种子组织：花药、胚珠、形成层、皮层、胚乳细胞：体细胞、生殖细胞、花粉细胞等都可以成为植物组培材料。---培养基培养基是支撑组培苗生活的营养基础，含有大量元素、

微量元素，有机物，糖分等营养成分。人工控制的营养条件③在培养室人工控制的条件下进行培养，包括温度、相对湿度、PH值、光照人工控制的环境条件④完整植株⑤组培最终得到的植株的状态是具有完整形态的植株（根茎叶）

植物组织培养：

植物离体生活部分具有根茎叶完整植株1、无菌2、人工控制的营养及环境条件2、外植体：由植物（母体）上取来用作离体培养的材料。首次用于植物组培的离体生活部分。对于外植体的培养阶段叫初代培养。过程：

离体生活部分→培养基中→植株。一段时间后，培养基养分耗尽，转移到另一个瓶中。理论上植物体上任何有生命力的组织都可以做外植体，例如，茎尖、叶片、花蕾、花托、子房、种子、胚和愈伤组织等。3、接种：将植物材料置于培养基中的过程。

外植体接种（初代接种-初代培养）：最初接种在培养基上的材料为外植体的培养。（建立无菌无性繁殖体系）继代接种（继代培养）：将获得增殖的培养体（芽、茎段或带愈伤组织的丛芽块等）移植到新鲜的培养基上再次或反复多次切割移植培养。生根接种（生根培养）：为了获得生根芽苗，进行的培养物接种过程

4、愈伤组织：一定条件，从外植体（植物）的切口（伤口）部位生成的脱分化的薄壁细胞团。分生状态。

产生的位置在切口或伤口处，形状似菜花，表面有突起，当表面有创伤时，增粗、增厚，创伤后，呼吸增加，生长得很快。

由愈伤组织再重新进行分化重新发育成一植株。5、分化：细胞在分裂过程中，发生结构和功能上的改变，从而在个体发育中形成各类组织和器官，完成整个的生活周期。6、脱分化：

已分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程（愈伤组织）7、再分化（分化）：已经脱分化的愈伤组织在一定条件下，再分化出各种组织器官，或进一步形成完整植株。外植体-脱分化形成愈伤组织----再分化----整株植株植物组织培养中使用的外植体一般是高度分化了的细胞（该图外植体选用的是植物茎段。茎包括保护组织，输导组织，机械组织具有不同功能及作用），这些细胞在培养基上培养时经过激素药品会由原来的分化状态，变成分生状态的细胞，愈伤组织经过一段时期的分裂，细胞群体变成不是一种细胞类型的均一群（从而形成不同形态结构不同功能的分生细胞团从而产生不同植物器官），又会再产生分化，由此再生成完整植株。8、胚状体：

由体细胞形成的（组培中愈伤组织继续分化成为胚状体），类似于自然界中生殖细胞形成合子胚胚状体是指外植体诱导产生的愈伤组织进一步发育

而成类似合子

胚的体细胞胚，或外植

体表皮细胞直接发育成体细胞胚。植物胚是由受精卵发育而成，受精卵发育分裂成顶细胞和基细胞。基细胞发育成胚。有性繁殖过程

胚是新生植物幼体胚状体：在组培过程中，外植体伤口处经过激素诱导形成的愈伤组织继续分化形成的。与合子胚相似。胚状体继续再分化可以发展成完整小植株。胚与胚状体9、形态建成

植物体的发育过程中，由于不同细胞逐渐向不同方向分化，从而形成了具有各种特殊构造和机能的细胞、组织和器官