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第一章_植物工厂化育苗工厂及设备
◆成分和浓度不同:含盐量较高的培养基、硝酸钾含量较高的培养基、中等无机盐含量的 培养基、低无机盐含量的培养基
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(二)几种常见培养基的特点
1、MS培养基 ◆无机盐浓度高 ◆高含量的氮、钾,尤其是硝酸盐 ◆含有一定数量的铵盐 ◆营养丰富 ◆不需要添加更多的有机附加物
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2、White培养基 ◆1943年由White为培养番茄根尖而设计 ◆ 1963年作了改良,提高MgSO4的浓度和增加硼元素 ◆无机盐浓度较低
第一章_植物工厂化育苗工厂及设备
第一节 实验室 一 、实验室
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。
实验室设计原则:保证无菌操作,达到工作方便,防止污染。
2
实验室组成:
接种室
接种室 实验室
准备室
Text
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3.氨基酸
◆蛋白质的组成成分 ◆有机氮源 ◆可直接被细胞吸收利用 ◆培养基中常用的是甘氨酸
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4.肌醇 ◆环己六醇 ◆细胞壁的构建材料 ◆参与碳水化合物、磷脂代谢及离子平衡等生理活动 ◆促进活性物质发挥作用
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(四)植物生长调节剂
植物生长调节剂不仅可以促进植物组织的脱分化和形成愈伤组织,还可以诱导不定芽、 不定胚的形成。
植物组织培养时培养基的pH值大多在5.0-6.5 71
一、洗涤 1、玻璃器皿洗涤
第三节 基本操作
新购置玻璃器皿
1%稀HCl
浸渍12h
已用过的玻璃器皿
洗衣粉洗涤
清水冲 洗
晾干备 用
2、塑料用品洗涤
塑料器皿
2%NaOH浸泡12h
蒸馏水冲洗
清水冲 洗
晾干备用
清水冲洗 2%—5%盐酸浸泡 30min
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按照国际植物生理协会的建议: 所需浓度 > 0.5mmol/L的元素为大量元素 所需浓度 < 0.5mmol/L的元素为微量元素
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1.大量元素 N是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生物碱等的组成成分,在植物生命活动 中占有重要的位置。 P是磷脂的主要成分。培养基中常用KH2PO4 NaH2PO4等。 K对碳水化合物合成,转移,以及氮素代谢等有密切关系。
蔗糖 pH 烟酸 盐酸吡哆醇 甘氨酸 盐酸硫铵
(mg/l)
37.3 27.8 50 5.8 0.5 0.5 2.0 1.0
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第三章 培养基和培养条件
一、培养基母液的配制 为了减少工作量,减小误差,最方便的方法是预先配制好不同组分的培养基母液。
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1.配制母液原则 ➢ 相同类型的试剂混合; ➢ 易形成沉淀的药品分开; ➢ 母液浓度要适宜; ➢ 用量要认真计定容的培养基倒入容器中,加入蔗糖和琼脂,并加热使其完全溶解; 5、调整pH; 6、将培养基分装倒培养器皿中,封好瓶口; 7、灭菌,用高压锅灭菌(121℃,15~20min)或过滤除菌; 8、灭菌后待高压锅温度下降到50℃以下时,便可以取出、冷却凝固后待用。
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三、培养基的保存
配制好的培养基一般要在室温、黑暗且清洁的地方放置3~5天再使用。 保存时间太久,培养基可能会污染、脱水、易分解的成分会发生分解,培养基成分会发生 较大的变化。 每批培养基均必须附有该批培养基制备记录副页或明显标签。
组成成分
KNO3 CaCl2·2H2O MgSO4·7H2O
KH2PO4 (NH4)2SO4
KI H3BO3 MnSO4·4H2O ZnSO4·7H2O
N6培养基组成及配方
数量(mg/l)
2.3 166 185 400 463 0.8 1.6 4.4 1.5
组成成分
Na2-EDTA FeSO4·7H2O
16.5
MoO3
0.00
01
65 CuSO4 5H2O 0.00 1
200
含量 2.5
有机物 肌醇 烟酸
含量 其他 含量 100 蔗糖 30000 0.3 琼脂 8000
盐酸硫胺 0.1 素
盐酸吡哆 0.1 辛
甘氨酸
3
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3、B5培养基 ◆1968年由Gamborg等为培养大豆根细胞而设计
◆含有较低的铵盐
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2.MS培养基母液的配制 MS培养基母液根据试剂特性通常配成五种母液,即大量元素母液(10或20倍)、微量
元素母液(100或1000倍)、Fe盐(100倍)、Ca盐(50倍)、有机物(100倍)。
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3.激素母液的配制 生长素类、赤霉素类及脱落酸等用95%乙醇溶解; 细胞分裂素类用1N HCl或1N NaOH溶解。 通常激素母液浓度生长素类为0.1~0.5 mg/ml, 细胞分裂素母液浓度为 0.2~1.0 mg/ml.
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(一)水分 构成培养基的绝大部分组分为水分。 在研究上,常用蒸馏水来配制培养基,而最为理想的水应该是纯水。
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(二)矿质元素 ※大量营养元素:占干物质重量的0.1%以上;
C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等9种 ※微量营养元素:占干物质重量的0.1%以下
有的只含0.1mg/kg Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl等7种
3、金属用品洗涤 热洗衣粉水洗净
冲洗
擦干
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二、消毒灭菌
1.灭菌方法: (1)物理方法:
物理灭菌干热、湿热、射线处理、物理除菌、过滤、离心、沉淀等 (2)化学方法:
消毒剂、抗菌素灭菌
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2、灭菌
(1)培养基灭菌:高温高压湿热灭菌法 压力在9.8×104—10.8×104Pa 温度在121℃ 灭菌20—30min
1.碳源 碳源物质包括糖类物质、醇类物质和有机酸,以糖类物质最重要。
糖类物质特点: ◆具有热易变的性质 ◆利于吸收和利用 ◆使用浓度一般在2%—5% ◆提供能源和调节渗透压
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2.维生素类 ◆以各种辅酶的形式存在 ◆参与多种代谢活动 ◆对生长,分化等有很好的促进作用 ◆主要分为脂溶性维生素和水溶性维生素 ◆常用维生素有VB1和VB6
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二、培养基的配制
水 药品
糖 琼脂 玻璃器皿
混合 水洗
加热溶 解
干燥 接种
调整pH
分装
封口
冷却
灭菌
培养基的配制的具体步骤:
1、取出母液并按顺序放好。将洁净的各种玻璃器皿如量筒、容量瓶、移液管、移液枪和玻 璃棒等放在指定位置;
2、取一只容量瓶,放入配制培养基总量的1/3左右纯水,将母液按顺序加入,并不断搅拌; 3、加入植物生长调节剂后定容;
FeSO4·7H2O CuSO4·5H2O
蔗糖 pH 肌醇 烟酸 盐酸吡哆醇 激动素 2,4-D 盐酸硫铵
数量(mg/l) 27.8 0.025 40 5.5 100 1.0 1.0 0.1
0.1-1.0 10
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4、N6培养基 ◆1974年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养设计 ◆ KNO3和(NH4)2SO4含量高,不含钼
四、培养条件
温度
光照
湿度
环
境
条
气体
件
培养基的渗透压
pH值
植物材料一般最适温度在25±2℃之间 光强: 1000~6000 lx 光质:影响细胞分裂和器官分化 光周期:光照16h,黑暗8h 一般情况下,培养器内相对湿度应达100%,培养室内环 境的相对湿度在70%~80%
氧气是愈伤组织生长所必需的
调节渗透压常常从糖入手
(2)玻璃器皿灭菌:蒸汽高压消毒灭菌 干热消毒灭菌
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饱和蒸汽压力与其对应的温度
饱和蒸汽压力
kg/cm2
1b/m2
温度(℃)
0.0 0.141 0.281 0.442 0.563 0.703 0.844 0.984
0
100
2
103.6
4
106.9
A、赤霉素类 ◆组织培养中不常使用 ◆加速细胞的伸长生长 ◆促进细胞的分裂 ◆主要是GA3
B、脱落酸 ◆抑制细胞分裂和伸长 ◆促进脱落和衰老 ◆促进休眠和提高抗逆能力
GA3
脱落酸 48
(五)天然复合物
◆促进某些愈伤组织和器官的生长 ◆化学成分不明、复杂 ◆天然营养混合物 如:水解酪蛋白、玉米胚乳、酵母提取物
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第二节 仪器与设备 15
1.基本设备
电炉 冰箱
酸度计
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天
纯
平
水
器
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搅拌器 19
2.灭菌设备
蒸汽压力灭菌锅
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过滤灭菌装置 22
紫外灭菌灯管 23
3、无菌操作设备
超 净 工 作 台
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超净工作台
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无菌接种箱 26
4、培养设备
恒温振荡培养箱
光照培养箱
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摇床 28
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硼与蛋白质合成、糖类运输有着密切的关系 铜是某些氧化酶的成分,能够促进离体根的生长 锰参与植物的光合、呼吸代谢 钼参与氮素的代谢 氯是光合作用水光解的活化剂 微量元素的主要作用是作为酶的辅助因子或激活剂参与代谢的调节。
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(三)有机营养成分 培养基中的有机营养成分包括糖类物质 、维生素类 和氨基酸类。
◆较高的硝酸盐和盐酸硫胺素
组成成分
KNO3 CaCl2·2H2O MgSO4·7H2O (NH4)2SO4
KI H3BO4 MnSO4·4H2O ZnSO4·7H2O Na2MoO4·2H2O CoCl2·6H2O Na2-EDTA
B5培养基的组成和配方
数量(mg/l)
组成成分
2500 150 250 134 0.75 3.0 10 2.0 0.25 0.025 37.3
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(六)pH 在灭菌前,培养基的pH一般被调节到5.0~6.0 之间,最常用的pH为5.7~5.8。 pH过高时,培养基会变硬;pH过低时,则影响培养基的凝固。