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植物组织培养-外植体的选择与建立资料讲解
根据细胞全能性学说,植物体的每一个细胞 都含有全部的遗传信息,都能再生出一个 新植株。但是,要使每个细胞的全能性都 表现出来,在目前还是不易做到的事。因 而,外植体(初始培养物)的选择非常重 要。
第二节 外植体(培养物)的选择
1、基因型:
再生能力 (1)、双子叶>单子叶; (2)、被子植物>裸子植物; (3)、双子叶植物中:茄科(Solanacea);秋海棠
能否有效地控制微生物污染是植物离体培养是否成功的关键技术 之一。对于离体培养的探索性研究实验,污染会导致实验失败; 对于大规模的离体繁殖生产来说,污染使生产成本大大增加。 因此,无论是科研机构还是生产厂家都十分重视微生物污染问 题。
植物离体培养中的污染可分为外植体、培养基、无菌操作和培养 环境四个方面。其中培养基和无菌操作方面的污染,目前已得 到十分有效的控制。外植体方面污染最复杂,也最难控制,其 可能是细菌引起的,也可能是真菌引起的;微生物可能是附生 性的,也可能是内生性的。近年来,国外较重视各种微生物的 鉴定,并根据不同的微生物种类采取相应的控制措施,这方面 的研究进展较快。
第三节 外植体(培养物)的建立
(4)、附生菌控制:
• 采用化学杀菌剂可以有效地杀死附生菌,但是一些较特殊的外植体材料,如密披绒 毛的叶片或幼果、花芽或带苞片的叶芽,附生菌可能潜伏在外植体上,无法彻底清 除。这时,必须采取一些特殊的措施,才能有效控制附生菌。
取材来源:
• 从保护条件下生长的植株上取材,可有效地控制微生物污染。保护条件指温室、培 养箱、生长室等。从温室、培养箱里取材,可有效减少附生菌的群体数量。从栽培 于温室中的植株上取材和从露地取材相比,前者污染率更低。
抑 制 物 质 含 量
时间或季节
第二节 外植体(培养物)的选择
3、根据时间和季节取材
取取材材时时间间
物 质 含 量
抑制物质 生长物质
时间或季节
第二节 外植体(培养物)的选择
具原基结构的外植体:茎尖、 侧芽、原球茎、鳞芽、分生 组织
不具原基结构的外植体:根、 茎、叶、花、果等器官,需要 脱分化。
4、根据母株位置选择:
• 污染估算:首次接种通常污染 率40—60%
按40%计:接种100个材料 1个材料/容器:
污染量=100X40%=40 获得量=100-40=60。 2个材料/容器: 2污染:1X40%X40%=16% 1污染:2X40%X40%=32% 弃掉 2未污染:60%X60%=36% 污染率=100-36=62% 污染量=100X62%=62 获得量=100-62=48
年
龄
或
幼
化 程 度
外 植 体
建
立
母株年龄和幼化程度与外植体建立
阶
段
发
育
外
植
体
建
立
母株阶段发育与外植体建立
第二节 外植体(培养物)的选择
杜鹃花 ‘van Weerden Poelman’
第二节 外植体(培养物)的选择
第二节 外植体(培养物)的选择
3、根据时间和季节取材
生 长 物 质 含 量
时间或季节
第三节 外植体(培养物)的建立
1、主要任务:成功的将外植
体建立在试管中。
2、主要技术环节:
(1)、外植体的选择 (2)、外植体的消毒 (3)、培养基的选择、配制 (4)、外植体消毒与接种
3、关键问题:
(1)、污染(Infection) (2)、褐变(Browning)
第二节 外植体(培养物)的选择
第三节 外植体(培养物)的建立
(1)、产生污染的因素: ①外植体:通常多年生的木本材料比一二年生的草本材料带菌多;
老的材料比幼嫩的带菌多;田间生长的材料比温室的带菌多; 带泥土的材料比清洁的带菌多。一年中以雨季的材料带菌多, 一天中以中午阳光最强时的材料带菌少。 ②培养基:高压蒸汽灭菌的温度、压力、时间和正确使用情况, 以及过滤灭菌中过滤膜孔径、过滤灭菌器械的灭菌处理、过滤 灭菌操作等均影响培养基的灭菌效果。 ③操作环节:接种室是否清洁、干燥、密闭,是否经常用紫外线 灯照射、甲醛熏蒸、70%酒精喷雾杀菌等,操作是否等熟练。 ④培养环境:培养室要求清洁、密闭。每天用70%酒精喷雾除菌、 降尘,每周用少量甲醛熏蒸灭菌。如有空气过滤装置效果更好。 培养室相对湿度太高时,污染加重。
杜鹃花 ‘Rhodoendron’
第二节 外植体(培养物)的选择
2、根据母株的年龄和生长发育阶段选择:
年龄
生长
开花
童年期
转变年期 阶段发育
成年期
第二节 外植体(培养物)的选择
2、根据母株的年龄和生长发育阶段选择:
植株的生长与发育
第二节 外植体(培养物)的选择
2、根据母株的年龄和生长发育阶段选择:
第三节 外植体(培养物)的建立
(2)、污染的防止: • 母株保护:保持母株清洁,减少喷
灌。温室种植,喷施杀菌(虫)剂, 减少病原菌含量。 • 材料选择:选取生长发育健壮,病 虫危害少的材料。 • 严格清洗、消毒与无菌操作。 • 小容器、分散接种。
第三节 外植体(培养物)的建立
(3)、污染估算及对策:
• 所取植株的生长土壤,是组织培养中的一个重要污染源。如果采用温室栽培,事先 应进行土壤灭菌。此外,灌溉水也可能成为污染源。取材于用过滤水和用缄市饮用 水灌溉的植株,前者大大降低了微生物污染.
3 个材料/容器: 污染率=100-(60%)3=78.4%
污染量=100X78.4%=79 获得量= 100X(60%)3= 21 4 个材料/容器: 获得量= 100X(60%)4=13 5 个材料/容器: 获得量= 100X(60%)5=8 • 防止污染的对策:
小容器、多数量、尽量分散、相 互隔离
第二节 外植体(培养物)的选择
第二节 外植体(培养物)的选择
第二节 外植体(培养物)的选择
第二节 植
外
体
植
大
体
小
建
立
4、外植根体据大小外与植外植体体的建立大小选择:
第二节 外植体(培养物)的选择
第三节 外植体(培养物)的建立
4、污染(Infection)
科(Begoniaceae);景天科(Crassulaceae); 苦苣苔科(Gesneriaceae);十字花科(Cruciferae) 再生力特强;郁金香(Tulip)再生力较弱。 (4)、同一种植物中:活体(in vivo)再生力强者, 离体(in vitro)再生力也强。
第二节 外植体(培养物)的选择