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第一章(1)概论植物组织培养技术
1.细胞全能性理论 2.植物的再生性 3.根芽激素理论 4.组培苗的遗传稳定性
一、细胞全能性理论
植物每一个具有完 整细胞核的体细胞,都 含有植物体的全部遗传 信息,在适当条件下, 具有发育成完整植株的 潜在能力。
植物细胞全能性表达的条件
①体细胞与完整植株分离, 脱离完整植株的控制 ②创造理想的适于细胞生 长和分化的环境
4.愈伤组织〔callus〕:
离体培养时经诱导 后在外植体表面形 成的一团具分生能 力的无序生长的薄 壁细胞
5.胚状体[embroid]:
在离体培养过程中产 生一种形似胚(具有 明显的根端和芽端), 功能与胚相同的结构。
石龙芮下胚轴培养产生 胚状体过程
愈伤组织的形成和形态发生
1.愈伤组织的形成
思考: 各种组织培养类型有何主要的异同 处?
★相同点:无菌操作 人工培养基上培养
★不同点:外植体不同 成苗途径与培养方法不同
三、植物组织培养的特点
1、培养材料经济
2、培养条件人为控制,周年生产
3、生长周期短,繁殖率高
4、管理方便,有
利于实现工厂化生 产和自动化控制
第二节 植物组织培养的基本理论
6.根据培养条件
初代培养 继代培养 诱导培养 增殖培养 生根培养 脱毒培养 微体快繁 试管育种 试管嫁接 光培养 暗培养
初代培养:
芽、茎段、叶片、 花器等外植体在 离体培养条件下 诱导愈伤组织、 侧芽或不定芽、 胚状体过程。
继代培养:更换新鲜培养基来繁殖同 种类型的材料(愈伤组织、芽)。
生根培养:将芽苗转接到生根培养基 上培养成为完整植株的过程。
分生组织
组织
胚乳
种子 子叶
成熟组织 花梗 胚珠
胚 胚轴
原生质体
花粉
子房 花器 花托
花药 苞片
果实
根茎
芽
叶 幼苗
叶柄
植物组织培养有哪些类型?
1.根据培养基状态分类
培养基
固体培养
液体培养 半固体体培养
静止培养 旋转培养 纸桥培养 振荡培养
固体培养 振荡培养
液体静止 培养
纸桥培养
植物组培有哪些类型?
分启动期、分裂期和分化期。
◆启动期又称诱导期,是指细胞准备进行分 裂的时期。
◇启动期的长短,因植物种类、外植体的生 理状态和外部因素而异。
◇诱导启动的因素主要是外源激素,最常 用的有2,4-D、NAA、IAA和细胞分裂素等。 2,4-D效果最明显。
◆分裂期是指外植体细胞经过诱导后脱分化, 不断分裂、增生子细胞的过程。
已分化组织 细胞
组织 器官 植株
1.分化〔differentiation〕:细胞在分裂过程中发 生结构和功能上的改变,从而形成各类组织和器官。
2.脱分化〔dedifferentiation〕:已分化好的细胞在 人工诱导条件下,恢复分生能力,回复到分生组织状
态的过程。
3.再分化〔redifferentiation〕:脱分化后具有分 生能力的细胞再经过与原来相同的分化过程,重新 形成各类组织和器官的过程。
植物组织培养技术
思考:
植物有哪些繁殖方法?
分株繁殖 压条繁殖
播种繁殖 嫁接繁殖
扦插繁殖 组织培养繁殖
植物组织培养(tissue culture)技术
学习方法与要求
• 理论与实践相结合 • 自学与听课相结合 • 勤于思考和联想,多动手操作 • 实践-分析-实践-总结 • 积极参加组培协会活动 • 利用好教师、实验室等教学资源
三、根芽激素理论 外植体
根和芽的分化由生长 素和细胞分裂素的比 值所决定,二者比值 高时促进生根;比值 低时促进茎芽的分化; 比值适中则组织倾向 于以一种无结构的方
式生长。
脱
分 化
高生长素(如2,4 -D)
形成愈伤组织
再
分 化
高(细胞分裂素/生长 素)
分化成芽 分化成根
低(细胞分裂素/生长 素)
完整植株
◆分化期是指停止分裂的细胞发生生理代谢 变化而形成不同形态和功能的细胞的过程。
2.愈伤组织的生长与分化
1.器官发生 2.形成胚状体
3.愈伤组织的形态建成
①先芽后根 ②先根后芽,但芽的分化难度比较大
③在愈伤组织块的不同部位 分化出根或芽,通过维管组 织的联系形成完整植株。 ④在愈伤组织表面或内部 形成胚状体
出版社,2003 7 M.K.拉兹丹著.肖尊安,祝扬译.植物组织培养导论(第2
版).北京:化学工业出版社,2006 8 颜昌敬. 植物组织培养手册. 上海科技出版社,1990 9 谭文澄. 观赏植物组织培养技术.中国林业出版社,2000 10 杨增海. 园艺植物组织培养.农业出版社,1987
第一章 概述
激素对器官或愈伤组织的影响
本章小结:
复习思考题:
1. 植物组织培养与常规无性繁殖有何区别?
2. 名词解释:外植体、细胞全能性、愈伤组织、脱分
化、再分化、胚状体。
?
3. 植物组织培养有哪些类型?
4. 根据根芽激素理论,说明应怎样调整生长素和细胞分 裂素的比例,才能促使愈伤组织再分化?
5. 愈伤组织的形态发生有几种方式?
参考文献
1 植物生理学通讯 2 园艺学报 3 李浚明(编译).植物组织培养教程.北京:中国农业大学出
版社,2002 4 吴殿星,胡繁荣主编.植物组织培养.上海:上海交通大学
出版社,2004 5 沈海龙.植物组织培养.北京:中国林业出版社,2005 6 熊丽,吴丽芳.观赏花卉的组织培养与大规模生产.化学工业
实现细胞全能性的途径:
①直接分生芽 ②形成愈伤组织,再分化形成芽 ③形成胚状体,由胚状体直接重建完整 植株,或制成人工种子后再重建植株。
二、植物的再生性
◇现象:伤口愈合 扦插生根
◇植株再生的过程即为植物细胞全能性 表达的过程,经过脱分化和再分化两个 阶段。
分裂
分裂
细胞
分化 再
分
脱分化 分裂 化
养条件,使其生长、分化、增殖,发
育成完整植株或生产次生代谢物质的
过程和技术。
?
什么是植物组织培养?
组织培养----离体培养 组织培养----无菌培养
组织培养----植物克隆
广义和狭义概念有何区别?
★组培范围不同,即外植体范围不同。
广义组培
狭义组培
外植体〔explant〕:从植物体分离并 用于离体培养的材料。
6. 植物组织培养有哪些特点?
组织培养 分生组织培养 薄壁组织培养 输导组织培养
胡萝卜形成层(分生组织)培养示意图
胚胎培养 胚乳培养 原胚培养 胚珠培养
种胚培养
胚培养
败育
细胞培养
看
平
悬
微
护
板
浮
室
培
培
培
培
养
养
养
养
原生质 培养
非融合 培养
融合 培养
植物组织培养有哪些类型?
3.根据培养过程 4.根据培养基的
作用 5.根据培养目的
2.根据外植体分类 官 织培 胞质
培培 培养 培体
养养 养
养培
养
植株培养
扦 插 苗 培 养
种 子 苗 培 养
器官培养
根系培养 茎尖、茎段培养
叶片培养 花器培养 果实培养 种子培养
人参根消毒、接种操作程序图
菊花茎尖消毒、接种操作程序图
茎段培养成苗示意图
玫瑰茎段培养 竹竽茎尖培养
第 1 节 植物组培的含义、 类型与特点 第 2 节 植物组培的基本理论
第 3 节 组织培养发展与应用
第一节 植物组培的含义、类型 与特点
一、植物组织培养的含义 二、植物组织培养的类型 三、植物组织培养的特点
指在无菌条件下,将离体的植物
器官、组织、细胞或原生质体,培养
在人工配制的培养基上,人为控制培