菊花的组织培养
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
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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.
3、植物组织培养过程:
植物细胞培养 离 体 愈 脱分化 组 伤 再分化 织 组 或 细胞分裂素 织 ≈生长素 细胞分裂素 细 <生长素 胞 细胞分裂素> 生长素 芽 根
植 物 体
不需要光?
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需要光
植物组织培养的过程
离体的植 物组织或 细胞
脱分化
愈伤组织
再分化
根和芽
完整的植 物体
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珍珠岩:固体基质型,含水量高、蓄水性强、 透性好,适合栽培.
3、移栽 幼苗长壮后,移栽到土壤中. (六)栽培 幼苗移栽后,每天观察并记录幼苗的生长情 况,适时浇水、施肥,直至开花.
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三、课题延伸 1、一般来说,容易进行无性繁殖的植物,也 容易进行组织培养.
2、实例:芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季.
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本课题内容小结
细胞分化 植物体的 组织培养 细胞全能性 组织培养过程 营养 影响组织培 养的因素 激素 环境条件
基础知识
菊花 组织 培养
实验操作
MS固体培养基制备 外植体消毒 接种 培养 移栽
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栽培
作业:P36
1、在植物组织培养过程中,为什么要进行一系列的消毒、 灭菌,并且要求无菌操作。
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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
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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.
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③特点: A.持久性: 是一种持久性的变化,它发生在生物体的 整个生命过程中,在胚胎期达到最大限度. B.稳定性: 细胞分化是稳定的,一般是不可逆转的. C.全能性: 已分化的细胞,仍具有发育的潜能.
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④结果: 形成不同的细胞和组织
⑤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. (2)细胞的全能性
课题1 菊花的组织培养
组织培养是指在人工培养基上,离体培养植物的器官、组织、细胞 和原生质体,并使其生长、增殖、分化以及再生植株的技术。
一、基础知识
1、植物的组织培养 (1)细胞的分化
①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 . ②过程: 如:受精卵增殖、生长、分化形成组 织、器官、系统.
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(2)离体的植物组织和细胞对营养、环境等条 件的要求相对特殊,需配置不同的培养基 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
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MS固体培养基成分及比例
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.
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2、配置培养基 ① 配制培养液 ② 调PH ③培养基的分装 分装到锥形瓶中,每瓶分装50ml或100ml. 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.
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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.
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 生长素 > 细胞分裂素: 有利于根的分化 生长素 < 细胞分裂素: 有利于芽的分化,抑 制根的分化 生长素 = 细胞分裂素: 促进愈伤组织生长 (4)pH、温度、光照 pH控制在5.8左右,温度控制在18-22。C,每日 用日光灯照射12h. 点此播放教学视频
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2、愈伤组织的继代培养 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. 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. 点此播放教学视频
(二)外植体消毒
1、选材:菊花茎段,取生长旺盛的嫩枝. 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.
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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.
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原理: 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.
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③实例 已分化的植物细胞,仍具有全能性. 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. ④全能性的比较: 受精卵>生殖细胞>体细胞
答案:(1)离体的植物组织或器官 植物细胞具有全能性 (2) 愈伤组织 低 高 (3)③ (4)单倍体植株 秋水仙素 纯合 体 单倍体育种 (5)绿色 含有表达叶绿体的基因 (6)②
4、植物组织培养的应用: (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) (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. (4)、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法
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 点此播放教学视频 两大类。
(3)植物激素的影响 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)
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(3)植物组织培养 细胞离体 ①必要条件: 一定的营养物质、激素和其他 外界条件 ②原理: 细胞的全能性
③相关概念: A.外植体:从活植物体上切下进行培养的那 部分细胞、组织或器官.
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B.脱分化:由高度分化的植物器官、组织或细 胞产生愈伤组织的过程,又称去分化。 C.再分化:脱分化产生的愈伤组织在培养过程中 重新分化根或芽等器官的过程 D.愈伤组织:细胞排列疏松而无规则,是高度液 泡化的、成无定形状态的薄壁细胞.
植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差,对培养 条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于 某些微生物的生长,如一些细菌、真菌等的生长。而培养 物一旦受到微生物的污染,就会导致实验前功尽弃,因此 要进行严格的无菌操作。 2、在选取菊花茎段是,为什么要选取生长旺盛的嫩枝? 外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。 生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化。
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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。
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(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.
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,同时能够维持培养 基的渗透压;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。
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.
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(三)接种 1、接种室消毒 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
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) 点此播放教学视频
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 先使用生长素,后使用 细胞分裂素 先使用细胞分裂素后使 用生长素 同时使用 实验结果 有利于细胞分裂,但不 利分化 细胞既分裂也分化 分化频率高