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1、关于植物细胞第1页，讲稿共95张，创作于星期二第一节第一节 植物组织和细胞培养基植物组织和细胞培养基础知识础知识 第2页，讲稿共95张，创作于星期二一、植物细胞培养应用前景一、植物细胞培养应用前景植物细胞培养在工业上主要应用于植物细胞培养在工业上主要应用于:1.获得细胞或次级代谢物；获得细胞或次级代谢物；2.进行生物转化，将外源底物转化为所进行生物转化，将外源底物转化为所需的产物；需的产物；3.在农业上主要应用于种质保存；在农业上主要应用于种质保存；4.人工种子的制备；人工种子的制备；5.植株的大规模快速繁殖。植株的大规模快速繁殖。第3页，讲稿共95张，创作于星期二（一）（一）次级代谢物的生产
2、次级代谢物的生产1.植物细胞培养生产各种天然产物，具有植物细胞培养生产各种天然产物，具有如下显著特点。如下显著特点。1）提高产率）提高产率使用优良的植物细胞培养生产天然产物使用优良的植物细胞培养生产天然产物可以明显提高天然产物的产率。可以明显提高天然产物的产率。第4页，讲稿共95张，创作于星期二例如，日本三井石油化学工业公司于例如，日本三井石油化学工业公司于1983年年在世界上首次成功地采用紫草细胞培养生在世界上首次成功地采用紫草细胞培养生产产紫草宁紫草宁，他们用他们用750 L的反应器，培养的反应器，培养23d，细胞中紫细胞中紫草宁的含量达到细胞干重的草宁的含量达到细胞干重的14，比紫草根中
3、紫草宁的含量高比紫草根中紫草宁的含量高10倍。倍。第5页，讲稿共95张，创作于星期二其后的许多研究表明：其后的许多研究表明：采用植物细胞培养生产木瓜蛋白酶、木瓜凝采用植物细胞培养生产木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、人参皂苷、迷迭香酸、黄连素、乳蛋白酶、人参皂苷、迷迭香酸、黄连素、胡萝卜素、维生素胡萝卜素、维生素E、花青素、超氧化物歧花青素、超氧化物歧化酶、蒽醌等物质，其产率均化酶、蒽醌等物质，其产率均达到或者超达到或者超过过完整植株的产率。完整植株的产率。第6页，讲稿共95张，创作于星期二2 2）提高效率）提高效率植物细胞生长一般生产周期植物细胞生长一般生产周期1530d，与完整植物的生长周期比较
4、，却与完整植物的生长周期比较，却是大大地缩短了生产周期。是大大地缩短了生产周期。一般植物从发芽、生长到收获，短则一般植物从发芽、生长到收获，短则几个月几个月，长则，长则数年数年甚至更长时甚至更长时间。例如，木瓜的生长周期一般为间。例如，木瓜的生长周期一般为8个月，紫草为个月，紫草为5年，野山参则年，野山参则更长。更长。第7页，讲稿共95张，创作于星期二 3 3）易于管理，减轻劳动强度）易于管理，减轻劳动强度植物细胞培养在人工控制条件的生物反应器中进行植物细胞培养在人工控制条件的生物反应器中进行生产，不受地理环境和气候条件等的影响。生产，不受地理环境和气候条件等的影响。易于操作管理，大大减轻劳动
5、强度，改善劳动条件易于操作管理，大大减轻劳动强度，改善劳动条件。第8页，讲稿共95张，创作于星期二（二）进行生物转化，将外源底物转化为（二）进行生物转化，将外源底物转化为所需的产物所需的产物1.生物转化生物转化即通过植物细胞内生成和积累的即通过植物细胞内生成和积累的各种酶各种酶的催的催化作用，将外源底物转化为药物、食品添加剂等具化作用，将外源底物转化为药物、食品添加剂等具有较高应用价值的产物有较高应用价值的产物2.植物细胞生物转化具有植物细胞生物转化具有：转化率高、转化率高、选择性强选择性强、副产物少等显著特点、副产物少等显著特点.第9页，讲稿共95张，创作于星期二（三）在农业上主要应用于种质
6、保存（三）在农业上主要应用于种质保存 1.传统上植物保存是利用植物传统上植物保存是利用植物种子种子进行长进行长期保存的，由于自然灾害、生物竞争等期保存的，由于自然灾害、生物竞争等因素，使不少植物品种已经或正在消失；因素，使不少植物品种已经或正在消失；对于无性繁殖的植物，由于没有可供保对于无性繁殖的植物，由于没有可供保存的种子，很难保存。存的种子，很难保存。第10页，讲稿共95张，创作于星期二2.采用采用植物细胞培养或者冷冻保存植物细胞培养或者冷冻保存的方法进行种质保的方法进行种质保存，简单方便，可以使植物的遗传特性得以长期稳存，简单方便，可以使植物的遗传特性得以长期稳定地保存，定地保存，对于对
7、于稀有稀有植物品种、植物品种、优良优良植物品种和植物品种和新型新型植物品种的种质植物品种的种质保存具有重要的意义。保存具有重要的意义。第11页，讲稿共95张，创作于星期二（四）人工种子的制备（四）人工种子的制备 人工种子的制备与植物常规种子的生人工种子的制备与植物常规种子的生产相比，具有不占用耕地，不受地理、产相比，具有不占用耕地，不受地理、气候等条件的影响，可以快速、大量地气候等条件的影响，可以快速、大量地进行工业化生产，生产效率高，种质长进行工业化生产，生产效率高，种质长期稳定等显著特点。期稳定等显著特点。第12页，讲稿共95张，创作于星期二人工种子人工种子胚状体胚状体第13页，讲稿共95
8、张，创作于星期二（五）植株的大规模快速繁殖（五）植株的大规模快速繁殖1.传统的植物繁殖传统的植物繁殖是是在田间或在温室中进在田间或在温室中进行有性繁殖或无性繁行有性繁殖或无性繁殖，效率低，时间长。殖，效率低，时间长。2.采用植物细胞培养采用植物细胞培养技术，可以快速、高技术，可以快速、高效地进行植物的繁殖，效地进行植物的繁殖，并且不受地理环境和并且不受地理环境和气候条件的影响气候条件的影响第14页，讲稿共95张，创作于星期二二二 植物细胞和组织培养的植物细胞和组织培养的概念概念1.1.植物细胞和组织培养植物细胞和组织培养（plant cell and tissue culture,PCTCpl
9、ant cell and tissue culture,PCTC）第15页，讲稿共95张，创作于星期二将植物的器官、组织、细胞或细胞器进将植物的器官、组织、细胞或细胞器进行离体、无菌培养，并重新再生成行离体、无菌培养，并重新再生成细胞细胞或或植株植株的过程为的过程为植物细胞和组织培养植物细胞和组织培养第16页，讲稿共95张，创作于星期二植物细胞和组织培养主要包括：植物细胞和组织培养主要包括：植物器官培养植物器官培养：包括离体的器官如：包括离体的器官如根尖根尖、茎尖、叶原基茎尖、叶原基、花器官花器官和和果实等果实等在适当条件在适当条件下进行下进行无菌培养无菌培养，以及从各种器官增殖而形，以及从各
10、种器官增殖而形成成愈伤组织愈伤组织的培养。的培养。第17页，讲稿共95张，创作于星期二离体胚胎培养离体胚胎培养：包括成熟或未成熟的胚胎离体：包括成熟或未成熟的胚胎离体培养，通常使用相应的培养基使离体胚正常的萌培养，通常使用相应的培养基使离体胚正常的萌发生殖，以供研究和操作使用。发生殖，以供研究和操作使用。菊菊 花花第18页，讲稿共95张，创作于星期二植物细胞培养植物细胞培养：是指在无菌条件下，将植物细胞从机体内是指在无菌条件下，将植物细胞从机体内分离出来，在营养培养基上使其生存和生分离出来，在营养培养基上使其生存和生长的一种方法。长的一种方法。将植物细胞微生物化，在一定容积的反应将植物细胞微生
11、物化，在一定容积的反应器中得到大量的植物细胞器中得到大量的植物细胞。植物细胞培养主要依据植物细胞培养主要依据“细胞的全能性细胞的全能性”。第19页，讲稿共95张，创作于星期二原生质体培养：原生质体培养：将植物细胞去除细胞将植物细胞去除细胞壁形成原生质体后进行培养，它是利用壁形成原生质体后进行培养，它是利用原生质体进行操作的基础。原生质体进行操作的基础。外植体（外植体（explantexplant）：植物组织培养中植物组织培养中,作为离体培养材料的作为离体培养材料的器官或组织的片断器官或组织的片断统统称为外植体。称为外植体。第20页，讲稿共95张，创作于星期二愈伤组织（愈伤组织（callusca
12、llus）:是由母体外植体组织的增生细胞是由母体外植体组织的增生细胞产生的一团不定型的疏松排列的高度液泡化的薄壁细胞。产生的一团不定型的疏松排列的高度液泡化的薄壁细胞。一般愈伤组织在培养中没有明显的组织或器官的分化。一般愈伤组织在培养中没有明显的组织或器官的分化。第21页，讲稿共95张，创作于星期二 细胞全能性细胞全能性：（：（cell totipotencycell totipotency）:是指植物体的每个细胞在是指植物体的每个细胞在离体离体条件下都具条件下都具有诱导生长分化形成完整植株的潜在能力，有诱导生长分化形成完整植株的潜在能力，这是由于每个细胞都有一套这是由于每个细胞都有一套完整的
13、基因组完整的基因组而实现的。而实现的。第22页，讲稿共95张，创作于星期二细胞分化细胞分化细胞在形态结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化分化过程中细胞经历了从全能性到多能性再到单能性，最后失去分化潜能称为成熟定型的细胞几个过程第23页，讲稿共95张，创作于星期二第24页，讲稿共95张，创作于星期二第25页，讲稿共95张，创作于星期二细胞的脱分化植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、组织或者细胞产生愈伤组织的过程，又称为去分化。脱分化是已经分化定型的细胞经过诱导具有分裂能力（也就是成为分生状态）细胞的过程第26页，讲稿共95张，创作于星期二细胞的再分化植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在
14、培养过程中重新分化根或芽等器官的过程第27页，讲稿共95张，创作于星期二植物组织培养的核心环节：在诱导脱分化、再分化过程中不同激素搭配的培养基的选择和应用 第28页，讲稿共95张，创作于星期二 三三 培养基的组成和类型培养基的组成和类型第29页，讲稿共95张，创作于星期二（一）培养基的成分和作用（一）培养基的成分和作用 通常植物组织和细胞培养所用培养基包通常植物组织和细胞培养所用培养基包括以下六大类成分，即矿质营养、有机成括以下六大类成分，即矿质营养、有机成分、分、植物生长调节剂植物生长调节剂、碳源、琼脂以及其、碳源、琼脂以及其他附加物等。他附加物等。培养基的主要指标是营养成分及植培养基的主要
15、指标是营养成分及植物生长调节物质的浓度。物生长调节物质的浓度。第30页，讲稿共95张，创作于星期二矿质营养：矿质营养：矿质营养又称无机营养，是指植物生长矿质营养又称无机营养，是指植物生长发育所需要的各种化学元素。发育所需要的各种化学元素。根据植物对元素的吸收量，可以将矿质元素分为根据植物对元素的吸收量，可以将矿质元素分为大量元素和微量元素。大量元素和微量元素。国际植物生理学会建议将植物所需浓度大于国际植物生理学会建议将植物所需浓度大于0.5 0.5 mmol/lmmol/l的的元素称为大量元素。低于的的元素称为大量元素。低于0.5 0.5 mmol/lmmol/l的元的元素称为微量元素。素称为
16、微量元素。第31页，讲稿共95张，创作于星期二根据此规则大量元素种类包括根据此规则大量元素种类包括:N N、P P、K K、CaCa、MgMg、S S。六种为矿质元素，分别占植物干重的百分数为六种为矿质元素，分别占植物干重的百分数为0.3%0.3%、0.070.07、0.3%0.3%、0.3 0.3、0.07%0.07%、0.050.05。微量元素包括微量元素包括:FeFe、B B、MnMn、ZnZn、MoMo、CuCu、CoCo、ClCl等。等。第32页，讲稿共95张，创作于星期二名称化学式含量(mg/L)硝酸钾KNO31900硝酸铵NH4NO31650磷酸二氢钾KH2PO4170MS 培养
17、基的大量元素成分培养基的大量元素成分第33页，讲稿共95张，创作于星期二名称化学式含量(mg/L)碘化钾KI0.83硼酸H3BO36.2硫酸锰MnSO44H2O22.8硫酸锌ZnSO47H2O8.6钼酸钠Na2MoO42H2O0.25硫酸铜CuSO45H2O0.025氯化钴CoCl26H2O0.025MS 培养基的微量元素成分培养基的微量元素成分第34页，讲稿共95张，创作于星期二MS培养基的铁盐成分培养基的铁盐成分名称化学式用量（mg/L)乙二胺四乙酸二钠Na2EDTA37.3硫酸亚铁FeSO47H2O27.8第35页，讲稿共95张，创作于星期二有机成分：有机成分：主要包括各种维生素和氨基酸
18、，如硫胺素（主要包括各种维生素和氨基酸，如硫胺素（V VB1B1）、）、烟酸（烟酸（V VB3B3）、）、吡哆醇（吡哆醇（V VB6B6）、）、泛酸钙（泛酸钙（V VB5B5）、）、生物素、生物素、钴胺素（钴胺素（V VB12B12）、）、叶酸等以及甘氨酸、谷氨酸、谷氨叶酸等以及甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰氨、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰氨、丙氨酸等。酰氨、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰氨、丙氨酸等。此外肌醇是另外一种重要的有机成分，又叫环己六此外肌醇是另外一种重要的有机成分，又叫环己六醇，在糖类的转化中起重要作用，此外还参与磷脂醇，在糖类的转化中起重要作用，此外还参与磷脂代谢及维持离子平衡等生理作用。代谢及
19、维持离子平衡等生理作用。第36页，讲稿共95张，创作于星期二名称名称化学式化学式用量用量（mg/L)肌醇（环己六醇）C6H12O62H2O100甘氨酸（氨基乙酸）NH2CH2COOH2盐酸硫胺素（维生素B1)C12H17ClN4OSHCl0.1盐酸吡哆醇（维生素B6）C8H11O3NHCl0.5烟酸（维生素B3或维生素PP）NC5H4COOH0.5MS培养基的有机成分培养基的有机成分第37页，讲稿共95张，创作于星期二植物生长调节物质植物生长调节物质：植物激素是植物新称代谢中产生的天然化植物激素是植物新称代谢中产生的天然化合物，它能以极微小的用量直接影响植物细胞合物，它能以极微小的用量直接影响
20、植物细胞的分化、分裂以及发育，影响植物的形态建成、的分化、分裂以及发育，影响植物的形态建成、开花、结实、成熟、衰老脱落、休眠、萌发等开花、结实、成熟、衰老脱落、休眠、萌发等生理活动。生理活动。在植物组织培养中，主要通过植物激素及在植物组织培养中，主要通过植物激素及生长调节物质对离体的组织、器官的形态发生长调节物质对离体的组织、器官的形态发生进行调控。包括诱导细胞分裂、愈伤组织生进行调控。包括诱导细胞分裂、愈伤组织的生长、根芽的分化以及体细胞胚胎发生等。的生长、根芽的分化以及体细胞胚胎发生等。第38页，讲稿共95张，创作于星期二 常用的植物激素及生长调节物涉及五大类：常用的植物激素及生长调节物涉
21、及五大类：1 1、生长素类：、生长素类：2 2、细胞分裂素类：、细胞分裂素类：3 3、赤霉素类：、赤霉素类：4 4、脱落酸：、脱落酸：5 5、乙烯：、乙烯：第39页，讲稿共95张，创作于星期二1 1）生长素类：）生长素类：主要促进细胞伸长生长和细胞分裂，主要促进细胞伸长生长和细胞分裂，诱导形成愈伤组织，促进生根。诱导形成愈伤组织，促进生根。第40页，讲稿共95张，创作于星期二经常使用的植物经常使用的植物生长素生长素有：有：吲哚乙酸（吲哚乙酸（IAAIAA）、）、萘乙酸（萘乙酸（NAANAA）、）、2.4-2.4-二氯苯氧乙酸（二氯苯氧乙酸（2.4-2.4-D D）等。等。具有诱导细胞分裂的作用
22、。具有诱导细胞分裂的作用。第41页，讲稿共95张，创作于星期二2 2）细胞分裂素类：）细胞分裂素类：促进细胞分裂和扩大，促进植物茎促进细胞分裂和扩大，促进植物茎增粗，抑制茎伸长；诱导芽的分化、增粗，抑制茎伸长；诱导芽的分化、促进侧芽萌发；延缓衰老。促进侧芽萌发；延缓衰老。第42页，讲稿共95张，创作于星期二对芽的诱导有重要作用。对芽的诱导有重要作用。常用的浓度范围为常用的浓度范围为0.010.011 1mg/Lmg/L。主要有激动素（主要有激动素（N N6 6-呋喃甲基腺嘌呤，呋喃甲基腺嘌呤，KTKT）、）、6-6-苄基腺嘌呤苄基腺嘌呤(BA)BA)和玉米素（和玉米素（N N6 6-异戊烯腺异
23、戊烯腺嘌呤嘌呤,ZTZT）等。等。细胞分裂素细胞分裂素第43页，讲稿共95张，创作于星期二生长素生长素/细胞分裂素比例细胞分裂素比例两种激素配比模式两种激素配比模式有利于根芽的分有利于根芽的分化化有利于芽有利于芽的形成的形成有利于根有利于根的形成和的形成和愈伤组织愈伤组织的形成；的形成；高高低低适中适中第44页，讲稿共95张，创作于星期二3 3）赤霉素类：）赤霉素类：主要具有诱导茎的细胞伸长，对主要具有诱导茎的细胞伸长，对根无效；与生长素协同作用；可以根无效；与生长素协同作用；可以诱导离体成花；打破休眠等功能。诱导离体成花；打破休眠等功能。常用常用GAGA3 3、GAGA4 4等等。第45页，
24、讲稿共95张，创作于星期二4 4）脱落酸（）脱落酸（ABAABA）促进休眠、衰老和脱落。组促进休眠、衰老和脱落。组织培养中较少使用，主要用于织培养中较少使用，主要用于调节激素平衡，促进形态建成。调节激素平衡，促进形态建成。第46页，讲稿共95张，创作于星期二5 5）乙烯：）乙烯：主要促进衰老和脱落，高浓主要促进衰老和脱落，高浓度易形态变化。度易形态变化。第47页，讲稿共95张，创作于星期二第48页，讲稿共95张，创作于星期二第49页，讲稿共95张，创作于星期二第50页，讲稿共95张，创作于星期二第51页，讲稿共95张，创作于星期二第52页，讲稿共95张，创作于星期二碳源：碳源：碳源主要为细胞提
25、供合成新化合物的骨架，碳源主要为细胞提供合成新化合物的骨架，为细胞的呼吸代谢提供底物与能源，此外还能维为细胞的呼吸代谢提供底物与能源，此外还能维持一定的渗透压。持一定的渗透压。常用的碳源主要是常用的碳源主要是蔗糖蔗糖，使用浓度在，使用浓度在2 25 5，此外果糖、葡萄糖、麦芽糖、山梨糖、甘露，此外果糖、葡萄糖、麦芽糖、山梨糖、甘露糖及可溶性淀粉等也常用于植物组织培养。糖及可溶性淀粉等也常用于植物组织培养。糖浓度高低直接影响形态建成。糖浓度高低直接影响形态建成。第53页，讲稿共95张，创作于星期二蔗糖蔗糖（0%）蔗糖含量（蔗糖含量（1%）蔗糖含量蔗糖含量（5%）外植体完全被绿色的芽所包裹，外植体
26、完全被绿色的芽所包裹，根生长在其下表面根生长在其下表面在外植体上既没有芽在外植体上既没有芽发生，也没有根和愈发生，也没有根和愈伤组织产生伤组织产生在外植体上表面边缘产在外植体上表面边缘产生芽，也有一些根发生生芽，也有一些根发生芽从外植体的上表面发生而芽从外植体的上表面发生而根从下表面发生根从下表面发生tissue culture in the African Violet（非洲紫罗兰）（非洲紫罗兰）第54页，讲稿共95张，创作于星期二琼脂：琼脂：琼脂作为固化剂用于组织培养中，起支持琼脂作为固化剂用于组织培养中，起支持植物的作用，不提供营养，为海藻中提取的一植物的作用，不提供营养，为海藻中提取的
27、一种高分子化合物，仅溶于热水（种高分子化合物，仅溶于热水（90 90 o oC C以上），以上），成为凝胶，冷却后（成为凝胶，冷却后（40 40 o oC C以下）即凝固为以下）即凝固为凝胶。凝胶。琼脂的用量通常在琼脂的用量通常在4 41010g/L.g/L.琼脂是组织培养培养基中主要的成本支琼脂是组织培养培养基中主要的成本支出，约占出，约占8080。第55页，讲稿共95张，创作于星期二有机附加物：有机附加物：1 1）椰子汁：）椰子汁：用量为用量为100100200200g/Lg/L。2 2）香蕉泥：）香蕉泥：使用量为使用量为150150200200g/Lg/L。3 3）苹果汁、番茄汁等。）苹
28、果汁、番茄汁等。第56页，讲稿共95张，创作于星期二其他成分：其他成分：1 1）活性炭：）活性炭：使用量为使用量为0.2-1%0.2-1%。应用：应用：茎尖初代培养，可以吸附外植体产生的致死性褐化物，一般为茎尖初代培养，可以吸附外植体产生的致死性褐化物，一般为0.1%0.2%，不能超过，不能超过0.2%。活性炭在生根时有明显的促进作用，可能是通过减弱光照保护活性炭在生根时有明显的促进作用，可能是通过减弱光照保护IAA。降低玻璃苗的产生频率，对防止产生玻璃苗有良好作用，一般浓度为降低玻璃苗的产生频率，对防止产生玻璃苗有良好作用，一般浓度为0.3%。活性炭在胚胎培养中也有一定作用，如在葡萄胚珠培养
29、时向培养基加入活性炭在胚胎培养中也有一定作用，如在葡萄胚珠培养时向培养基加入0.1%的的活性炭，可减少组织变褐和培养基变色，产生较少的愈伤组织。活性炭，可减少组织变褐和培养基变色，产生较少的愈伤组织。第57页，讲稿共95张，创作于星期二2 2）抗生素：）抗生素：常用青霉素、链霉素、庆大常用青霉素、链霉素、庆大霉素等，用量在霉素等，用量在5 52020mg/Lmg/L。第58页，讲稿共95张，创作于星期二3 3）抑制酚类物质形成的物质：）抑制酚类物质形成的物质：（1 1）抗坏血酸：）抗坏血酸：可以加入培养基或浸泡处理外植体。可以加入培养基或浸泡处理外植体。（2 2）聚乙烯吡咯烷酮（）聚乙烯吡咯烷
30、酮（PVPPVP）：）：加入培养基中。加入培养基中。第59页，讲稿共95张，创作于星期二（二）培养基的类型：（二）培养基的类型：1 1、高盐浓度培养基：、高盐浓度培养基：MSMS、B5B5、SHSH等。等。适用于多数营养需求量较大的植物。适用于多数营养需求量较大的植物。2 2、低盐培养基：、低盐培养基：WPMWPM、White White、Nitsh Nitsh等。等。适用于木本植物的培养。适用于木本植物的培养。第60页，讲稿共95张，创作于星期二应用最广的应用最广的培养基培养基：MurashingMurashing和和SkoogSkoog的的MsMs培养基（烟草细胞）培养基（烟草细胞）Lin
31、smaierLinsmaier和和SkoogSkoog的的LsLs培养基。培养基。Ms Ms和和LsLs特别适用于植株再生。特别适用于植株再生。第61页，讲稿共95张，创作于星期二表表1MS培养基的组成配方培养基的组成配方组成成分组成成分数量数量(mg/l)组成成分组成成分数量数量(mg/l)NH4NO31650 Na2-EDTA37.3 KNO31900 FeSO47H2O 27.8 CaCl22H2O 440 CuSO45H2O 0.025 MgSO47H2O 370 蔗糖蔗糖 30 KH2PO4170 pH 5.8 KI0.83 肌醇肌醇 100.0 H3BO36.2 烟酸烟酸 0.5
32、MnSO44H2O22.3 盐酸吡哆醇盐酸吡哆醇 0.5 ZnSO47H2O8.6 甘氨酸甘氨酸 2.0 Na2MoO42H2O0.25 盐酸硫铵等盐酸硫铵等 0.4 CoCl26H2O0.025 第62页，讲稿共95张，创作于星期二GamborgGamborg等的等的B B5 5培养基培养基（19681968）及）及衍生出来的其他培养基适用于衍生出来的其他培养基适用于植物植物细胞及原生质体细胞及原生质体的培养；的培养；E E1 1培养基是培养基是PhillipPhillip和和Colins Colins 为为了培养苜蓿植物而改进的了培养苜蓿植物而改进的LsLs培养基，培养基，特别适合特别适合
33、大豆培养大豆培养，还可用于，还可用于胚胎胚胎形成和原生质体的培养形成和原生质体的培养；第63页，讲稿共95张，创作于星期二表表2 2B B5 5培养基的组成和配方培养基的组成和配方组成成分组成成分 数量数量(mg/l）组成成分组成成分 数量数量(mg/l)KNO3 2500 FeSO47H2O 27.8 CaCl22H2O 150 CuSO45H2O 0.025 MgSO47H2O 250 蔗糖蔗糖40(NH4)2SO4 134 pH 5.5KI 0.75 肌醇肌醇 100 H3BO4 3.0 烟酸烟酸 1.0 MnSO44H2O 10 盐酸吡哆醇盐酸吡哆醇 1.0 ZnSO47H2O 2.0
34、 激动素激动素 0.1 Na2MoO42H2O0.25 2,4D 0.11.0 CoCl26H2O0.025 盐酸硫铵盐酸硫铵 10 Na2-EDTA37.3 第64页，讲稿共95张，创作于星期二 N N6 6培养基是我国培养基是我国朱至清朱至清（19781978）为水稻）为水稻等禾谷类作物等禾谷类作物花药培养花药培养而设计的。而设计的。其特点是硝酸盐、铵盐浓度较低其特点是硝酸盐、铵盐浓度较低，适合，适合于禾本植物的组织培养；于禾本植物的组织培养；第65页，讲稿共95张，创作于星期二 表表3 N6培养基的组成和配方培养基的组成和配方组成成分组成成分 数量数量(mg/l)组成成分组成成分(mg/
35、l)KNO3 2.3 Na2EDTA 37.3 CaCl22H2O 166 FeSO47H2O 27.8 MgSO47H2O 185 蔗糖蔗糖 50 KH2PO4 400 pH 5.8(NH4)2SO4 463 烟酸烟酸 0.5 KI 0.8 盐酸吡哆醇盐酸吡哆醇 0.5 H3BO3 1.6 甘氨酸甘氨酸 2.0 MnSO44H2O 4.4 盐酸硫铵盐酸硫铵 1.0 ZnSO47H2O1.5 第66页，讲稿共95张，创作于星期二与微生物培养基的区别需要大量无机盐多种微生物和激素一般采用无机氮源一般以蔗糖为碳源第67页，讲稿共95张，创作于星期二（三）培养基的配制和灭菌三）培养基的配制和灭菌第6
36、8页，讲稿共95张，创作于星期二培养基及母液的配制：培养基及母液的配制：1）量取母液：营养元素和激素。）量取母液：营养元素和激素。2）称量蔗糖、琼脂，放入）称量蔗糖、琼脂，放入600ml左右蒸馏水左右蒸馏水的锅内，电路上加热，使琼脂溶化。的锅内，电路上加热，使琼脂溶化。3）加入母液，混合均匀，调整）加入母液，混合均匀，调整pH值。值。4）分装入瓶，每瓶）分装入瓶，每瓶4050ml。5）封口：用）封口：用46层称量纸封口，之后灭菌备层称量纸封口，之后灭菌备用用。第69页，讲稿共95张，创作于星期二各种试剂母液浓度及配制几种基本培养基的用量培养基成分培养基成分母液浓度母液浓度（mg/ml几种基本培
37、养基几种基本培养基1L吸取母液量（吸取母液量（ml)MSMT改良改良WhiteNitschN6B5KNO319000/50050502.13.2974.4765.79Ca(NO3)24H2O3470/100/8.6514.4/NH4NO316500/5005050/(NH4)2SO49260/200/103.24MgSO47H2O7400/200101019.463.385.06.76KH2PO43400/2001010/7.3523.53/NaH2PO42H2O/5.0/10CaCl24H2O4400/1001010/3.77/MnSO44H2O500/1004.464.461.40.60.
38、882.0ZnSO47H2O200/1004.304.301.50.250.751.0H3BO3200/1003.103.100.750.250.801.5NaMoO42H2O5/1005.0/0.5/5.0CuSO45H2O2.5/1001.01.00.041.0/10铁盐铁盐EDTAFeSO47H2O1862.5/2001392.5/2004.04.0/4.04.0第70页，讲稿共95张，创作于星期二培养基成分培养基成分母液浓度母液浓度（mg/ml几种基本培养基几种基本培养基1L吸取母液量（吸取母液量（ml)MSMT改良改良WhiteNitschN6B5肌醇肌醇2000/1005.05.0
39、5.0/5.0烟酸烟酸100/1000.55.00.31.250.50.63甘氨酸甘氨酸150/1001.321.328.05.03.33/硫胺酸硫胺酸10/1001.01001.02.510100吡哆素吡哆素10/1005.01001.02.55.010KI16.6/1005.05.04.5/4.82/CoCl26H2O25/1001.01.0/Na2SO41000/50/10/KCl1300/100/5.0/Fe2(SO4)3250/100/1.0/MoO32.5/100/0.004/第71页，讲稿共95张，创作于星期二、培养基的灭菌：、培养基的灭菌：1）加热：）加热：灭菌前检查灭菌锅内水
40、量是否充足，然后将培养灭菌前检查灭菌锅内水量是否充足，然后将培养基放于灭菌锅内，改好盖，关闭放气阀，打开电源，基放于灭菌锅内，改好盖，关闭放气阀，打开电源，加热升温。加热升温。2）排气：）排气：当温度升至当温度升至0.5kg/cm时，打开放气阀彻底排出锅时，打开放气阀彻底排出锅内冷空气。然后关闭放气阀，促使压力继续上内冷空气。然后关闭放气阀，促使压力继续上升。升。第72页，讲稿共95张，创作于星期二3）温度控制：）温度控制：当锅内压力升至当锅内压力升至1.1kg/cm2（）时，计时时，计时20分钟，分钟，计时结束后，关闭电源。计时结束后，关闭电源。4）出锅：）出锅：当灭菌锅自然冷却后，取出培养
41、基，放置于接种当灭菌锅自然冷却后，取出培养基，放置于接种室备用。室备用。*培养基进行蒸汽灭菌所需的大致最短时间：培养基进行蒸汽灭菌所需的大致最短时间：体积：体积：20-50ml 灭菌时间：灭菌时间：15min体积：体积：75ml 灭菌时间：灭菌时间：20min第73页，讲稿共95张，创作于星期二（四）培养基的保存：（四）培养基的保存：1、防尘：、防尘：防治灰尘污染。防治灰尘污染。2、避光：吲哚乙酸等易于分解，要注意遮光。、避光：吲哚乙酸等易于分解，要注意遮光。3、恒温：、恒温：4 oC可保存可保存36周，室温下两周内用完。周，室温下两周内用完。4。定期更新：不易长期保存。定期更新：不易长期保存
42、。第74页，讲稿共95张，创作于星期二 四四 植物组织培养中的消毒、灭菌及环境控制植物组织培养中的消毒、灭菌及环境控制 第75页，讲稿共95张，创作于星期二（一）消毒和灭菌的概念：（一）消毒和灭菌的概念：消毒消毒 是是指应用消毒剂等方法杀灭物体表面指应用消毒剂等方法杀灭物体表面和内部的病原菌营养体的方法。和内部的病原菌营养体的方法。灭菌灭菌 是是指用物理和化学方法杀死物体表面指用物理和化学方法杀死物体表面和内部的所有微生物和内部的所有微生物（包括芽胞）（包括芽胞），使之呈无，使之呈无菌状态。菌状态。经过灭菌的物品称经过灭菌的物品称“无菌物品无菌物品”。消毒与灭菌是两个不同的概念。灭菌可消毒与灭
43、菌是两个不同的概念。灭菌可包括消毒，而消毒却不能代替灭菌。包括消毒，而消毒却不能代替灭菌。第76页，讲稿共95张，创作于星期二（二）消毒和灭菌方法：（二）消毒和灭菌方法：消毒方法：消毒方法：1）化学药剂消毒：采用化学消毒剂杀灭或抑制病原）化学药剂消毒：采用化学消毒剂杀灭或抑制病原微生物的方法。微生物的方法。2）煮沸消毒：在热水中煮沸杀灭病原微生物的方）煮沸消毒：在热水中煮沸杀灭病原微生物的方法。法。3）射线消毒：利用紫外线或）射线消毒：利用紫外线或r射线对接种室等处的病射线对接种室等处的病原微生物进行杀灭或抑制。原微生物进行杀灭或抑制。第77页，讲稿共95张，创作于星期二灭菌方法：灭菌方法：1
44、）物理法灭菌：）物理法灭菌：（1）干热灭菌法：）干热灭菌法：a、干热空气灭菌法：干热空气灭菌法：即把待灭菌的物品均匀地放入即把待灭菌的物品均匀地放入烘箱中，升温至烘箱中，升温至160C，恒温恒温1小时即可。此法适用于玻璃小时即可。此法适用于玻璃皿、金属用具等的灭菌。皿、金属用具等的灭菌。b、灼烧灭菌法：利用火焰直接把微生物烧死。此法彻灼烧灭菌法：利用火焰直接把微生物烧死。此法彻底可靠，灭菌迅速，但易焚毁物品，所以使用范围有限，底可靠，灭菌迅速，但易焚毁物品，所以使用范围有限，只适合于接种针、环、试管口及不能用的污染物品或实只适合于接种针、环、试管口及不能用的污染物品或实验动物的尸体等的灭菌。验
45、动物的尸体等的灭菌。第78页，讲稿共95张，创作于星期二湿热灭菌法：湿热灭菌法：在同样的温度下，湿热灭菌的效果比干热在同样的温度下，湿热灭菌的效果比干热灭菌好，这是因为一方面细胞内蛋白质含水量高，容易变灭菌好，这是因为一方面细胞内蛋白质含水量高，容易变性。另一方面高温水蒸汽对蛋白质有高度的穿透力，从而性。另一方面高温水蒸汽对蛋白质有高度的穿透力，从而加速蛋白质变性而迅速死亡。加速蛋白质变性而迅速死亡。a a 高温高压蒸汽灭菌法：它适用于各种耐热、体积大的培养高温高压蒸汽灭菌法：它适用于各种耐热、体积大的培养基的灭菌，也适用于玻璃器皿、工作服等物品的灭菌。基的灭菌，也适用于玻璃器皿、工作服等物品
46、的灭菌。b.b.巴氏消毒法：有些食物会因高温破坏营养成分或影响质量，如巴氏消毒法：有些食物会因高温破坏营养成分或影响质量，如牛奶、酱油、啤酒等，所以只能用较低的温度来杀死其中的病原牛奶、酱油、啤酒等，所以只能用较低的温度来杀死其中的病原微生物，这样既保持食物的营养和风味，又进行了消毒，保证了微生物，这样既保持食物的营养和风味，又进行了消毒，保证了食品卫生。该法一般在食品卫生。该法一般在6262C C，3030分钟既可达到消毒目的。此法分钟既可达到消毒目的。此法为法国微生物学家巴斯德首创，故名为巴氏消毒法。为法国微生物学家巴斯德首创，故名为巴氏消毒法。第79页，讲稿共95张，创作于星期二c.c.
47、煮沸消毒法：煮沸消毒法：直接将要消毒的物品放入清水中，煮沸直接将要消毒的物品放入清水中，煮沸1515分钟，分钟，即可杀死细菌的全部营养和部分芽孢。若在清水中加入即可杀死细菌的全部营养和部分芽孢。若在清水中加入1%1%碳酸钠碳酸钠或或2%2%的石炭酸，则效果更好。此法适用于注射器、毛巾及解剖用的石炭酸，则效果更好。此法适用于注射器、毛巾及解剖用具的消毒。具的消毒。d.d.间歇灭菌法：间歇灭菌法：上述两种方法在常压下，只能起到消毒作上述两种方法在常压下，只能起到消毒作用，而很难做到完全无菌。若采用间歇灭菌的方法，就用，而很难做到完全无菌。若采用间歇灭菌的方法，就能杀灭物品中所有的微生物。具体做法是
48、：将待灭菌的能杀灭物品中所有的微生物。具体做法是：将待灭菌的物品加热至物品加热至100100C C，15153030分钟，杀死其中的营养体。然后分钟，杀死其中的营养体。然后冷却，放入冷却，放入3737C C恒温箱中过夜，让残留的芽孢萌发成营养体。恒温箱中过夜，让残留的芽孢萌发成营养体。第第2 2天再重复上述步骤，三次左右，就可达到灭菌的目的。此法天再重复上述步骤，三次左右，就可达到灭菌的目的。此法不需加压灭菌锅，适于推广，但操作麻烦，所需时间长。不需加压灭菌锅，适于推广，但操作麻烦，所需时间长。第80页，讲稿共95张，创作于星期二 影响湿热灭菌的因素影响湿热灭菌的因素a.a.不同的微生物或同种
49、微生物的不同菌龄对高温的敏感性不同的微生物或同种微生物的不同菌龄对高温的敏感性不同。多数微生物的营养体和病毒在不同。多数微生物的营养体和病毒在50655065C C，1010分钟就会被分钟就会被杀死；但各种孢子、特别是芽孢最能抗热。对同种微生物杀死；但各种孢子、特别是芽孢最能抗热。对同种微生物来讲，幼龄菌比老龄菌对热更敏感。来讲，幼龄菌比老龄菌对热更敏感。b.b.微生物的数量多少显然会影响灭菌的效果，数量越多，微生物的数量多少显然会影响灭菌的效果，数量越多，热死时间越长。热死时间越长。c.c.培养基的成分与组成也会影响灭菌效果。一般地讲，蛋培养基的成分与组成也会影响灭菌效果。一般地讲，蛋白质、
50、糖或脂肪存在，则提高抗热性，白质、糖或脂肪存在，则提高抗热性，pHpH在在7 7附近，抗热性附近，抗热性最强，偏向两极，则抗热能力下降，而不同的盐类可能最强，偏向两极，则抗热能力下降，而不同的盐类可能对灭菌产生不同的影响；固体培养基要比液体培养基灭对灭菌产生不同的影响；固体培养基要比液体培养基灭菌时间长。菌时间长。第81页，讲稿共95张，创作于星期二（3 3）过滤灭菌：）过滤灭菌：采用机械方法，设计一种滤孔比细菌还小的筛子，做成采用机械方法，设计一种滤孔比细菌还小的筛子，做成各种过滤器。通过过滤，只让液体培养基从筛子中流下，而各种过滤器。通过过滤，只让液体培养基从筛子中流下，而把各种微生物菌体