第十六章植物离体培养育种
类别 －依外植体的不同划分
胚胎培养 （embryo culture）未成熟或成熟了的胚 器官培养（organ culture）根尖、茎尖、子叶、叶片、叶
原基、花原基、或花果的未熟部分
组织培养或愈伤组织培养（狭义，tissue culture）维管束
形成层、贮藏薄壁组织及愈伤组织等
原生质体培养 进行体细胞杂交、核移植和核置换等工
作。
第十六章植物离体培养育种
外植体（Explants）
由活植物体上切取下来的可以用于组织培养的组织或器官
初代培养（Primary cultห้องสมุดไป่ตู้re）
指外植体的最初培养
继代培养（Subculture）
将初代培养得到的培养体移植于新鲜培养基中，这种反 复多次移植的培养，称为继代培养
➢ 生长周期短，繁殖率高
植物组织培养是由于人为控制培养条件，根据不同植物不 同部位的不同要求而提供不同的培养条件，因此生长较快。 总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致的优质种苗或脱 病毒种苗。
➢ 管理方便，利于工厂化生产和自动化控制
植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温 度、光照、湿度、营养、激素等条件，既利于高度集约化和 高密度工厂化生产，也利于自动化控制生产。
生物技术的概念： 是指应用生物科学的理论、方法和技术，按照人们设计的蓝 图，改良和加工生物，或用生物及其制备物作为加工原料， 以提供所需制品为人类社会服务的综合性科学技术。 生物技术与育种结合形成作物育种生物技术
﹢＝
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苏云氏杆菌 产生毒害剂的基因 除害剂基因与质粒结合
基因重 组
B5培养基 是1968年由Galmborg等为培养大豆根细胞而设计 的。其主要特点是含有较低的铵，这可能对不少培养物的 生长有抑制作用。从实践得知有些植物在B5培养基上生长 更适宜，如双子叶植物特别是木本植物。
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生物学原理
植物的再生作用：植物的根、茎、叶等器官、组织和细胞 都具有再生成完整植株的能力。其是无性繁殖的基础， 它是受内源激素调控的。人工控制和调整培养基成分， 可使其发育成完整的植株。
细胞的分化和形态发生：指细胞在分裂过程中发生结构和 功能方面的改变，从而在植物个体发育过程中形成各类 组织和器官，完成整个生活周期。
组织培养的意义
胚胎培养 主要克服远缘杂交中胚不能在种子中正常发
育而早期败育的问题。
胚珠和子房培养 进行试管内受精和杂种胚的分化成长，
以克服不育性和不亲和性等障碍。
细胞及组织培养 进行优良单系的快速繁殖，自交不亲
和系、雄性不育系的无性繁殖，突变体的诱导与分离及 种质的保存和运输等方面。
花药及花粉培养 单倍体育种，加速获得纯二倍体。
植物组织培养在技术上的发展
研究材料范围逐步扩大
胚、胚轴、子叶、幼苗、茎尖、根、叶等； 动物细胞+植物细胞/微生物原生质体
培养方法逐步完善
固体培养发展到液体振荡或旋转培养 悬浮培养、液滴培养、双层培养、包埋培养
培养基不断改进
White培养基、MS培养基、MT培养基等
实验手段逐步完备
第十六章植物离体培养育种
第十六章植物离体培养育种
离体的植物 脱分化 器官、组织、 细胞
愈 再分化 根 伤
组
织
芽
植 物 体
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植物 组织 培养 过程
植物组织培养特点
➢ 培养条件可以人为控制
组织培养摆脱了大自然中四季、昼夜的变化以及灾害性气 候的不利影响，且条件均一，对植物生长极为有利，便于稳 定地进行周年培养生产。
组织培养（Tissue culture） 是指用无菌方法使植物体的离 体器官、组织和细胞在人为提 供的条件下生长和发育的所有 培养技术的总称，也称之为离 体培养（In vitro culture）。
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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 发育的技术称为组织培养
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生物学原理 植物细胞的全能性（totipotent）：是指植物每个细胞都
具有该植物体的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。
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，从 理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。 科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定的营 养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全 能性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程， 就是植物组织培养。
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植物细胞全能性的表达
脱分化（dedifferentiation)：将来自已分化组织的已停 止分裂的细胞从植物体部分的抑制性影响下解脱出来， 恢复细胞的分裂活性。 再分化（redifferentiation):经脱分化的组织或细胞在一 定的培养条件下可有转变为各种不同细胞类型的能力。
BT 玉米
含转基因的幼苗
植物细胞与重组基因 细菌共同培养
第十六章植物离体培养育种
重组基因在细菌中 培养扩增细菌
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第十六章 植物离体培养育种 Tissue culture and breeding §1 植物离体培养发展简史、意义和生物学原理
第十六章植物离体培养育种
组织培养的概念
细胞培养 单个游离细胞
（分离出的体细胞/花粉细胞/卵细胞）
原生质体培养 除去细胞壁的原生质体
第十六章植物离体培养育种
植物组织培养是二十世纪发展起来的新技术， 近三十年来由于组织培养基础理论研究的深入，发 展极为迅速，发表的文献浩如烟海，几乎以植物为 研究对象的各个分支学科都在广泛进行组织培养。
第十六章植物离体培养育种
第十六章植物离体培养育种
§2 植物离体培养需要的基本条件
一、目前国际上流行的培养基及特点
MS培养基 它是1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞 而设计的。特点是无机盐和离子浓度较高，为较稳定的平 衡溶液。其养分的数量和比例较合适，可满足植物的营养 和生理需要。它的硝酸盐含量较其他培养基为高，广泛地 用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培养，效果良好。 有些培养基是由它演变而来的。