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1、1958年，美国植物学家斯图尔德等人，用胡萝卜韧皮部的组织块进行离体培养，得到了完整的植株,并且能够开花结果。,成熟的胡萝卜植株,胡萝卜肉质根薄片,胡萝卜试管苗,胚状体发育,离体培养,专题三 植物的组织培养技术,快速繁殖。生产药物、食品添加剂、香料、色素、和杀虫剂等。例如：紫杉醇，生物碱、紫草素等。转基因植物的培育。培养无病毒植株。,植物组织培养的意义：,1、课题目标说明植物组织培养的基本原理。学习植物组织培养的基本技术，进行菊花或其他植物的组织培养。2、课题重点与难点课题重点：植物组织培养过程中使用的无菌技术。课题难点：植物组织培养过程中使用的无菌技术。,一、植物组织培养的基本过程,1、基础
2、知识-细胞分化：（1）细胞分化的概念：植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。（2）植物体的个体发育，是植物细胞不断分裂、生长和分化的结果。（3）细胞分化是特定基因在一定的时间、空间选择性表达的结果。,2、基础知识-细胞全能性,（1）概念：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。（2）细胞全能性的物质基础：生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全套基因。（3）高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植株的能力。（4）动物体细胞随着分化程度的提高，细胞的全能性逐
3、渐受到限制，分化的潜能较窄，但其细胞核仍具有全能性。例如：克隆羊等。（5）在生物体的所有细胞中，受精卵的全能性是最高的；其次是卵细胞。,全能性的高低：,体细胞：植物细胞动物细胞,分化程度低的细胞分化程度高的细胞,幼嫩细胞衰老的细胞,分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞,受精卵生殖细胞体细胞,（6）全能性表达的条件（植物组织培养的条件）内因：离体（离体的细胞、组织或器官）外因：1）无菌 2）适宜的外界环境条件，如适宜的温度、湿度、光照等 3）培养基（一定的营养物质，激素）,3、植物组织培养的基本过程,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,根、芽,植物体,外植体,A、脱分化,B、再分化,3、植物组织培
4、养过程,1、A过程进行有丝分裂,2、B过程进行有丝分裂同时也进行分化,3、A不需光照，而B需光照，叶绿素的合成需光照,愈伤组织,愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。,1、植物材料的选择,二、影响植物组织培养的因素,（1）不同的植物组织，培养的难易程度有很大差别；（2）同一种植物材料，因其年龄、保存时间的长短不同也会影响培养的结果。（3）一般选择植物生长旺盛的部位。菊花的组织培养，一般选择未开花植株的茎上部新萌发的侧枝。,大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S 微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co 有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生
5、素、蔗糖等 植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等,MS培养基的主要成分：,2、培养基不同的离体组织和细胞对营养、环境等条件的要求相对特殊，需配置适宜的培养基。常用的一种培养基是MS培养基。,MS固体培养基成分及比例,微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。,思考题：同微生物培养基相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？,MS培养基的成分及各成分的作用：,3、激素配比对组织培养的影响,在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。植物激素中，生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激
6、素。其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响实验结果。高：利于根分化、抑制芽的形成生长素/细胞分裂素 低：利于芽的形成,适中：利于愈伤组织的形成,5、消毒在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境,4、pH、温度、光照等条件菊花：pH=5.8 温度控制在1822 每日光照12h,正常苗,污染苗,无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键。,活动：尝试把菊花组织培养的操作流程给描述出来。（提示：怎样配制MS培养基?外植体消毒应如何进行?接种、培养、移栽时应注意什么问题?）,三、实验操作：菊花的组织培养的实验操作：,（一）制备MS培养基（注意无菌操作）（二）外植体的选择与消毒（三）接种（注意无菌技术
7、的操作，方向）（四）培养（注意消毒和对光照的控制）（五）移栽（注意试管苗适应外部环境的过程）（六）栽培,实验操作,（一）制备MS固体培养基,1、配置各种母液,2、配置培养基,定容,调PH,培养基的分装,3、灭菌,分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌,1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝,（二）外植体消毒,2、消毒：,流水冲洗酒精无菌水冲洗氯化汞无菌水冲洗至少三次之上,（三）接种,用70的酒精喷雾使空气消毒，酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射20分钟,1、接种室消毒,2、无菌操作要求,所有操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即将锥形瓶封口。,3、
8、材料的切取和接种,插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分。,（四）培养,无菌箱中培养，定期消毒，保持适宜的温度，光照,（五）移栽,1、打开封口膜,2、清洗，转移至消过毒的蛭石或珍珠岩中，,幼苗长壮后，移栽到土壤中,（六）栽培,思 考,？,1、在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？,（1）培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）（2）外植体的消毒（酒精、氯化汞）（3）接种的无菌操作（酒精、酒精灯灼烧）（4）无菌箱中的培养；（5）移栽到消过毒的环境中生存一段时间。,思 考,？,结果分析与评价,（一）对接种操作中污染情况的分析（二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化（三）是否进行了统计、对照与记录（四）生根苗的移栽是否合格,本课题内容小结,菊花组织培养,基础知识,实验操作,植物体的组织培养,影响组织培养的因素,细胞分化细胞全能性组织培养过程,营养激素环境条件,MS固体培养基制备外植体消毒接种培养移栽栽培,课题延伸（略）,练习1.答：植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。2.答：外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。,
