园艺植物组织培养.ppt

1、第3章园艺植物组织培养，内容(4小时)，第1节概述，第2节园艺植物组织培养的应用，第3节原生质体培养和体细胞杂交，第4节原生质体融合和园艺植物改良，培养室，可控制光和温度，保持干燥和清洁，园艺植物组织培养，小鳞片芽开始生长并在变绿后生根，观赏百合组织培养，第1节概述，1。园艺植物组织培养的意义是园艺学不可或缺的一部分，它为园艺植物各种基础学科的研究和发展提供了强有力的手段，在园艺学基础理论研究中占有重要地位，在园艺产业中具有广阔的应用前景。园艺植物组织培养技术和理论研究的发展，对提高园艺植物的生产和技术水平，加速园艺科学的现代化具有重要作用。植物组织培养作为一种生物技术，近30年来发展迅速，广

2、泛应用于农业、园艺、林业和医学领域。在农业生产中，进行优良植物品种的快速繁殖、脱毒和辅助育种，产生了巨大的经济效益。现代农业必须用生物技术来“推广”，而“植物组织培养”是用生物技术来推广农业的重要科学手段。园艺植物的离体无性繁殖，简称离体繁殖和微繁殖，是指从优良植物如茎尖、腋芽、叶片和鳞片中离体培养器官、组织和细胞，并在短时间内获得大量遗传一致的个体的方法(技术)。通过这种方法获得的植物群体来自单一植物(或单一芽)，并且它们的遗传组成是相同的。这些植物种群可以被称为单株克隆。近400种植物的离体繁殖已经成功。兰花、无籽西瓜、土豆和杨树已被广泛用于育苗。园艺植物离体无性繁殖的意义(优越性)，繁殖

3、速度快，经济效益高，占地面积小，不受季节限制，便于工厂化育苗，培育各种珍稀濒危种苗和突变体，服务育种，离体繁殖周期：13个月，繁殖系数：几十倍，也称快速繁殖，离体繁殖是以体细胞系为基础，在人工控制的环境条件下，不进行月季和菊花的组织培养和快速繁殖；(1)外植体材料的选择和灭菌；选择健康植株作为外植体母株，培育大量无病植株。在选择外植体时，我们可以选择健康嫩嫩的茎和叶作为材料。表面的灰尘用自来水冲洗，在洁净的工作台上用75%的酒精处理20-30秒，用无菌水冲洗35次，用0.1%的氯化汞溶液浸泡710分钟，用无菌水冲洗46次，用滤纸排干。(2)诱导和继代培养在无菌条件下，将外植体茎段切成0。用剪刀

4、剪开51厘米长的片段，水平接种；将叶子切成5毫米和5毫米的片，水平放置，下表皮朝下放入原代培养基中。接种后，将叶片转移到培养室进行原代培养，培养温度为2228，光照强度为10004000 Lx。1。间接再生方式当茎段和叶片接种在培养基上时，可以清楚地看到茎段和叶片在一周内开始膨胀。20天后产生愈伤组织，30天后分化发芽。2.直接再生：当茎段和叶片接种在培养基上时，可以看到茎段和叶片在一周内开始膨胀。然而，20天后，没有愈伤组织产生，芽直接分化。(3)生根和移栽当培养基中的植物发芽时，将它们转移到生根培养基中以诱导它们生根。或者通过无根嫩枝扦插生根。1.在试管中生根，切约3厘米无根幼茎，转移到1

5、/2MS NAA0.1培养基中，两周后生根，然后移植驯化。移栽初期，保持高湿度条件，用水浇灌营养钵基质，取出根然后，这家人搭建了一个小拱形棚子来保湿。随着苗木的生长，基质的空气湿度和含水量逐渐降低，正常的管理阶段发生了变化。2.扦插生根菊花无根嫩茎容易生根，试管生根的程序也可以省略。将23厘米的无根幼苗切割并移植到珍珠岩或蛭石基质中。基质预先用生根激素溶液浸泡，10天后生根率可达95.0%。菊花炼苗、菊花移栽苗、园艺植物的离体无性繁殖、器官发生型、胚胎发生型、不定芽型、器官型、原球茎型、鳞茎芽型、块茎型、孢子型、根茎型、微枝扦插型、器官发生型：从器官外植体诱导愈伤组织、分化培养后形成芽和根、再

6、生植株的方法。关键技术：外植体诱导的愈伤组织应尽早选择，使其来源尽可能一致。特点：复制速度快；愈伤组织阶段的植株再生在遗传上不稳定，容易变异。芦荟、烟草、油菜等。无菌母株制备、增殖、分化、植株再生和鉴定、炼苗和移栽、培养基中激素比例、激素种类和浓度、基本培养基组成、渗透压、逐步过渡、培养基筛选、材料灭菌、芦荟组织培养快速繁殖、材料和培养基：愈伤组织诱导培养基MS(1-6毫克/升)、BA(0.1-0.5毫克/升)、NAA分化培养基MS(2-4毫克/升)、BA(0.1-0.5毫克/升)、NAA生根培养基MS(0.1-0.5毫克/升) 光照10002000lx 1012h/d，培养时间1525d(愈

7、伤组织形成)，繁殖方法，继代种子愈伤组织切割的培养基和条件与愈伤组织培养时间1030相同，分化培养基的培养条件与愈伤组织培养时间3050d(芽、叶)相同。 生根培养料3厘米高的育苗基质生根培养基培养条件与愈伤组织培养时间15天相同。苗高510厘米，培养基坚固洁净，喷水条件15-25，湿度6080，移栽到驯化苗圃(由蛭石组成)1224小时。胚胎发生类型为：这意味着园艺植物的器官、组织和细胞外植体被培养和去分化以形成胚状体，然后再生。技术关键：提高不同外植体的胚胎发生率和发芽率，提高胚状体的同步化率。特点：胚状体数量多、速度快、结构完整、繁殖系数高；遗传稳定性。甘蔗、胡萝卜、芦笋等。胚状体：在组织

8、培养中，非合子细胞(体细胞)通过胚胎发生和胚胎发育(五个阶段：原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚)形成双极胚状体结构。与体细胞胚相比，针叶松体细胞胚和体细胞胚萌发和生长，花椰菜体细胞胚发育的不同阶段，菊花花瓣体细胞胚胎发生和体细胞胚发育过程的扫描电镜观察，不定芽类型：选择带顶芽和腋芽的短枝无菌培养物，诱导芽萌发或增殖，产生许多不定芽发育成幼苗，然后再生新萌发的枝条。特点：繁殖率高，保持物种遗传稳定性，主要用于树木繁殖。器官类型是指用芽(如鳞茎、球茎和块茎)诱导不定芽或休眠器官直接从茎、叶和鳞片等外植体再生植株的方式。关键技术：培养基要求高，激素浓度控制好，避免愈伤组织。优点：繁殖率高，速度快

9、；遗传稳定性。三倍体无籽西瓜、甘蔗、香蕉、康乃馨、康乃馨等。具有兰花特有的原球茎类型，即外植体被培养产生原球茎，然后直接生长成植物。原球茎：兰科植物组织培养中形成的一种特殊的中间繁殖体，是由胚性细胞组成的珍珠状器官，基部有假根，类似嫩茎。圆形球茎可以增殖形成原球茎簇。球根芽型，球根芽产生于叶柄表面，一端发芽，另一端生根，遗传稳定。石菖蒲、木姜子、块茎型、颗粒状芋头块形成于叶片或叶柄上，进一步分化的芽和块根芽可作为繁殖系统的亲本，进行连续切割、繁殖和移栽，成活率高。花叶芋头，鳞茎型，鳞片，近轴面或边缘，直接形成有根的小鳞茎。在试管中形成小球需要很长时间。百合郁金香，孢子型，孢子繁殖最困难的部分是

10、表面消毒，发芽时间长，一品红，根茎型。蕨类植物有横茎和直立的短根茎，这是组织培养的最佳外植体。蕨叶和根产生于根茎上，繁殖速度快于孢子型。微枝扦插和带芽小枝扦插是试管无菌扦插，是木本植物快速繁殖的主要方式。葡萄和杨树。快速繁殖使用合适的植物材料(外植体)，并且通过组织培养的方式，产生新的植物个体，即组织培养苗。这种繁殖被称为微繁殖或快速繁殖。园艺植物组织培养的意义微繁殖具有许多优点，繁殖速度快，通常一年内可以繁殖成千上万个相对整齐一致的幼苗，大大提高了繁殖系数。特别是对于繁殖困难的园艺植物稀有品种和稀有种质的繁殖和推广具有重要意义。兰花的茎尖一年可以产生400万个原球茎，草莓的茎尖一年可以产生3

11、000万个幼苗。占地面积小，30平方米的培养室可容纳1万多瓶，足以同时培育成千上万株幼苗。可以培育无病毒的幼苗。器官培养是无性繁殖，可以最大限度地保存种质。(1)培养单倍体，提高育种效率，改良品种，花药培养：将发育到一定阶段的花药接种在人工培养基上，使其发育分化成植株。花粉培养：将花粉从花药中分离出来，使其分散或游离，并通过培养使其去分化发育成植株，从而获得单倍体植株并快速获得纯合材料。缩短育种周期，获得育种中间材料，结合诱变育种，可以提高突变频率和细胞融合，使这种育种方法作为基因工程的受体更加实用和有用，更有效地应用于基础遗传研究的各个领域。培养方法包括花药培养、花粉悬浮培养、固液双层培养、

12、花粉或小孢子分离、7天、14天、21天、30天和40天后的花粉或小孢子培养、曼陀罗花药培养和胚培养(2)园艺植物胚和胚乳培养，第4章胚培养和胚乳培养，被子植物双受精):二倍体合子三倍体胚乳未成熟胚培养：汉宁(1904)；莱巴赫(1925)最早应用植物细胞工程技术：幼胚培养和胚挽救技术建立于20世纪20年代，中国学者在裸子植物胚培养方面的工作，1934年，清华大学的李继东和沈彤发现银杏胚乳提取物能刺激胚的体外生长，1941年范奥弗贝克发现椰子汁能促进幼胚的发育，1943年，罗世威和王福雄在科学离体胚乳：三倍体胚乳细胞储存大量淀粉、蛋白质和脂类，这是一个理想的系统它是由薄壁组织细胞组成的同质组织，

13、是实验形态发生的优良材料。胚乳植株三倍体，产量高，品质好，无籽果。1940年，拉鲁是第一个培养胚乳的人。1970年，Bhojwani被白花寄生获得胚乳植株。1977，1978，锡金母亲王大元，胚胎培养第一阶段，1。成熟胚胎培养盾在胚胎营养吸收中起着重要作用。胚胎培养可以解除种皮的抑制。质谱适用于植物成熟胚培养的许多成功实例：杂交桃成熟胚培养和新品种培育、植物胚发育时期；2.未成熟胚胎培养。未成熟胚在胚珠中是异养的。体外培养必须提供足够的营养和合适的条件。双子叶植物胚的发育阶段为合子、二细胞原胚、球形胚、心形胚和鱼雷形胚。手杖形胚、倒U形胚、成熟胚、继心形胚后的双子叶胚易于培养，而球形胚难以培养

14、。单子叶植物的胚胎发育期与双子叶植物的非常不同。未成熟胚培养，常用培养基：Nitsch，MS，1/2MS谷物也与N6和B5未成熟胚一起培养，它们需要比成熟胚更高的蔗糖浓度，惰性甘露醇可以代替蔗糖来调节渗透压。VB1和生物素在胚胎发育中起着重要作用。一般来说，不需要外部激素。八分熟椰奶对幼胚的促进作用最为明显。胚乳培养的弱光或暗培养防止了未成熟胚的过早萌发：未成熟胚在培养基上不发育成成熟胚，而是提前长成薄而畸形的幼苗。抑制未成熟胚过早萌发的因素：增加培养基中的蔗糖浓度(10)；加入脱落酸(0.010.2毫克/升)和酪蛋白水解物(200500毫克/升)；高温(32)，强光培养。脱落酸能抑制幼胚吸水

15、，使其脱水成熟。操作实例及经验，双培养基大麦幼胚培养基：B5 1/2MS无机盐MS有机成分一般适用于在各种谷物幼胚培养物中添加肌醇，以及胚培养物1的应用。挽救杂交胚获得罕见的杂交胚挽救：当发生种间或属间杂交时，两个基因组的表达不协调，多数情况下，胚乳先败育，胚仍健康，因此可以通过体外胚培养将杂交幼胚培养成植株，称为胚挽救。把握胚胎抢救时间；屏蔽的功能；冷处理；首先，诱导杂种胚产生愈伤组织，然后分化杂种植株。胚胎培养的应用。单倍体生产：染色体消除后剥离胚胎培养3。打破休眠4。稀有植物的繁殖：马卡普诺，胚乳培养和第二阶段的三倍体生产。大多数情况下，先诱导胚乳细胞的愈伤组织增殖，然后诱导愈伤组织分化器官，或胚状体胚和胚乳一起培养，这有利于胚乳愈伤组织的形成，但应随后去除，以免混淆胚愈伤组织和胚乳培养。三倍体的经济价值：无核果实；高生物量；质量好；获取基因定位的三体。植物胚胎发生过程：原胚球形胚心形胚鱼雷胚叶胚球形胚前期心形胚前期鱼雷胚球形