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1、会计学1植物植物(zhw)器官和组织培养器官和组织培养第一页，共43页。q 植物器官和组织培养的基本(jbn)程序qq 植物植物(zhw)(zhw)营养器官营养器官培养培养qq 植物繁殖器官植物繁殖器官(qgun)(qgun)培养培养qq 植物组织培养及脱毒苗的生产植物组织培养及脱毒苗的生产第1页/共43页第二页，共43页。第一节第一节第一节第一节 植物植物植物植物(zhw)(zhw)(zhw)(zhw)器官和组织培养的基本器官和组织培养的基本器官和组织培养的基本器官和组织培养的基本程序程序程序程序基本程序：基本程序：一、无菌外植体的获得一、无菌外植体的获得二、初代培养物的建立二、初代培养物的
2、建立三、形态发生和植株再生三、形态发生和植株再生(zishng)四、培养产物的观察记载四、培养产物的观察记载第2页/共43页第三页，共43页。一、无菌外植体的获得一、无菌外植体的获得(hud)1、茎尖、茎段、叶片的灭菌、茎尖、茎段、叶片的灭菌(mi jn)2、根、块茎、鳞茎的灭菌、根、块茎、鳞茎的灭菌(mi jn)3、花蕾的灭菌、花蕾的灭菌(mi jn)4、果实、种子的灭菌、果实、种子的灭菌(mi jn)清洗外植体清洗外植体清洗外植体清洗外植体利用灭菌剂利用灭菌剂利用灭菌剂利用灭菌剂对外植体灭对外植体灭对外植体灭对外植体灭菌菌菌菌无菌水冲洗无菌水冲洗无菌水冲洗无菌水冲洗3-53-5次次次次主要
3、主要主要主要(zhyo)(zhyo)过程：过程：过程：过程：第3页/共43页第四页，共43页。第4页/共43页第五页，共43页。二、初代培养二、初代培养(piyng)物的建立物的建立（一）无菌环境（一）无菌环境(hunjng)（二）规范操作（二）规范操作（三）条件合适（三）条件合适第5页/共43页第六页，共43页。三、形态发生和植株三、形态发生和植株(zhzh)再生再生具根茎的两极器具根茎的两极器具根茎的两极器具根茎的两极器官官官官单极器官单极器官单极器官单极器官先茎后根先茎后根先茎后根先茎后根先根后茎先根后茎先根后茎先根后茎器官化途器官化途器官化途器官化途径径径径体胚途径体胚途径体胚途径体胚
4、途径愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织外植体外植体外植体外植体植株植株植株植株植株植株植株植株第6页/共43页第七页，共43页。四、培养产物的观察四、培养产物的观察(gunch)记载记载（一）愈伤组织（一）愈伤组织（一）愈伤组织（一）愈伤组织 诱导率诱导率诱导率诱导率=产生愈伤的外植体产生愈伤的外植体产生愈伤的外植体产生愈伤的外植体数数数数/外植体总数外植体总数外植体总数外植体总数（二）胚状体（二）胚状体（二）胚状体（二）胚状体 诱导率的计算诱导率的计算诱导率的计算诱导率的计算(j sun)(j sun)（三）芽（三）芽（三）芽（三）芽 芽分化率的计算芽分化率的计算芽分化率的计算芽分化率的计算(
5、j sun)(j sun)（三）根（三）根（三）根（三）根 发根率发根率发根率发根率=发根芽数发根芽数发根芽数发根芽数/培养芽数培养芽数培养芽数培养芽数 第7页/共43页第八页，共43页。第二节第二节第二节第二节 植物植物植物植物(zhw)(zhw)(zhw)(zhw)营养器官培养营养器官培养营养器官培养营养器官培养根段培养根段培养(piyng)茎段培养茎段培养(piyng)叶培养叶培养第8页/共43页第九页，共43页。n植物叶培养是指以离体的叶片植物叶培养是指以离体的叶片器官为外植体进行培养，再生器官为外植体进行培养，再生植株的过程。植物叶培养常用植株的过程。植物叶培养常用于研究叶形态发生过
6、程以及进于研究叶形态发生过程以及进行光合作用、叶绿素形成、遗行光合作用、叶绿素形成、遗传转化等。传转化等。n培养过程主要包括：愈伤组织培养过程主要包括：愈伤组织诱导；不定芽分化；无菌苗诱导；不定芽分化；无菌苗(jn mio)(jn mio)增殖及生根等。增殖及生根等。一、植物一、植物(zhw)叶培养叶培养第9页/共43页第十页，共43页。叶片离体培养叶片离体培养(piyng)过程过程第10页/共43页第十一页，共43页。ABEC花烛花烛(huzh)叶片离体培养及植叶片离体培养及植株再生株再生第11页/共43页第十二页，共43页。（一）愈伤组织（一）愈伤组织(zzh)诱导：诱导：诱导接种的叶片外
7、植体脱分化形成诱导接种的叶片外植体脱分化形成愈伤组织愈伤组织(zzh)的过程。愈伤组织的过程。愈伤组织(zzh)的形成通常经历诱导期、分裂期的形成通常经历诱导期、分裂期和分化期等阶段。和分化期等阶段。高浓度生长素及适当浓度的细胞分高浓度生长素及适当浓度的细胞分裂素可以促进愈伤组织裂素可以促进愈伤组织(zzh)的形成。的形成。第12页/共43页第十三页，共43页。（二）不定芽的分化：（二）不定芽的分化：由脱分化形成的愈伤组织细胞分化由脱分化形成的愈伤组织细胞分化出不定芽及不定根的过程。出不定芽及不定根的过程。分化过程受细胞分裂素分化过程受细胞分裂素/生长素比生长素比值的影响。通常添加值的影响。通
8、常添加(tin ji)高浓度高浓度的细胞分裂素，降低生长素浓度以诱导的细胞分裂素，降低生长素浓度以诱导不定芽的形成。不定芽的形成。第13页/共43页第十四页，共43页。（三）不定芽的增殖及生根：（三）不定芽的增殖及生根：分化形成的不定芽切下后，接分化形成的不定芽切下后，接种于增殖培养基中，促进不定芽的增种于增殖培养基中，促进不定芽的增殖，增殖的无根苗转接于生根培养基殖，增殖的无根苗转接于生根培养基中可以中可以(ky)诱导不定根的形成。诱导不定根的形成。第14页/共43页第十五页，共43页。二、植物二、植物(zhw)根段培养根段培养 植物根段培养是指以植物植物根段培养是指以植物的根切段为外植体进
9、行离体培的根切段为外植体进行离体培养，再生完整植株的过程。是养，再生完整植株的过程。是研究根系生理代谢、器官分化研究根系生理代谢、器官分化及形态建成的良好实验体系。及形态建成的良好实验体系。培养方法与叶片培养方法与叶片(ypin)(ypin)培养培养相似。相似。培养过程包括愈伤组织诱培养过程包括愈伤组织诱导、不定芽分化、无菌苗的增导、不定芽分化、无菌苗的增殖与生根等。殖与生根等。第15页/共43页第十六页，共43页。大蒜根尖培养大蒜根尖培养(piyng)及及植株再生植株再生第16页/共43页第十七页，共43页。n n植物茎段培养是指对植物的带植物茎段培养是指对植物的带有定芽或不定芽的外植体进行
10、有定芽或不定芽的外植体进行离体培养，再生完整植株的过离体培养，再生完整植株的过程。程。n n茎段培养是植物离体快繁的主茎段培养是植物离体快繁的主要途径。易培养、变异小、性要途径。易培养、变异小、性状均一、繁殖状均一、繁殖(fnzh)速度快。速度快。（下节课讲解）（下节课讲解）三、植物三、植物(zhw)茎段培养茎段培养第17页/共43页第十八页，共43页。第三节第三节第三节第三节 植物植物植物植物(zhw)(zhw)(zhw)(zhw)繁殖器官培养繁殖器官培养繁殖器官培养繁殖器官培养一、植物一、植物(zhw)花器官的培养花器官的培养(主要见胚胎主要见胚胎培养和花药培养培养和花药培养)二、植物二、
11、植物(zhw)幼果培养幼果培养(了解了解)第18页/共43页第十九页，共43页。三、植物种子培养：三、植物种子培养：定义：是指对受精后发育不全的未成熟定义：是指对受精后发育不全的未成熟(chngsh)种子和发育完全的成熟种子和发育完全的成熟(chngsh)种子进行离体培养的技术。种子进行离体培养的技术。用途：打破种子休眠，缩短生活周期；挽用途：打破种子休眠，缩短生活周期；挽救远缘杂种，提高杂种萌发率等。救远缘杂种，提高杂种萌发率等。对培养的要求：成熟对培养的要求：成熟(chngsh)种子萌发种子萌发培养所用培养基成分简单，不需生长调节培养所用培养基成分简单，不需生长调节剂；未成熟剂；未成熟(c
12、hngsh)种子萌发培养则需种子萌发培养则需要添加一定的营养成分和生长调节剂。若要添加一定的营养成分和生长调节剂。若需要其形成愈伤组织，需要相应的生长调需要其形成愈伤组织，需要相应的生长调节剂及营养物质。节剂及营养物质。第19页/共43页第二十页，共43页。第四节第四节 植物植物(zhw)(zhw)组织培养和脱毒苗组织培养和脱毒苗的生产的生产一、植物分生组织一、植物分生组织(meristem culture)培养：培养：定义：是指对植物的分生组织进行离体培定义：是指对植物的分生组织进行离体培养的技术，包括植物根尖、茎尖等顶端养的技术，包括植物根尖、茎尖等顶端(dngdun)分生组织和形成层组织
13、的培养。分生组织和形成层组织的培养。其中茎尖培养广泛应用于植物再生和脱病其中茎尖培养广泛应用于植物再生和脱病毒研究。毒研究。第20页/共43页第二十一页，共43页。二、植物茎尖二、植物茎尖(stem tip culture)培养：培养：茎尖培养（茎尖培养（shoot tip culture）指对植物）指对植物顶端的原分生组织和衍生的分生组织的培顶端的原分生组织和衍生的分生组织的培养。小到养。小到10100um的茎尖分生组织，大的茎尖分生组织，大到几十毫米的茎尖或更大的芽。茎尖培养到几十毫米的茎尖或更大的芽。茎尖培养的成活率与茎尖大小呈正相关。的成活率与茎尖大小呈正相关。茎尖培养广泛应用于种苗快
14、速繁殖，脱茎尖培养广泛应用于种苗快速繁殖，脱毒苗的生产，品种改良和基础理论研究。毒苗的生产，品种改良和基础理论研究。快繁可取数毫米大小，脱病毒快繁可取数毫米大小，脱病毒(bngd)培培养要求取小于养要求取小于1mm的茎尖。的茎尖。第21页/共43页第二十二页，共43页。植物茎尖培养植物茎尖培养(piyng)过过程程第22页/共43页第二十三页，共43页。第23页/共43页第二十四页，共43页。茎尖离体培养可能出现茎尖离体培养可能出现茎尖离体培养可能出现茎尖离体培养可能出现(chxin)(chxin)的培的培的培的培养反应：养反应：养反应：养反应：生长太慢生长太慢生长过旺，愈伤增多生长过旺，愈伤
15、增多(zn du)生长正常生长正常第24页/共43页第二十五页，共43页。三、利用三、利用三、利用三、利用(lyng)(lyng)茎尖培养生产脱毒苗茎尖培养生产脱毒苗茎尖培养生产脱毒苗茎尖培养生产脱毒苗qq 脱毒苗生产的意义脱毒苗生产的意义(yy)(yy)qq 茎尖脱毒机理茎尖脱毒机理qq 基本技术规程基本技术规程qq 影响脱毒效果的因素影响脱毒效果的因素第25页/共43页第二十六页，共43页。1、脱毒苗生产的意义：、脱毒苗生产的意义：目前受病毒危害严重影响生产的有：目前受病毒危害严重影响生产的有：大田作物：马铃薯、甘薯、甘蔗大田作物：马铃薯、甘薯、甘蔗蔬菜：大蒜、葱、番茄蔬菜：大蒜、葱、番茄
16、果树：柑桔、苹果、草莓、香蕉果树：柑桔、苹果、草莓、香蕉花卉：各种花卉：各种(zhn)菊花、香石竹、菊花、香石竹、紫罗兰等紫罗兰等第26页/共43页第二十七页，共43页。茎尖脱毒是控制植物病毒的有茎尖脱毒是控制植物病毒的有效途径效途径药剂药剂(yoj)防治病毒效率低防治病毒效率低抗病毒育种步履艰难抗病毒育种步履艰难组织培养的高效隔离防止了病组织培养的高效隔离防止了病毒的再侵染毒的再侵染脱毒脱毒保持种性保持种性快繁已是一快繁已是一个系统技术个系统技术第27页/共43页第二十八页，共43页。2、茎尖培养脱毒的基本原理：、茎尖培养脱毒的基本原理：病毒在植物体内的分布具有病毒在植物体内的分布具有(jy
17、u)不均匀性不均匀性第28页/共43页第二十九页，共43页。n n19341934年，年，WhiteWhite通过观察烟草根系，通过观察烟草根系，首先发现首先发现(fxin)(fxin)病毒在植物的病毒在植物的不同区域分布是不均匀的，越靠不同区域分布是不均匀的，越靠近根尖区病毒越少，根冠区不含近根尖区病毒越少，根冠区不含病毒。病毒。n n19491949年，年，LimassetLimasset和和CornnetCornnet提出提出了茎的分生组织区也应存在与根了茎的分生组织区也应存在与根尖分生组织区同样的病毒分布特尖分生组织区同样的病毒分布特征。征。n n19521952年，年，Morel M
18、orel 和和MartinMartin首先利首先利用马铃薯茎尖分生组织进行离体用马铃薯茎尖分生组织进行离体培养获得了无病毒苗，证实了这培养获得了无病毒苗，证实了这种理论。同时也获得了大丽花的种理论。同时也获得了大丽花的无病毒苗。并建立了茎尖组织培无病毒苗。并建立了茎尖组织培养的繁殖体系。养的繁殖体系。第29页/共43页第三十页，共43页。外植体选取外植体选取外植体选取外植体选取热处理钝化病毒热处理钝化病毒热处理钝化病毒热处理钝化病毒分生组织培养分生组织培养分生组织培养分生组织培养(piy(piy ng)ng)|形成茎、根形成茎、根形成茎、根形成茎、根|再生完整植株再生完整植株再生完整植株再生完
19、整植株|病毒检测病毒检测病毒检测病毒检测|扩繁扩繁扩繁扩繁 进一步检测病毒进一步检测病毒进一步检测病毒进一步检测病毒 移栽移栽移栽移栽获得脱毒植株获得脱毒植株获得脱毒植株获得脱毒植株3、茎尖培养、茎尖培养(piyng)脱毒基本技术规程：脱毒基本技术规程：第30页/共43页第三十一页，共43页。（1 1）母体）母体）母体）母体(m(m t t)植株的选择和预处理植株的选择和预处理植株的选择和预处理植株的选择和预处理n n母体的选择母体的选择n n欲脱毒材料欲脱毒材料(cilio)的品种的品种典型性典型性n n植株健康程度植株健康程度第31页/共43页第三十二页，共43页。n n外植体的预处理外植
20、体的预处理第32页/共43页第三十三页，共43页。（2）茎尖分生组织培养）茎尖分生组织培养(piyng)再再生植株生植株n n基本过程：外植体消毒基本过程：外植体消毒茎尖茎尖剥离剥离茎砂培养茎砂培养n n茎尖分生组织培养有两个茎尖分生组织培养有两个(lin)概念：概念：n nShoot tip/shoot apexn nApical meristem/apical dome第33页/共43页第三十四页，共43页。virus-freetissuevirus particlesfound here第34页/共43页第三十五页，共43页。（3 3 3 3）脱毒效果）脱毒效果）脱毒效果）脱毒效果(xi
21、ogu)(xiogu)(xiogu)(xiogu)检测检测检测检测n n直接测定法直接测定法n n指示植物鉴定：指利用具有能指示植物鉴定：指利用具有能够辨别某种病毒专化性症状的够辨别某种病毒专化性症状的寄主植物进行寄主植物进行(jnxng)鉴定。鉴定。n n血清鉴定：试管沉淀反应；免血清鉴定：试管沉淀反应；免疫双扩散；酶联免疫吸附测定。疫双扩散；酶联免疫吸附测定。n n核酸分析法核酸分析法第35页/共43页第三十六页，共43页。指示植物指示植物(zh sh zh w)第36页/共43页第三十七页，共43页。CMV病毒感染的植株病毒感染的植株(zhzh)叶片叶片第37页/共43页第三十八页，共4
22、3页。（4 4 4 4）脱毒苗的保存）脱毒苗的保存）脱毒苗的保存）脱毒苗的保存(bocn)(bocn)(bocn)(bocn)与繁殖与繁殖与繁殖与繁殖n n脱毒苗的离体保存与繁殖脱毒苗的离体保存与繁殖n n建立脱毒种苗生产繁网络体系建立脱毒种苗生产繁网络体系n n木本植物木本植物(mbnzhw)建立隔离的脱毒苗母建立隔离的脱毒苗母本圃本圃第38页/共43页第三十九页，共43页。第39页/共43页第四十页，共43页。4、影响、影响(yngxing)脱毒效果的因脱毒效果的因素：素：n n母体材料病毒侵染的程度母体材料病毒侵染的程度n n外植体的生理状态外植体的生理状态n n起始起始(q sh)培养
23、的茎尖大小培养的茎尖大小第40页/共43页第四十一页，共43页。茎尖大小茎尖大小茎尖大小茎尖大小(dxi(dxi o)o)对马铃薯脱毒效果的影响对马铃薯脱毒效果的影响对马铃薯脱毒效果的影响对马铃薯脱毒效果的影响茎尖长茎尖长茎尖长茎尖长（mmmm）叶原基数叶原基数叶原基数叶原基数小植株数小植株数小植株数小植株数脱毒植株数脱毒植株数脱毒植株数脱毒植株数脱毒率脱毒率脱毒率脱毒率（%）0.120.121 15050242448480.270.272 24242181842.942.90.60.64 464640 00 0第41页/共43页第四十二页，共43页。思考题：思考题：n n植物器官和组织培养植物器官和组织培养(piyng)的基本程序的基本程序是什么？如何获得无菌培养是什么？如何获得无菌培养(piyng)材料材料？n n离体茎尖经培养离体茎尖经培养(piyng)后将会出现怎样后将会出现怎样的培养的培养(piyng)反应？反应？n n植物脱病毒的机理是什么？植物脱病毒的机理是什么？n n影响茎尖组织培养影响茎尖组织培养(piyng)脱毒效果的因脱毒效果的因素有哪些？素有哪些？第42页/共43页第四十三页，共43页。