1.2 植物组织培养的概念及类型：
植物组织培养： 是指在无菌条件下利用人工培养基对离体
的植物器官、组织、细胞、原生质体等进 行的培养。
植物组织培养的类型
按培养材料分为（Gamborg等)：
愈伤组织培养 器 官培养
悬浮细胞培养
最为常见的组织培养
胚、胚乳、珠心、子房、根、茎、叶、 花和幼果的部分组织的培养 游离单细胞培养
1.4 植物组织培养发展简史
1、萌芽阶段：(从20世纪初到30源自代中）➢1838-1839年，德国科学家Schleide 和Schwann 发表了细胞学说，奠定了组织培养的理论基础。
Haberlandt： 1902年，提出了
植物细胞全能性学说
观点：
高等植物的组织和器官可 以分割成单个细胞
贡献： 提出细胞全能性
➢创立了White培养基。
➢1943年White发表了《植物组织 培养手册》的专著，使植物组织 培养开始成为一门新兴的学科。
叶诱导愈伤组织
1.3 植物组织培养的基本理论
1.2.1 植物细胞的全能性
一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统 和细胞核，它就会带有一套发育成一个完整植 株的遗传基础，并具备发育成完整植物体的潜 在能力。
细胞全能性的实现条件和差异
全能性实现的条件：
离体状态 有一定营养物质、激素和其他外界条件
1960年G.Morel采用兰花的茎尖培养，
实现了去病毒和快速繁殖两个目的。这是
G.Morel
经过茎尖—原球茎—小植株的方式而再生 的。
Morel提出的这种离体无性繁殖方法，其繁殖系数极高，很
快被兰花生产者所采用，迅速建立起兰花工业。植物离体微繁技
术及脱毒技术得到了迅速发展，实现了产业化。
兜兰
魔芋胚状体
胚状体发生途径
脱分化
外植体
愈伤组织
再分化
胚状体
再生植株
再分化过程的两种途径：
器官发生 茎芽、根的分化
分化、脱分化 分生状 再分化
成熟细胞 态细胞
胚状体
胚状体发生
再生植株
植物组培技术基本过程
外植体 移栽
无菌 脱分化 接种
培养室
诱导愈伤组织 的形成 再分化
试管苗的形成
植物组织培养特点
①培养条件可以人为控制 ②生长周期短，繁殖率高 ③管理方便，利于工厂化生产和自动化控制
第1章绪论
主要内容： 植物组织培养的应用
植物组织培养概念及类型 植物组织培养的基本理论 植物组织培养的发展简史
1.1 植物组织培养的应用
1、快速繁殖和作物脱毒
1.微型繁殖－兰花工业 (1)微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物
组织培养技术. (2)特点: ①保持优良品种的遗传特性; ②高效快速地实现种苗的大量繁殖.
垂 花 蕙 兰
建 兰
金 嘴 墨 兰
石
斛 兰
石斛兰
西 藏
虎 头 兰
文
心 兰
文心兰
扇
贝 兰
快速繁殖实现工厂化育苗
2.作物脱毒 (1)材料:无病毒的茎尖 (2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得
2、作物育种
1.单倍体育种 (1)方法:花药的离体培养 (2)优点: ①后代稳定遗传,都是纯合体; ②明显缩短育种年限.
分化：指细胞在形态结构和功能上发生永久性的适度变化过 程。
脱分化：成熟的细胞转变到分生状态的过程，而进行分裂形 成无分化的细胞团，即形成愈伤组织的过程。
再分化：脱分化的细胞再次分裂、分化并形成不同组织，进 而构成器官和植株的过程。
模式植物烟草组织培养的过程:
1.2.3 器官发生和胚状体发生-再分化过程的两种途径
2.突变体的利用 (1)产生:植物组织培养 (2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
神奇的人工种子 (1)特点: ① 后代无性状分离 ② 不受气候,季节和地域限制 (2)技术: 植物组织培养. (3)结构: 人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽.
3、植物有用产物生产
植物组织培养大量生产紫草素
现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、 玉米、水稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成 功紫，草但由于愈成伤本组织较高，紫中草国素尚未应用于生产。
4、遗传、生理生化和病理研究
花药和花粉培养获得的单倍体和纯和的二倍体植物，是
研究细胞遗传的好材料。
细胞是一切生理功能的场所。细胞和原生质体培养研究
细胞营养、代谢、抗病性等非常理想。
细胞团培养
茎尖分生组织培养 原生质体培养
外植体（explant)：由活体植物体上切取下来的，用于组织 培养的各种接种材料。包括各种器官、组织、细胞或原生 质体等。
愈伤组织（callus）：原指植物受伤后在伤口表面形成的一团 薄壁细胞；在组织培养中，是指在人工培养基上由外植体形 成的一团无序生长的具有旺盛分裂能力的薄壁细胞。
细胞再生的潜力与细胞分化程度成负相关。
受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞
植物细胞全能性的实现：
1.植物的生活史（生命周期）
受 精 卵
早期胚胎发育 合 分化 子 胚
组 形成 织
器 官
构成
植 物 体
2.植物组培过程（组培周期）
已
分 化 细
脱分化
愈 再分化 组 形成
伤
织
组
器 官
构成
植 物 体
胞
织
1.2.2 细胞分化、脱分化和再分化
首次进行离体细胞培养
小野芝麻和凤眼兰的栅栏细胞和虎眼万年青属表皮细胞 Knop+蔗糖
无分裂
细胞高度分化+培养基中无生长激素
2、奠基阶段（从20世纪30年代末到50年代中）
➢1934年，美国植物生理学家 White 用番茄根尖建立起第一个 活跃生长的无性繁殖系，从而使 非胚器官的培养首先获得成功。 1937年，White发现3种B族维生素 和IAA对植物生长有用。
植物组织培养与植物基因工程:
含有目的基因 的农杆菌
Regeneration of Plants from Cells or Tissue Is an Important Research Tool
This is the most common way of producing transgenic Arabidopsis.
1. 器官发生途径： 由愈伤组织或外植体诱导形成不定根或不定芽， 再获得再生植株的方法。
百合鳞叶培养
器官发生途径
脱分化
外植体 愈伤组织 不定芽
不定根
再分化
再生植株
愈伤组织器官发生途径
小 麦
愈伤组织
芽分化
胚状体
再生苗
2 体细胞胚胎发生途径（胚状体发生途径） ：
是指在愈伤组织中产生出一些与种子中的胚相似的结 构，即同时形成一个有苗端和根端的双极性结构，而发育成再 生植株的途径。