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1、关于植物组织培养技关于植物组织培养技术在农业中的应用术在农业中的应用现在学习的是第1页，共154页第一节第一节 植物组织培养概述植物组织培养概述 n n一、植物组织培养的一般概念一、植物组织培养的一般概念 n n（广义）又叫离体培养，指从植物体分离出符合需（广义）又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。n n（狭义）组培（狭义）组培（狭义）组培（
2、狭义）组培n n指用植物组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳指用植物组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳指用植物组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳指用植物组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株；等进行培养获得再生植株；等进行培养获得再生植株；等进行培养获得再生植株；n n指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。愈伤组织再经过再分化形成再生植物。现在学习的是第2页，共154页 愈伤组织是指一种没有器官分化但能进愈伤组织是指一种没有器官分化但能进行活跃分裂的细胞团。行活跃分裂的细
3、胞团。愈伤组织愈伤组织 （Callus）现在学习的是第3页，共154页二、组织培养的特点二、组织培养的特点1、培养条件可以人为控制、培养条件可以人为控制、培养条件可以人为控制、培养条件可以人为控制 组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基和小气候环境条件下进行生长养基和小气候环境条件下进行生长养基和小气候环境条件下进行生长养基和小气候环境条件下进行生长,便于稳定地进行便于稳定地进行便于稳定地进行便于稳定地进行周年培养生产。周年培养生产。周年培养生产。周年培养生产。
4、2 2、生长周期短，繁殖率高、生长周期短，繁殖率高、生长周期短，繁殖率高、生长周期短，繁殖率高 由于人为控制培养条件，根据不同植物不同部位的由于人为控制培养条件，根据不同植物不同部位的由于人为控制培养条件，根据不同植物不同部位的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。往不同要求而提供不同的培养条件，因此生长较快。往不同要求而提供不同的培养条件，因此生长较快。往不同要求而提供不同的培养条件，因此生长较快。往往往往往20-30d20-30d为一个周期。为一个周期。为一个周期。为一个周期。总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致的优质种苗总体来说成本低廉
5、，且能及时提供规格一致的优质种苗总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致的优质种苗总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致的优质种苗或脱病毒种苗。或脱病毒种苗。或脱病毒种苗。或脱病毒种苗。现在学习的是第4页，共154页3、管理方便，利于工厂化生产和自动化控制、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，供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件，极利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于极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。它是未来农业工厂化育苗的发自动化控
6、制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫等一系列繁杂劳动，除草、浇水施肥、防治病虫等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。地。现在学习的是第5页，共154页三、植物组织培养类型三、植物组织培养类型n n1、胚胎培养、胚胎培养指以从胚珠中分离出来的成熟或未成熟胚为外植体的指以从胚珠中分离出来的成熟或未成熟胚为外植体的离体无菌培养。离体无菌培养。n n2、器官培养、器官培养 指以植物的根、茎、叶、花、果等器官为外植体指以植物的根、茎
7、、叶、花、果等器官为外植体的离体无菌培养，如根的根尖和切段，茎的茎尖、的离体无菌培养，如根的根尖和切段，茎的茎尖、茎节和切段，叶的叶原基、叶片、叶柄、叶鞘和茎节和切段，叶的叶原基、叶片、叶柄、叶鞘和子叶，花器的花瓣、雄蕊（花药、花丝）、胚珠、子叶，花器的花瓣、雄蕊（花药、花丝）、胚珠、子房、果实等的离体无菌培养。子房、果实等的离体无菌培养。现在学习的是第6页，共154页n n3 3、组织培养、组织培养 指以分离出植物各部位的组织（如分生组织、形成层、指以分离出植物各部位的组织（如分生组织、形成层、指以分离出植物各部位的组织（如分生组织、形成层、指以分离出植物各部位的组织（如分生组织、形成层、木
8、质部、韧皮部、表皮、皮层、胚乳组织、薄壁组织、木质部、韧皮部、表皮、皮层、胚乳组织、薄壁组织、木质部、韧皮部、表皮、皮层、胚乳组织、薄壁组织、木质部、韧皮部、表皮、皮层、胚乳组织、薄壁组织、髓部等），或已诱导的愈伤组织为外植体的离体无菌培髓部等），或已诱导的愈伤组织为外植体的离体无菌培髓部等），或已诱导的愈伤组织为外植体的离体无菌培髓部等），或已诱导的愈伤组织为外植体的离体无菌培养。这是狭义的植物组织培养。养。这是狭义的植物组织培养。养。这是狭义的植物组织培养。养。这是狭义的植物组织培养。n n4、细胞培养、细胞培养 指以单个游离细胞（如用果酸酶从组织中分离的体细指以单个游离细胞（如用果酸酶从
9、组织中分离的体细指以单个游离细胞（如用果酸酶从组织中分离的体细指以单个游离细胞（如用果酸酶从组织中分离的体细胞，或花粉细胞，卵细胞）为接种体的离体无菌培养。胞，或花粉细胞，卵细胞）为接种体的离体无菌培养。胞，或花粉细胞，卵细胞）为接种体的离体无菌培养。胞，或花粉细胞，卵细胞）为接种体的离体无菌培养。n n5 5、原生质体培养。、原生质体培养。、原生质体培养。、原生质体培养。指以除去细胞壁的原生质体为外植体的离体无菌培养指以除去细胞壁的原生质体为外植体的离体无菌培养指以除去细胞壁的原生质体为外植体的离体无菌培养指以除去细胞壁的原生质体为外植体的离体无菌培养 现在学习的是第7页，共154页四、植物
10、组织培养生产药物的优点四、植物组织培养生产药物的优点n n1.周年生产，不受地区、季节及有害生物的影响。周年生产，不受地区、季节及有害生物的影响。周年生产，不受地区、季节及有害生物的影响。周年生产，不受地区、季节及有害生物的影响。n n2.2.占地面积少，便于工厂化生产，可对细胞生长自动控制占地面积少，便于工厂化生产，可对细胞生长自动控制占地面积少，便于工厂化生产，可对细胞生长自动控制占地面积少，便于工厂化生产，可对细胞生长自动控制和代谢过程合理调节。和代谢过程合理调节。和代谢过程合理调节。和代谢过程合理调节。n n3.3.便于筛选高产细胞株。便于筛选高产细胞株。便于筛选高产细胞株。便于筛选高
11、产细胞株。n n4.4.利于生物转化，寻找新的有效药物成分。植物培养利于生物转化，寻找新的有效药物成分。植物培养物作为一种生物反应器转化外源化合物，能够产生原物作为一种生物反应器转化外源化合物，能够产生原植物所没有的，甚至是至今自然界尚未发现的化合物。植物所没有的，甚至是至今自然界尚未发现的化合物。n n5.5.个体差异小，生产周期短，设备简单，能节省人力、物个体差异小，生产周期短，设备简单，能节省人力、物个体差异小，生产周期短，设备简单，能节省人力、物个体差异小，生产周期短，设备简单，能节省人力、物力等。力等。力等。力等。n n6.6.利用组织培养过程中出现的芽变或人工诱变，或进行脱利用组织
12、培养过程中出现的芽变或人工诱变，或进行脱利用组织培养过程中出现的芽变或人工诱变，或进行脱利用组织培养过程中出现的芽变或人工诱变，或进行脱毒，培育新品种，提高药用植物品质。毒，培育新品种，提高药用植物品质。毒，培育新品种，提高药用植物品质。毒，培育新品种，提高药用植物品质。n n7.保存种质资源。保存种质资源。现在学习的是第8页，共154页五、植物组织培养的应用五、植物组织培养的应用1、快速繁殖稀有或有较大经济价值的植物、快速繁殖稀有或有较大经济价值的植物 名贵植物之所以名贵，是因为繁殖系数低。利名贵植物之所以名贵，是因为繁殖系数低。利用组织培养可以快速繁殖，如兰花等。用组织培养可以快速繁殖，如
13、兰花等。经茎尖培养获得的脱毒苗一般数量有限，必经茎尖培养获得的脱毒苗一般数量有限，必须经过大量繁殖，在用于生产。须经过大量繁殖，在用于生产。现在学习的是第9页，共154页2 2、植物脱毒植物脱毒植物脱毒植物脱毒n n特别是无性繁殖植物（如马铃薯、草莓、大蒜、康乃馨等）特别是无性繁殖植物（如马铃薯、草莓、大蒜、康乃馨等）特别是无性繁殖植物（如马铃薯、草莓、大蒜、康乃馨等）特别是无性繁殖植物（如马铃薯、草莓、大蒜、康乃馨等）都带有病毒，严重影响植物的产量和品质。都带有病毒，严重影响植物的产量和品质。都带有病毒，严重影响植物的产量和品质。都带有病毒，严重影响植物的产量和品质。n n由于病毒是通过维管
14、束传导的，因此利用这些植物营由于病毒是通过维管束传导的，因此利用这些植物营养器官繁殖，就会把病毒带到新的植物个体上而发生养器官繁殖，就会把病毒带到新的植物个体上而发生病害。病害。n n感病植株并不是每个部位都带有病毒，如茎尖生长点尚感病植株并不是每个部位都带有病毒，如茎尖生长点尚感病植株并不是每个部位都带有病毒，如茎尖生长点尚感病植株并不是每个部位都带有病毒，如茎尖生长点尚未分化成维管束的部分，可能不带病毒。未分化成维管束的部分，可能不带病毒。未分化成维管束的部分，可能不带病毒。未分化成维管束的部分，可能不带病毒。n n利用组织培养法进行茎尖培养，再生的植株有可能不带利用组织培养法进行茎尖培养
15、，再生的植株有可能不带利用组织培养法进行茎尖培养，再生的植株有可能不带利用组织培养法进行茎尖培养，再生的植株有可能不带病毒，从而获得脱病毒的苗，再用这种苗进行繁殖，则病毒，从而获得脱病毒的苗，再用这种苗进行繁殖，则病毒，从而获得脱病毒的苗，再用这种苗进行繁殖，则病毒，从而获得脱病毒的苗，再用这种苗进行繁殖，则种植的植物就不会或极少发生病毒病。种植的植物就不会或极少发生病毒病。种植的植物就不会或极少发生病毒病。种植的植物就不会或极少发生病毒病。现在学习的是第10页，共154页3、利用培养变异，选择优良突变体，培养新品、利用培养变异，选择优良突变体，培养新品种种 n n组织培养（包括器官培养、原生
16、质培养等）突变率组织培养（包括器官培养、原生质培养等）突变率较高。较高。n n选择较好的突变体，如早熟、矮秆性、抗旱性、选择较好的突变体，如早熟、矮秆性、抗旱性、抗寒性等。抗寒性等。n n如日本培育的抗寒水稻，早熟草莓等都是利用如日本培育的抗寒水稻，早熟草莓等都是利用培养变异。培养变异。现在学习的是第11页，共154页4、植物种质资源的保存、挽救珍稀植物、植物种质资源的保存、挽救珍稀植物n n保存植物种质的传统方法：用常温、低温、变温、保存植物种质的传统方法：用常温、低温、变温、低氧、充惰性气体等，储存果实、种子、块根、低氧、充惰性气体等，储存果实、种子、块根、块茎、种球、鳞茎。块茎、种球、鳞
17、茎。n n存在问题：存在问题：代价高，占用间大，保存时间短，易受环境条件的限代价高，占用间大，保存时间短，易受环境条件的限代价高，占用间大，保存时间短，易受环境条件的限代价高，占用间大，保存时间短，易受环境条件的限制。制。制。制。植物组织培养结合超低温保存技术，保存一个细植物组织培养结合超低温保存技术，保存一个细胞就相当与保存一粒种子，但所占的空间仅为原胞就相当与保存一粒种子，但所占的空间仅为原来的几万分之一来的几万分之一在在-193-193度的液氮中可以长时间保存，不像种子那样需要年度的液氮中可以长时间保存，不像种子那样需要年度的液氮中可以长时间保存，不像种子那样需要年度的液氮中可以长时间保
18、存，不像种子那样需要年年更新或经常更新。年更新或经常更新。年更新或经常更新。年更新或经常更新。现在学习的是第12页，共154页n n5、通过单倍体育种缩短育种年限、通过单倍体育种缩短育种年限 通过花药和花粉组织培养可以获得单倍体通过花药和花粉组织培养可以获得单倍体植物，大大缩短了育种时间。使新品种的培植物，大大缩短了育种时间。使新品种的培育过程大大简化。育过程大大简化。n n6、胚胎培养的应用、胚胎培养的应用 在远源杂交中，杂交后形成的胚珠往往在未成熟在远源杂交中，杂交后形成的胚珠往往在未成熟状态时，就停止生长，不能形成有生活力的种状态时，就停止生长，不能形成有生活力的种子，因而杂交不孕。用胚
19、培养技术可获得杂种子，因而杂交不孕。用胚培养技术可获得杂种植物，这为在远缘时克服杂交不亲和的障碍提植物，这为在远缘时克服杂交不亲和的障碍提供了一项有用的技术。供了一项有用的技术。现在学习的是第13页，共154页n n7、细胞融合、细胞融合通过原生质体融合，可部分克服有性杂交不通过原生质体融合，可部分克服有性杂交不亲和性，而获得体细胞杂种，从而创造新种亲和性，而获得体细胞杂种，从而创造新种货育成优良品种。货育成优良品种。n n8、用于遗传学、分子生物学、细胞生物学、组、用于遗传学、分子生物学、细胞生物学、组织学、胚胎学、基因工、生物工程等织学、胚胎学、基因工、生物工程等 要揭开生命活动的秘密，需
20、要多科学、多技术的要揭开生命活动的秘密，需要多科学、多技术的相互配合，其中植物组织培养技术是不可缺少的，相互配合，其中植物组织培养技术是不可缺少的，它为遗传学、分子生物学、细胞生物学、生物工程它为遗传学、分子生物学、细胞生物学、生物工程等提供了一种有效、快速的方法。等提供了一种有效、快速的方法。现在学习的是第14页，共154页9、利用组织培养的材料作为植物生物反应器、利用组织培养的材料作为植物生物反应器n n中草药是宝贵的财富，但很多种中草药资源匮乏，中草药是宝贵的财富，但很多种中草药资源匮乏，产量不足，甚至濒于灭绝。产量不足，甚至濒于灭绝。n n利用组织和细胞培养的方法在实验室内生产，不利用
21、组织和细胞培养的方法在实验室内生产，不再依附于自然环境，不仅可以解决现有困难，而再依附于自然环境，不仅可以解决现有困难，而且可以通过筛选高产有效成分的细胞系，来提高且可以通过筛选高产有效成分的细胞系，来提高其药用价值。其药用价值。n n如用培养的人参悬浮细胞，来生产人参皂苷，已如用培养的人参悬浮细胞，来生产人参皂苷，已在日本等国家形成规模。在日本等国家形成规模。n n利用培养的植物细胞和组织细胞作为生物反应器，利用培养的植物细胞和组织细胞作为生物反应器，也可以生产某些蛋白质、氨基酸、抗生素、疫苗也可以生产某些蛋白质、氨基酸、抗生素、疫苗等，等，n n用生食蔬菜生产乙肝疫苗正在实验中。用生食蔬菜
22、生产乙肝疫苗正在实验中。现在学习的是第15页，共154页n n10、用于其它未知科学的研究、用于其它未知科学的研究 植物组织培养也同样具有许多尚未发掘出的潜力，植物组织培养也同样具有许多尚未发掘出的潜力，说不定有一天人们会在三角瓶内种出大南瓜。说不定有一天人们会在三角瓶内种出大南瓜。n n总之，现在的植物组织培养仍然处于发展阶段，远总之，现在的植物组织培养仍然处于发展阶段，远远没有达到它的高峰期，很多机理人们还没有搞清远没有达到它的高峰期，很多机理人们还没有搞清楚，它的潜力还远远没有发挥出来。相信在今后的楚，它的潜力还远远没有发挥出来。相信在今后的几十年内，组织培养在我国将会有更大的发展，在几
23、十年内，组织培养在我国将会有更大的发展，在农业、制药业、加工业等方面将会发挥更大的作用，农业、制药业、加工业等方面将会发挥更大的作用，创造出更大的经济效益。创造出更大的经济效益。现在学习的是第16页，共154页第二节第二节 植物胚培养植物胚培养n n在一般情况下，植物的胚胎是从精卵结合形成合在一般情况下，植物的胚胎是从精卵结合形成合子开始的，合子经过分裂形成胚柄和胚体，胚体子开始的，合子经过分裂形成胚柄和胚体，胚体进一步分裂，并且分化，逐渐形成具有一定形态进一步分裂，并且分化，逐渐形成具有一定形态结构的胚。结构的胚。n n当种子发芽时，胚长成植株。当种子发芽时，胚长成植株。n n胚胎培养是指采
24、用人工方法把胚从种子、子胚胎培养是指采用人工方法把胚从种子、子房或胚珠中分离出来，再放在无菌条件下，房或胚珠中分离出来，再放在无菌条件下，让其进一步生长发育，一直形成幼苗的过程。让其进一步生长发育，一直形成幼苗的过程。现在学习的是第17页，共154页单子叶植物胚单子叶植物胚双子叶植物胚双子叶植物胚现在学习的是第18页，共154页现在学习的是第19页，共154页现在学习的是第20页，共154页一、胚胎培养的意义一、胚胎培养的意义n n离体胚胎培养可以克服种、属间受精障离体胚胎培养可以克服种、属间受精障碍；碍；n n打破种子休眠，缩短育种周期；打破种子休眠，缩短育种周期；n n克服种子生活力低下和
25、自然不育等。克服种子生活力低下和自然不育等。现在学习的是第21页，共154页二、培养类型二、培养类型 n n胚胎培养的对象包括胚胎发生过程中不同发育时期胚胎培养的对象包括胚胎发生过程中不同发育时期的胚和具胚结构。的胚和具胚结构。胚的发育对营养的要求有两个阶段：胚的发育对营养的要求有两个阶段：n n1.异养期异养期 处于这一时期的幼小胚完全依赖和处于这一时期的幼小胚完全依赖和吸收周围组织的有机营养物质。吸收周围组织的有机营养物质。n n2.自养期自养期 在此时期胚能吸收培养基中的无机盐在此时期胚能吸收培养基中的无机盐和糖，经过自身的代谢作用合成其生长必需的和糖，经过自身的代谢作用合成其生长必需的
26、物质。物质。n n离体胚的培养分为两种类型：离体胚的培养分为两种类型：即成熟胚培养和即成熟胚培养和幼胚培养（指子叶形成之前）。幼胚培养（指子叶形成之前）。现在学习的是第22页，共154页三、成熟胚的培养三、成熟胚的培养1.成熟胚培养的概念成熟胚培养的概念n n成熟胚培养：是指子叶已形成的种胚。成熟胚培养：是指子叶已形成的种胚。n n仅提供一定的温度、湿度就可以发芽生成仅提供一定的温度、湿度就可以发芽生成植物体。植物体。n n如种子的发育。如种子的发育。现在学习的是第23页，共154页n n2培养方法：培养方法：将受精（传粉）后的果实或种子（带表皮），将受精（传粉）后的果实或种子（带表皮），经表
27、面灭菌后，在无菌操作台，剥出种胚接种经表面灭菌后，在无菌操作台，剥出种胚接种于预先配制好的培养基上，使裸露的胚在人工于预先配制好的培养基上，使裸露的胚在人工控制的条件下，发育成一棵完整的植物体。控制的条件下，发育成一棵完整的植物体。现在学习的是第24页，共154页3玉米成熟胚培养过程玉米成熟胚培养过程n n1）外植体消毒）外植体消毒 取玉米种子取玉米种子 放在盛有放在盛有95的酒的酒精中消毒精中消毒10s，检查果皮是否完整，若有水进，检查果皮是否完整，若有水进入果皮中而呈透明斑块的种粒，应丢弃。保入果皮中而呈透明斑块的种粒，应丢弃。保留那些果皮完整、外貌无改变的种子。在无留那些果皮完整、外貌无
28、改变的种子。在无菌条件下，将种子放入菌条件下，将种子放入75乙醇中消毒乙醇中消毒15s，用，用0.1%升汞浸泡升汞浸泡1020分钟，用无菌水冲分钟，用无菌水冲洗洗3次。次。n n2）外植体预培养外植体预培养 把种子放置到有把种子放置到有1张湿润的张湿润的无菌滤纸的培养皿无菌滤纸的培养皿，于，于25的黑暗条件下培的黑暗条件下培育育6h，种子将吸水膨胀，变软。，种子将吸水膨胀，变软。现在学习的是第25页，共154页n n3）剥胚）剥胚 种子吸涨后，将胚剥离出来。取一粒种种子吸涨后，将胚剥离出来。取一粒种子放在无菌培养皿中，用镊子固定，用另一把镊子放在无菌培养皿中，用镊子固定，用另一把镊子轻轻剥去种
29、皮。解剖刀沿着胚胎的边缘小心切子轻轻剥去种皮。解剖刀沿着胚胎的边缘小心切除胚乳，暴露出位于其下方的种胚的一部分盾除胚乳，暴露出位于其下方的种胚的一部分盾片。分离出胚胎后，用无菌水将每一个胚胎冲洗片。分离出胚胎后，用无菌水将每一个胚胎冲洗3次，然后移入装有培养基的三角瓶。培养基为次，然后移入装有培养基的三角瓶。培养基为MS培养基培养基0.5mg/l细胞分离素。细胞分离素。n n4）培养培养 25的黑暗环境中培养的黑暗环境中培养 n n5）外植体表现：大约在培养）外植体表现：大约在培养2天后出现胚根，天后出现胚根，34天后出现胚芽，天后出现胚芽，79天后出生根迅速生长天后出生根迅速生长并出现一些不
30、定根，并出现一些不定根，10天后可以长成小苗。天后可以长成小苗。现在学习的是第26页，共154页四、四、幼胚培养幼胚培养n n幼胚培养：一般植物开花后幼胚培养：一般植物开花后1220天天n n时期：胚龄处于原胚期、球形胚、心型时期：胚龄处于原胚期、球形胚、心型期、早鱼雷期的培养。期、早鱼雷期的培养。n n要求的条件：这几个时期幼胚从生理至形态要求的条件：这几个时期幼胚从生理至形态均未成熟，提供一定温度和湿度均不能发芽，均未成熟，提供一定温度和湿度均不能发芽，必须提供碳水化合物氮源以及植物激素等营必须提供碳水化合物氮源以及植物激素等营养物质。养物质。现在学习的是第27页，共154页现在学习的是第
31、28页，共154页(一一)幼胚培养的意义幼胚培养的意义n n 1、克服远缘杂交不亲和性、克服远缘杂交不亲和性 在育种工作中，采用远缘杂交的方法将野生种在育种工作中，采用远缘杂交的方法将野生种优质基因导入栽培种。但远缘杂交经常得不到优质基因导入栽培种。但远缘杂交经常得不到有活力的种子，其原因是许多情况下由于受精有活力的种子，其原因是许多情况下由于受精胚发育不良、或没有胚乳，或不能正常发育等，胚发育不良、或没有胚乳，或不能正常发育等，从而造成幼胚早期败育。如果在幼胚败育之前从而造成幼胚早期败育。如果在幼胚败育之前取出杂种胚进行培养，就可以再生出杂种植株，取出杂种胚进行培养，就可以再生出杂种植株，克
32、服上述困难。克服上述困难。现在学习的是第29页，共154页n n2、用于快速繁殖、用于快速繁殖 幼胚具有较高再生能力，可通过体细胞胚胎发幼胚具有较高再生能力，可通过体细胞胚胎发生产生大量的再生植株。生产生大量的再生植株。n n3、获得胚性细胞或胚性愈伤组织、获得胚性细胞或胚性愈伤组织 为原生质体培为原生质体培养、细胞融合及基因转化提供试验材料。胚性愈养、细胞融合及基因转化提供试验材料。胚性愈伤组织再生能力较强，利用幼胚培养，诱导胚性伤组织再生能力较强，利用幼胚培养，诱导胚性愈伤组织，分离原生质体进行培养，或进行细胞愈伤组织，分离原生质体进行培养，或进行细胞融合，以及基因转化，能提高其再生频率。
33、融合，以及基因转化，能提高其再生频率。n n4、利用培养变异，选育新品种、利用培养变异，选育新品种 现在学习的是第30页，共154页（二）幼胚培养的方法（二）幼胚培养的方法应用于胚拯救的幼胚培养步骤：应用于胚拯救的幼胚培养步骤：n n1）杂交）杂交 n n2）取材）取材 n n3）消毒）消毒 n n4）剥取幼胚及接种）剥取幼胚及接种 n n5）培养）培养 n n6）驯化移栽与染色体加倍）驯化移栽与染色体加倍现在学习的是第31页，共154页n n1 1、杂交、杂交、杂交、杂交 根据育种目标，选择亲本，人工授粉（包括：母本去雄、套根据育种目标，选择亲本，人工授粉（包括：母本去雄、套根据育种目标，选
34、择亲本，人工授粉（包括：母本去雄、套根据育种目标，选择亲本，人工授粉（包括：母本去雄、套袋、授粉）。袋、授粉）。袋、授粉）。袋、授粉）。n n2 2、取材、取材 在远缘杂种胚败育前，将幼胚由母体上取下，进行培在远缘杂种胚败育前，将幼胚由母体上取下，进行培养。各种植物远缘杂交，幼胚败育时间不同养。各种植物远缘杂交，幼胚败育时间不同n n3 3、消毒、消毒、消毒、消毒 分别用分别用75乙醇和乙醇和乙醇和乙醇和 0.10.1升汞消毒。升汞消毒。升汞消毒。升汞消毒。n n4 4、剥取幼胚及接种、剥取幼胚及接种、剥取幼胚及接种、剥取幼胚及接种 在超净工作台内，用解剖针或解剖刀从液体状的胚乳中挑在超净工作
35、台内，用解剖针或解剖刀从液体状的胚乳中挑在超净工作台内，用解剖针或解剖刀从液体状的胚乳中挑在超净工作台内，用解剖针或解剖刀从液体状的胚乳中挑取幼胚，随即接种于培养基上。幼胚太小时，可在解剖镜取幼胚，随即接种于培养基上。幼胚太小时，可在解剖镜取幼胚，随即接种于培养基上。幼胚太小时，可在解剖镜取幼胚，随即接种于培养基上。幼胚太小时，可在解剖镜下操作。下操作。下操作。下操作。现在学习的是第32页，共154页5、培养、培养 n n如果杂种胚败育较晚，胚发育较大，培养时，往往如果杂种胚败育较晚，胚发育较大，培养时，往往不进入脱分化，而直接发育长成幼苗。此种情况下，不进入脱分化，而直接发育长成幼苗。此种情
36、况下，培养基中不加激素也能长成植株。培养基中不加激素也能长成植株。n n 如果杂种胚败育较早，胚发育较小，培养时，培养基如果杂种胚败育较早，胚发育较小，培养时，培养基中需要添加激素。根据植物不同和再生途径不同，添中需要添加激素。根据植物不同和再生途径不同，添加激素种类和浓度不同。加激素种类和浓度不同。n n如果通过胚状体发生再生植株，可添加如果通过胚状体发生再生植株，可添加2，4-D；如；如；如；如果通过不定芽再分化，可添加生长素和分裂素。果通过不定芽再分化，可添加生长素和分裂素。果通过不定芽再分化，可添加生长素和分裂素。果通过不定芽再分化，可添加生长素和分裂素。现在学习的是第33页，共154
37、页6、驯化移栽与染色体加倍、驯化移栽与染色体加倍 n n驯化方法与前述相同。驯化方法与前述相同。n n染色体加倍，如白菜染色体加倍，如白菜2n=20，甘蓝，甘蓝2n=18，二，二者杂交杂种为者杂交杂种为19，不能进行正常减数分裂，所以，不能进行正常减数分裂，所以必须加倍处理。处理方法后述。必须加倍处理。处理方法后述。7、应用、应用 n n利用胚培养克服远缘杂交不亲和性已在许多植利用胚培养克服远缘杂交不亲和性已在许多植物上成功，如西红柿、茄子、辣椒、油菜、南物上成功，如西红柿、茄子、辣椒、油菜、南瓜、大豆、花生、水稻、小麦、大麦、大葱、瓜、大豆、花生、水稻、小麦、大麦、大葱、萝卜等与其近缘野生种
38、，白菜萝卜等与其近缘野生种，白菜甘蓝，以及百合甘蓝，以及百合花等花卉。花等花卉。现在学习的是第34页，共154页(三三)影响幼胚培养的因素影响幼胚培养的因素n n1.胚龄胚龄n n2.培养基成分培养基成分n n3.培养条件培养条件n n4.胚柄等胚附属物胚柄等胚附属物现在学习的是第35页，共154页荠荠菜胚胎不同菜胚胎不同发发育育时时期期对营对营养的需求养的需求胚胚发发育育时时期期胚胚长长(mm)营营养要求养要求球形胚早期球形胚早期22-6022-60小于小于40m40m的胚的胚对营对营养的需求不养的需求不详详球形胚晚期球形胚晚期61-8061-80基本培养基基本培养基(大量元素大量元素+微量
39、元素微量元素+维维生素生素 +2%+2%蔗糖蔗糖)+IAA(0.1mg/L)+KT)+IAA(0.1mg/L)+KT(0.001mg/L)+(0.001mg/L)+硫胺腺硫胺腺嘌嘌呤呤(0.001mg/L)(0.001mg/L)心形胚期心形胚期81-45081-450仅仅基本培养基基本培养基鱼鱼雷形胚期雷形胚期451-700451-700大量元素大量元素+维维生素生素+2%+2%蔗糖蔗糖拐杖形胚及拐杖形胚及成熟期成熟期700700及更及更大大大量元素大量元素+2%+2%蔗糖蔗糖现在学习的是第36页，共154页（三）非远缘杂交幼胚培养（三）非远缘杂交幼胚培养n n用于快速繁殖、诱导胚性愈伤组织及
40、利用培用于快速繁殖、诱导胚性愈伤组织及利用培养变异，选育新品种等。养变异，选育新品种等。1、取材、取材 n n一般在开花授粉后一般在开花授粉后12-15天取幼胚。过早，天取幼胚。过早，幼胚太小，不容易取；过晚，幼胚发育太幼胚太小，不容易取；过晚，幼胚发育太大，不进入脱分化，不能形成愈伤组织或大，不进入脱分化，不能形成愈伤组织或胚状体，而直接长成幼苗。胚状体，而直接长成幼苗。n n取材时间也因植物不同，稍有区别。取材时间也因植物不同，稍有区别。现在学习的是第37页，共154页现在学习的是第38页，共154页n n2、消毒、剥取幼胚及接种、消毒、剥取幼胚及接种 与上相同与上相同n n3、培养、培养
41、 n n 幼胚培养，一般通过诱导胚性愈伤组织或胚幼胚培养，一般通过诱导胚性愈伤组织或胚状体再生植株，因为幼胚培养比较容易形成胚状体再生植株，因为幼胚培养比较容易形成胚性愈伤组织和胚状体。培养基可以用性愈伤组织和胚状体。培养基可以用MS培养培养基，添加适量生长素，一般基，添加适量生长素，一般2，4-D效果较好，效果较好，浓度因植物不同而不同，一般添加浓度因植物不同而不同，一般添加0.22.0 mg/L。n n一般先形成胚性愈伤组织，然后再形成胚状体，一般先形成胚性愈伤组织，然后再形成胚状体，体胚发芽长成植株。体胚发芽长成植株。现在学习的是第39页，共154页小麦幼胚小麦幼胚小麦幼胚培养形成的胚性
42、愈伤和不定芽小麦幼胚培养形成的胚性愈伤和不定芽现在学习的是第40页，共154页n n如果为了大量增殖，可在胚状体形成之前，将如果为了大量增殖，可在胚状体形成之前，将胚性愈伤组织悬浮培养。即将胚性愈伤组织切胚性愈伤组织悬浮培养。即将胚性愈伤组织切碎，在含有同样成分的液体培养基中振荡培养，碎，在含有同样成分的液体培养基中振荡培养，胚性愈伤组织长大后，在切碎培养，可以达到胚性愈伤组织长大后，在切碎培养，可以达到大量增殖的目的。将增殖的胚性愈伤组织转移大量增殖的目的。将增殖的胚性愈伤组织转移到固体培养基上后，形成体胚，再生植株。到固体培养基上后，形成体胚，再生植株。现在学习的是第41页，共154页五、
43、胚珠培养五、胚珠培养 胚珠培养是将胚珠从母株上分离下来，放在无胚珠培养是将胚珠从母株上分离下来，放在无菌的人工条件下，让其进一步生长发育，以致形菌的人工条件下，让其进一步生长发育，以致形成幼苗的过程。成幼苗的过程。1.胚珠培养的目的胚珠培养的目的 1）在远源杂交进行胚拯救时，如果在植物胚胎）在远源杂交进行胚拯救时，如果在植物胚胎培养的早期，由于技术上的限制，从母体植株分培养的早期，由于技术上的限制，从母体植株分离幼小的胚较困难，可将胚珠整体分离进行培养。离幼小的胚较困难，可将胚珠整体分离进行培养。2）通过未受精胚珠培养，可获得由大孢子发通过未受精胚珠培养，可获得由大孢子发育的单倍体细胞和无性系
44、。育的单倍体细胞和无性系。3）应用于离体受精）应用于离体受精现在学习的是第42页，共154页2.胚珠结构胚珠结构 胚珠是种子植物的大孢子囊，是孕育雌配子胚珠是种子植物的大孢子囊，是孕育雌配子的产所，也是种子的前身。胚珠包埋在子房的产所，也是种子的前身。胚珠包埋在子房里，其主要的部分是珠心，它是由许多细胞里，其主要的部分是珠心，它是由许多细胞构成的。珠心的中央部分为胚囊，胚囊中的构成的。珠心的中央部分为胚囊，胚囊中的卵细胞受精之后发育成胚。卵细胞受精之后发育成胚。现在学习的是第43页，共154页胚囊的结构胚囊的结构现在学习的是第44页，共154页3.胚珠培养类型胚珠培养类型n n根据培养的胚珠是
45、否受精将胚珠培养分为两根据培养的胚珠是否受精将胚珠培养分为两类，即受精胚珠的培养和未受精的胚珠的培类，即受精胚珠的培养和未受精的胚珠的培养。养。n n(1)未受精的胚珠的培养，目的是为试管受精未受精的胚珠的培养，目的是为试管受精提供雌配子体。提供雌配子体。n n(2)受精后胚珠的培养，胚珠内胚的发育处于早受精后胚珠的培养，胚珠内胚的发育处于早期阶段，从两个细胞的原胚开始至球形胚阶段。期阶段，从两个细胞的原胚开始至球形胚阶段。现在学习的是第45页，共154页4.胚珠培养的基本过程胚珠培养的基本过程1）胚珠的获取）胚珠的获取 n nA 培养受精胚珠，在大田或温室摘取授粉的培养受精胚珠，在大田或温室
46、摘取授粉的时间合适的子房；如果未受精胚珠，则应在时间合适的子房；如果未受精胚珠，则应在授粉前适当的时间摘取子房。授粉前适当的时间摘取子房。n nB 先用先用70的乙醇表面灭菌的乙醇表面灭菌30s，再在，再在5次氯酸钠溶液中灭菌次氯酸钠溶液中灭菌10min，然后用无菌水冲，然后用无菌水冲洗洗35次。次。n nC 在无菌条件下进行解剖，用解剖刀沿纵切在无菌条件下进行解剖，用解剖刀沿纵切面切开子房壁，把胚珠取出来，或者将带面切开子房壁，把胚珠取出来，或者将带有胚珠的胚座部分一起取下来接种。有胚珠的胚座部分一起取下来接种。现在学习的是第46页，共154页n n2）胚珠的培养）胚珠的培养n nA 一般采
47、用固体培养基，将胚珠接种在已配好一般采用固体培养基，将胚珠接种在已配好的培养基上的培养基上 n nB 培养室温度为培养室温度为26，相对湿度，相对湿度5060，连续光照或每天连续光照或每天18h的光照的光照 n n3）培养基）培养基 胚珠培养所用的培养基较多的用胚珠培养所用的培养基较多的用White和和Ms培培养基养基 现在学习的是第47页，共154页5.培养胚珠的发育培养胚珠的发育 受精胚珠的离体发育有两种情况：发育成种子；脱受精胚珠的离体发育有两种情况：发育成种子；脱分化形成愈伤组织。分化形成愈伤组织。n n1）胚珠离体发育成种子）胚珠离体发育成种子 离体胚珠所历经的发育过程与在母体植株上
48、的胚离体胚珠所历经的发育过程与在母体植株上的胚珠大体相同。即胚珠进一步发育后，其胚囊发育为珠大体相同。即胚珠进一步发育后，其胚囊发育为成熟的胚，珠被发育成种皮，两者组成完整的种子。成熟的胚，珠被发育成种皮，两者组成完整的种子。现在学习的是第48页，共154页n n2.胚珠脱分化形成愈伤组织胚珠脱分化形成愈伤组织n n离体胚珠形成的愈伤组织的起源有多种形式：离体胚珠形成的愈伤组织的起源有多种形式：n n起源于胚囊细胞起源于胚囊细胞 其愈伤组织再分化的植株遗传其愈伤组织再分化的植株遗传组成上是杂合的。组成上是杂合的。n n起源于珠被细胞起源于珠被细胞 其愈伤组织再分化的植株遗传其愈伤组织再分化的植
49、株遗传组成是与母本相同。组成是与母本相同。n n未受精胚珠培养中，则能够诱导大孢子或卵细胞未受精胚珠培养中，则能够诱导大孢子或卵细胞分化为单倍体植株，用于单倍体育种。分化为单倍体植株，用于单倍体育种。现在学习的是第49页，共154页六、胚乳的培养六、胚乳的培养n n（一）（一）胚乳在种子发育和萌发中的作用胚乳在种子发育和萌发中的作用 胚乳是种子贮藏营养物质，在种子萌发时供胚作胚乳是种子贮藏营养物质，在种子萌发时供胚作养料。单子叶植物的水稻、玉米、小麦等具有胚养料。单子叶植物的水稻、玉米、小麦等具有胚乳，双子叶植物多数是不具胚乳的种子，其营养乳，双子叶植物多数是不具胚乳的种子，其营养贮存在子叶里
50、。胚乳中贮藏的物质主要是淀粉、贮存在子叶里。胚乳中贮藏的物质主要是淀粉、蛋白质和脂肪。蛋白质和脂肪。现在学习的是第50页，共154页n n裸子植物裸子植物 胚乳于受精前即形成，它是配子体的一胚乳于受精前即形成，它是配子体的一部分，由大孢子直接发育而来，虽有胚乳的功能，部分，由大孢子直接发育而来，虽有胚乳的功能，但在起源上，不同于被子植物。但在起源上，不同于被子植物。n n被子植物被子植物 胚乳是双受精产物之一，它是由一个胚乳是双受精产物之一，它是由一个精核和两个极核融合而成的，通常是三倍体组织。精核和两个极核融合而成的，通常是三倍体组织。n n 胚乳培养是指将胚乳从母体上分离出来，放在无胚乳培