植物组织培养期末复习资料一、名词解释1.植物组织培养:是指在无菌和人工控制的环境条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。
又称为植物离体培养、微型培养、试管培养。
2.愈伤组织:是指外植体因受伤或在离体培养时,其未分化的细胞和已分化的细胞进行活跃的分裂增殖而形成的一种无特定结构和功能的组织。
3.细胞全能性:指植物的每一个具有完整细胞核的活细胞,具有该植株的全部遗传信息,在一定条件下发育成完整植株的潜在能力。
4.胚状体:指在植物组织培养过程中,由细胞诱导分化形成的胚状结构,其功能类似于合子胚,可进一步再生成一个完整植株。
5.器官离体培养:是指对植物某一器官的全部或部分或器官原基进行离体培养的技术。
6.胚胎培养:指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳进行离体培养,使其发育成完整植株的技术。
7.花药培养:是将花粉发育至一定阶段的花药接种到人工培养基上进行培养,以形成花粉胚或愈伤组织进而分化成植株的技术。
8.花粉培养:是将花粉从花药中分离出来进行离体培养的过程。
9.细胞培养:是指对植物器官或愈伤组织上分离出的单细胞(或小细胞团)进行培养,形成单细胞无性系或再生植株的技术。
10.原生质体培养:在人工控制条件下,将原生质体进行培养,使其形成完整植株的技术11.原生质体融合:也称体细胞杂交,指通过物理化学方法使原生质体融合,经培养获得具有双亲全部或部分遗传物质的后代的方法12.植板率:已形成细胞团的百分数(即每100个铺在平板上的细胞中有多少个能长出细胞团)13.脱分化〔dedifferentiation〕:指在离体培养条件下,已分化的细胞、组织和器官在人工诱导条件下,失去原来的结构和功能而恢复分生能力,回复到分生组织状态的过程。
(掌握)14.再分化(redifferentiation):指在离体培养条件下,经脱分化的组织或细胞在一定的培养条件下可转变为各种不同的细胞类型,形成完整植株的过程。
(掌握)15.初代培养:指外植体来源于母本植株的最初培养16.继代培养:将初代培养得到的培养体移植于新鲜培养基中,这种反复多次的移植培养称为继代培养。
17.胚状体发生(embryoid):指在组织培养中,由一个非合子细胞(体细胞),经胚胎发生和胚胎发育过程(经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期),形成具有双极性的胚状结构。
18.污染:植物组织培养过程中培养基和培养材料滋生杂菌,导致培养失败的现象19.玻璃化:试管植物的玻璃化是指试管苗外观形态呈半透明、水渍状的生长异常现象,一旦形成玻璃苗,植株的增值系数即明显下降,既不能再用于后续的生根或继代增殖培养,移栽也难以成活。
20.褐化:又称褐变指外植体在培养过程中体内的多酚氧化物酶被激活,使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质,醌类物质积累产生的褐化物不但扩散致使培养基逐渐变成褐色,最后外植体变褐甚至死亡的现象。
21.茎尖脱毒培养:指对植物的带有一个以上定芽或不定芽的外植体(包括块茎、球茎、鳞茎在内的幼茎切断)进行离体脱毒培养的技术。
22.微茎尖嫁接:通过将不带毒的茎尖分生组织作接穗嫁接到不带毒的幼砧上进行试管内培养,获取完整的脱毒植株技术。
二、填空题1.植物组织培养根据外植体来源和培养对象不同主要分为组织培养、器官培养、胚胎培养、细胞培养、和原生质体培养几类。
2.6-BA / NAA 的高低决定着外植体的发育方向,其比值高时利于根分化生长,比值低时利于愈伤组织和芽分化诱导。
3. 微量元素母液可配成100倍,配制培养基时移取_10_毫升4. 试管苗生态环境与自然环境的差异:高温且恒温、高湿、弱光、无菌、CO2少、有害气体多。
5、愈伤组织整个过程大致可分为启动期、分裂期、分化期_等三个时期6.用茎段接种进行的快繁优点是:繁殖速度快_和_变异小_等。
7.微茎尖是接种时可带有1-2个叶原基的生长锥,其长度不超过0.5mm。
8.单核期包括单核中央期和单核晚期(单核靠边期)。
9. 花粉培养是指把花粉从花药中分离出来,•以单个花粉粒作为外植体进行离体培养的技术。
10.原生质体的分离方法有机械分离法和酶分离法(崩溃酶、蜗牛酶、纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶)。
11.原生质体的纯化方法有:离心沉降法、漂浮法和界面法。
12.胚胎培养包括胚培养、子房培养、胚珠培养、以及胚乳培养。
13.用机械法分离原生质体的主要缺点是:原生质体产量低,方法繁琐费力局限性大;优点是能排除酶的有害影响。
14.常用的冷冻保护剂有甘油、脯氨酸和糖类等,一般具有降低冷冻防护素剂、提高细胞存活率和再生能力的特点。
所以,预处理需要在 0℃温度下进行,处理时间也不宜过长,一般不超过 0.5小时。
15.悬浮培养细胞数目的增殖变化包括:滞后期(延迟期)、对数生长期、直线生长期、缓慢期、静止期。
16.真菌污染:3-5天出现,出现霉状物、毛状物。
细菌感染:1-2天出现,出现浓状物。
三、中英文缩写1.IAA(吲哚乙酸)、IBA(吲哚丁酸)、NAA(萘乙酸)、2,4—D(2,4-二氯苯氧乙酸)2.6—BA(6-苄基腺嘌呤)、2T(玉米素)、激动素(KT)、2-iP(2,(赤霉素)、GGB(绿色球状体)、TDZ(噻重氮苯基异戊烯腺嘌呤)、GA3脲)、ABA(脱落酸)四、简答论述题(一).培养基母液配制1.目的:方便培养基配制时的快速移取;减少误差,保证各物质成分的准确性;节约人力物力,提高工作效率2.基本母液配制(以MS培养基为例)配制MS培养基时母液的计算(1)、无机大量母液(扩大10倍配1L )成分:硝酸钾硝酸铵硫酸镁磷酸二氢钾氯化钙在混合过程中有些离子易产生沉淀,应注意:a)各种化合物的组合以及加入的前后顺序,应该把钙离子、锰离子、钡离子和硫酸根和磷酸根离子错开,以免发生沉淀。
b)把每种试剂单独溶解后再加入后一种化合物。
混合已溶解的各种矿质盐时还应该注意加样顺序,钙盐要最后缓慢加入进去。
(2)、无机微量母液(扩大100倍配1000ml)成分:硼酸,硫酸铜,硫酸锰,硫酸锌,氯化钴,钼酸钠,碘化钾称量工具:托盘天平和电子天平(3)铁盐(扩大100倍1000ml)成分:硫酸亚铁,Na2-EDTA注意:铁盐采用托盘天平称取。
铁盐选用硫酸亚铁而不用硫酸铁,是因为它溶解后易产生红色的氢氧化铁沉淀。
(4)有机物(扩大50倍500ml)成分:甘氨酸VB1 VB6 烟酸肌醇注意:有机物中的物质均采用托盘天平和电子天平称取(5)激素母液(常用的)成分:生长素(NAA,IBA,2,4-D,IAA)、细胞分裂素(6-BA,KT,GA,ZT)注意:a)激素母液一般配成1mg/ml;b)NAA、IBA、IAA一般可先用少量95%酒精助溶;c)2,4-D可用0.1mol/L的NaOH或KOH助溶;d)细胞分裂素类一般先用少量1mol/L盐酸助溶;e)赤霉素配制时可用少量95%酒精助溶。
(6)母液的保存A.装瓶: 将配制好的母液分别倒入瓶中,贴好标签,在标签上注明母液名称,配制倍数,与配制日期。
B.储藏:母液配好后放人冰箱内4℃低温保存,用时再按比例稀释。
(二)、手提式高压蒸汽灭菌锅的使用:(1)加水:往锅里加水与支架齐平或稍高出支架。
(2)装锅:往锅中放入培养基试管。
(3)封锅、接通电源:盖好锅盖,对角线拧紧螺旋。
关闭放气阀和安全阀,接通电源,加热。
(4)排冷空气:当压力达到0.5 Kg/cm2 (0.05Mpa) 时,打开放气阀放冷气。
(5)升温升压:压力回零后,关闭放气阀,继续加热加压。
(6)保温保压:当压力达到0.1Mpa时计时,使压力保持在0.1-0.15Mpa之间,维持20-30min。
(7)断电降温、出锅:灭菌完毕后,撤掉电源,压力自然降到“0”时打开锅盖,取出试管。
(三)外植体的选择与培养1.选择要求a、再生能力强b、遗传稳定性好c、外植体来源丰富d、外植体灭菌容易2.外植体的灭菌与无菌接种(1)将采来的植物材料除去不用的部分,将需要的部分仔细洗干净,如用适当的刷子等刷洗。
把材料切割成适当大小,置自来水龙头下流水冲洗几分钟至数小时。
易漂浮或细小的材料,可装入纱布袋内冲洗。
流水冲洗在污染严重时特别有用。
(2)接种用具消毒接种前,先用紫外灭菌30min。
进入接种室,先将超净工作台用70%酒精棉擦干净,将所用的金属器械用酒精灼烧消毒,等器械冷却后进行接种。
接种过程中要注意防止染菌,手臂不能在外植体上面来回移动,而且接种速度要快。
(3)对材料的表面浸润灭菌。
要在超净台或接种箱内完成。
用70%酒精浸10~30s。
由于酒精具有使植物材料表面被浸湿的作用,加之70%酒精穿透力强,也很易杀伤植物细胞,所以浸润时间不能过长。
(4)用配制好的化学药剂进行消毒①次氯酸钠和次氯酸钙都是利用分解产生氯气来杀菌的,故灭菌时用广口瓶加盖较好;②过氧化氢是分解中释放原子态氧来杀菌的,这种药剂残留的影响较小,灭菌后用无菌水涮洗3—4次即可;③升汞是由重金属汞离子来达到灭菌的;由于用升汞液灭菌的材料,难以对升汞残毒较难去除,所以应当用无菌水涮洗8~10次,每次不少于3min,以尽量去除残毒。
(5)无菌水涮洗,涮洗要每次3min左右,视采用的消毒液种类,涮洗3-l0次左右。
无菌水涮洗作用是免除消毒剂杀伤植物细胞的副作用。
6)外植体分割(7)无菌接种接种全过程:酒精擦拭手-外植体消毒-浸泡-器械消毒-酒精灯灼烧-酒精擦拭培养皿-酒精擦拭-旋转灼烧-取外植体-修剪外植体-接种-盖好瓶塞(四)植物脱毒培养的机理(微茎尖培养的试管苗是无毒的原因)1、病毒主要通过维管组织系统长距离转移,而分生组织中不存在维管束,所以顶端分生组织无毒或含毒较低。
2、病毒可以通过胞间连丝在细胞间移动,但速度很慢,难以赶上活跃生长的茎尖。
3、在旺盛分裂的细胞中,代谢活性很高,使病毒无法进行复制。
4、在植物体内可能存在着病毒钝化系统,它在分生组织中比其他任何区域具有更高的活性。
5、在茎尖中存在高水平内源生长素,可抑制病毒的增值。
(五)植物组培实验室的设计1.原则:防止污染、控制污染、保证无菌操作;按照工艺流程科学设计,达到经济、实用和高效;结果布局合理,工作方便,节能,安全;规划设计与工作目的、规模及当地条件等相适应。
2.流程:在进行植物组织培养工作之前,首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解,以便因地制宜地利用现有房屋,或新建、改建实验室。
实验室的大小取决于工作的目的和规模。
以工厂化生产为目的,实验室规模太小,则会限制生产,影响效率。
在设计组织培养实验室时,应按组织培养程序来没计,避免某些环节倒排,引起日后工作混乱。
植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。
要做到无菌的条件,需要一定的设备、器材和用具,同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。