植物组织与器官培养精选PPT.ppt

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1、细胞工程细胞工程关于植物组织与器官培养第1页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程第三章 植物组织和器官培养一、一、植物组织培养植物组织培养二、二、植物胚胎培养植物胚胎培养三、三、毛状根培养毛状根培养第2页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植物组织培养指对植物组织（分生组织、表皮组织、薄壁组织）及愈伤组织进行离体培养并诱导长成完整植株的技术。植物组织培养再生的植物称之为试管植物，植物组织培养再生植物的理论基础是细胞全能性。第一节第一节 植物组织培养植物组织培养第3页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植物组织培养的理论基础植物组织培养的理论基础 1.1.细胞全能性的定义

2、细胞全能性的定义 细胞全能性是指植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组，并具有发育成为完整植株的潜在能力。2.2.细胞全能性的相对性细胞全能性的相对性 受精卵生殖细胞体细胞 不同种类植物或同种植物的不同基因型个体之间因遗传性的差异，细胞全能性的表达程度大不相同。第4页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植物组织培养技术的整个历史可以追溯到19世纪末和20世纪初。它的发展过程大致可以分为三个阶段：1.探索阶段1839年：Schleidon和Schwann提出细胞学说1902年：Haberlandt提出植物细胞全能学说1904年：Hanning进行胚离体培养获得成功1922年：Kott

3、e和Robbins进行根尖和茎尖培养形成了缺绿的叶和根 植物组培发展简史植物组培发展简史第5页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程2.奠基阶段奠基阶段1934年：White进行番茄根培养建立了第一个活跃生长的无性繁殖系1937年：White建立了第一个由已知化合物组成的综合培养基1943年：White出版了植物组织培养手册1948年：Skoog和崔徵（zhng）发现腺嘌呤或腺苷可以解除IAA对芽形成的抑制第6页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程1952年：Morel和Miller通过茎尖培养获得脱毒大丽花植株1953年：Muir使单细胞培养获得成功1956年：Miller等人

4、发现了细胞分裂素-激动素1957年：Skoog和Miller提出植物生长调节剂控制器官形成的概念。1958年：Steward等将胡萝卜根韧皮部的一些细胞进行培养，细胞分化而最终发育成完整的新植株，证实了Haberlandt的细胞全能性。第7页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程3.迅速发展阶段迅速发展阶段1960年：Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。1960年：Morel利用茎尖培养获得脱毒兰花,形成了”兰花产业”1962年：Murashibe和Skoog发表了MS培养基1964年：Guha等在叶曼陀罗上由花粉诱导得到单倍体植株。1971年：Takebe等在烟草

5、上首次由原生质体获得了再生植株。第8页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程1972年：Carlson等在烟草上获得了第一个体细胞种间杂种。1974年：Kao等人建立原生质体的高钙高pH的PEG融合法。1978年：Melchers获得了第一个属间杂种植株-马铃薯番茄。1983年：Zambryski等采用农杆菌介导获得首例转基因植物。第9页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植物组织培养再生植株的两大途径：植物组织培养再生植株的两大途径：器官发生途径；体细胞胚发生途径第10页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程器官发生途径：离体培养条件下的组织或细胞团（愈伤组织）分化形成不

6、定根、不定芽等器官的过程。在自然界中，许多植物的无性繁殖（如插条，嫁接等）都属于器官发生途径。第11页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程愈伤组织：脱分化后的细胞经过细胞分裂产生无特定组织结构、无明显极性的松散的细胞团。愈伤组织诱导过程实质是分化细胞进行脱分化的过程。外植体：从植物体上取下来用以培养的部分组织或器官。第12页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程小麦胚的愈伤组织第13页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程由外植体或单个细胞经愈伤组织再生植株需要以下四个步骤1 启动期-主要是诱导外植体细胞脱分化和分裂2 愈伤组织诱导3 拟分生组织的形成4 器官原基和器官的形

7、成第14页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程Three ways of organogenesis 第15页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程体细胞胚发生途径 离体培养条件下没有经过受精过程，但经过了胚胎发育过程中所形成胚的类似物，统称为体细胞胚或胚状体。第16页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程体细胞胚的发生途径1.从器官外植体直接发生2.悬浮培养细胞发生（成簇成团的体积小而细胞质致密的细胞，这类细胞具有成胚能力，因而，把这类细胞团又称为胚性细胞团）3.经胚性愈伤组织发生4.单细胞发生途径5.原生质体发生途径第17页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植

8、物组织的培养基及其配制植物组织的培养基及其配制培养基的成分培养基的成分 一一配制培养基母液配制培养基母液二二三三 常用培养基的种类及其特点常用培养基的种类及其特点四四配制培养基并灭菌配制培养基并灭菌第18页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 大量元素1.无机营养：微量元素 铁盐 氨基酸 有机附加物 维生素2.有机营养成分：肌醇 糖类 生长素3.植物生长调节物质：细胞分裂素 赤霉素等 一、培养基成分一、培养基成分第19页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程4.琼脂5.活性炭6.pH7.水 酵母提取物（YE）8.天然物质：麦芽提取物（ME）第20页，讲稿共89张，创作于星期二细胞

9、工程细胞工程1.1.无机营养元素无机营养元素（1）大量元素：指浓度大于0.5mmolL的元素C、H、O、N、P、K、Mg、S和Ca，大量元素占植物体干重的百分之几十至万分之几的分量。N分硝态氮（NO3-）和铵态氮（NH4+），不同离体组织所需的含量不一致，单独使用易导致培养基酸碱性漂移，两者要保持适当比例。第21页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程（2）微量元素：指小于0.5mmolL的元素。铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、锰（Mn）、钼（Mo）、硼（B）、碘（I）、钴（Co）、氯（Cl）、钠（Na）等 Fe：易形成絮状沉淀，常以FeEDTA 的形式提供。FeSO47H2ONa2

10、EDTA两类元素虽然在培养基中含量差距很大，但都是不可少的营养成份。含量不足就造成缺素症。第22页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程（1）碳水化合物最常用的碳源是蔗糖，葡萄糖和果糖也是较好的碳源，麦芽糖、半乳糖、甘露糖也有所应用。使用浓度在1%5%，常用3%在大规模生产时，可用食用的白糖代替。糖类作用：在组织培养中用作离体组织生长的碳源，维持培养基一定的渗透压。培养效果有差异：葡萄糖果糖=蔗糖麦芽糖2.2.有机化合物有机化合物第23页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 在细胞里主要是以各种辅酶的形式参与多种代谢活动对离体组织的生长具有明显的促进作用，主要为B族维生素。种类：

11、种类：VBl(盐酸硫胺素)、VB3(泛酸)、VB6(盐酸吡哆醇)、Vpp(烟酸)、Vc(抗坏血酸）、VH(生物素)、VB11(叶酸)、VB12(钴胺素)等。使用浓度：使用浓度：一般用量为0.1-1.0mgL。Vc具有很强的还原能力，常用于防止组织褐变。（2 2）维生素）维生素(vitamin)(vitamin)第24页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 又叫环己六醇，在糖类的相互转化中起重要作用。使用浓度：一般为lOOmgL。作用：适当使用肌醇，能促进愈伤组织的生长以及胚状体和芽的形成。对组织和细胞的繁殖、分化有促进作用，对细胞壁的形成也有作用。（3 3）肌醇）肌醇 第25页，讲稿共

12、89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 作用：作用：蛋白质的组成部分，也是一种有机氮化合物，是很好的有机氮源，可直接被细胞吸收利用。种类：种类：最常用的是甘氨酸，其他的如精氨酸、谷氨酸，谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等半胱氨酸及多种氨基酸的混合物（水解酪蛋白、水解乳蛋白）等。使用浓度：使用浓度：为10-200mgL。（4 4）氨基酸）氨基酸 第26页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 植物生长调节物质是一些对植物生长发育及生理活动有特殊作用的生理活性物质。这类物质极少量存在就对植物生命活动起到调节作用，有些可以刺激植物生长，而有些抑制植物生长。在组织培养中，植物生长调节物质对愈伤组

13、织的诱导、器官分化的植株再生具有重要的作用。4.4.植物生长调节物质植物生长调节物质 第27页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程（1 1）生长素类（2）细胞分裂素类）细胞分裂素类（3 3）赤霉素植物生长调节物质主要包括：植物生长调节物质主要包括：第28页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 概念：概念：指能引起完整组织中的细胞扩展的化合物，主要生理作用是促进细胞的纵向伸长，生长素包括内源的（存在于植物体内的）和人工合成的。组培中的作用：组培中的作用：主要被用于诱导愈伤组织形成，促进细胞伸长生长和促进生根。用量：mg/L，mg/L=ppm用法：溶于95乙醇或0.1mol/L N

14、aOH（1 1）生长素类）生长素类 第29页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 吲哚乙酸：IAA 萘乙酸：NAA 吲哚丁酸：IBA 2,4-二氯苯氧乙酸：2,4D 另外：吲哚丙酸(IPA)、萘氧乙酸(NOA)等NAA、IBA生根培养 2,4-D 愈伤组织诱导与增殖 生长素种类：生长素种类：第30页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程IAA(吲哚乙酸)NAA(萘乙酸)IBA(吲哚丁酸)2,4D(2,4二氯苯氧乙酸)生长素作用强弱顺序：生长素作用强弱顺序：强弱第31页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程概念：概念：是一类具有促进细胞分裂和其他生理功能的物质总称。都为腺嘌呤

15、的衍生物。在高等植物中普遍存在，特别是茎尖、根尖、未成熟的种子和生长着的果实等进行着细胞分裂的器官。细胞分裂素作用：细胞分裂素作用：细胞分裂素作用：细胞分裂素作用：促进细胞分裂与扩大。促进细胞分裂与扩大。诱导芽分化，促进侧芽萌发，使茎增粗，抑制茎伸长。诱导芽分化，促进侧芽萌发，使茎增粗，抑制茎伸长。抑制根的分化抑制根的分化。（2 2）细胞分裂素类）细胞分裂素类第32页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程用量：用量：mg/Lmg/L级用法：溶于用法：溶于0.5mol/L 0.5mol/L 稀HClHCl或稀NaOH，通常多用NaOH助溶。助溶。细胞分裂素常用种类：6-BA(6-苄基腺嘌呤

16、)Kt(kinetin 激动素)Zt(zeatin 玉米素)第33页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程Kt(激动素)6-BA(6-苄基腺嘌呤)Zt(玉米素)细胞分裂素作用强弱顺序细胞分裂素作用强弱顺序强弱第34页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 GA3GA3（赤霉素）：（赤霉素）：最初从赤霉菌中提取到，能够引起水稻等植株徒长。在组织培养中有时使用，如用于匍匐茎的诱导。作用：作用：通过调节生长素的含量实现促进细胞伸长的。促进幼芽伸长生长，促进不定胚发育成小植株打破休眠。多用GA3。赤霉素和生长素协同作用，对形成层的分化有影响：当生长素/赤霉素比值高时有利于木质部分化，比值低

17、时有利于韧皮部分化。用量：用量：mg/L级 用法：用法：易溶于水、乙醇，多用95乙醇溶解储存。（3 3）赤霉素）赤霉素第35页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程脱落酸（ABA）因物种不同，能促进或抑制愈伤组织生长；乙烯有催熟作用，大量积累易影响生长、分化，导致培养物早衰、落叶和玻璃化苗，应尽量排除之；5.5.另外：另外：第36页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程6.6.抗生物质抗生物质种类：种类：青霉素、链霉素、利福平、卡那霉素、利福平、卡那霉素、庆大霉素等。浓度：浓度：5-20mg/L。作用：作用：可防止菌类污染，主要抑制内生菌抑制内生菌。多数需过滤灭菌第37页，讲稿共8

18、9张，创作于星期二细胞工程细胞工程7.7.活性炭活性炭 目的：目的：利用其吸附能力，减少一些有毒物质的影响。如：用于防止酚类物质污染引起组织褐化死亡。也能使培养基变黑，有利于某些植物生根。使用浓度：使用浓度：1-5g/L。它的颗粒大小决定着吸附能力：它的颗粒大小决定着吸附能力：粒度越小，吸附能力越大；温度低吸附力强，温度高吸附力减弱，甚至不吸附。第38页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程8.8.水水 作用：作用：是植物原生质体的组成成分，也是一切代谢过程的介质和溶媒。注意注意注意注意：用蒸馏水，最好是重蒸馏水；以保持培养基成分的精确性。配制培养基母液时要用蒸馏水，大规模生产时可用自来

19、水。但在少量研究上尽量用蒸馏水，以防成分的变化引起不良果。第39页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程1.1.母液的定义母液的定义将所用培养基配方的化学成分按一定的比例配成浓缩液。2.2.母液的种类母液的种类（1）大量元素母液 （2）微量元素母液（3）有机物母液（4）铁盐母液（5）激素母液 二、配制培养基母液二、配制培养基母液第40页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程（1 1）大量元素）大量元素 原则上可以混在一起，但硫酸镁与氯化钙要单独配制硫酸镁与氯化钙要单独配制，因为高浓度的Ca2+与Mg2+与磷酸盐混合，会产生不溶性沉淀。3.3.母液的配制母液的配制 配制方法：用天平称

20、取药品，分别加入600-700ml蒸馏水中，再用磁力搅拌器搅拌，待第一种药品溶解，加入第二种药品，最后定容。或每一种药品分别溶解，然后混合，最后定溶。第41页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程（2 2）微量元素）微量元素 用分析天平准确称取药品，分别溶解，依次混合，最后定容。有时KI单独配制。（3 3）铁盐母液）铁盐母液易沉淀，需单独配制，一般配成硫酸亚铁（FeSO47H2O）与乙二胺四乙酸二钠(Na2-EDTA)的铁盐螯合剂。用少量蒸馏水将Na2-EDTA加热溶解后，再缓缓倒入FeSO4溶液充分搅拌并加热5分钟，使其充分螯合。第42页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程(4

21、)(4)有机物母液有机物母液 分别称取药品，溶解，混合后加水定容。(5)(5)激素母液激素母液 必需单独配制，储存于冰箱。一般浓度为0.5-1mg/ml。IAA、NAA、IBA、2，4-D等，可先用0.1mol/L的NaOH或95%的酒精溶解，然后定容。KT、BA等细胞分裂素应先溶于少量0.1mol/L的HCl，然后定容。第43页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程配制倍数不宜过高，可避免浪费；也可避免倍数过高，吸取量相对少而影响准确性。母液配制好后应放在24冰箱内保存。母液贮备时间不宜过长。过长时宜出现沉淀和微生物污染配制母液注意几点：配制母液注意几点：第44页，讲稿共89张，创作于

22、星期二细胞工程细胞工程1.1.培养基的配制培养基的配制（1）将母液按顺序摆放（2）取适量的蒸馏水(所需培养基量的2/3)入容器（3）按需要量依次取母液（吸取量按需要量依次取母液（吸取量=配制浓度配制浓度 体积体积 /母液浓度）及生长调节物质母液浓度）及生长调节物质（4）加入蔗糖(30-70g/L)溶解（5）加琼脂(6-10g/L)，煮沸，2-3min（6）定容 （7）调PH值(pH=5.8)（8）分装培养瓶，封口 （9）高压灭菌三、配制培养基并灭菌三、配制培养基并灭菌第45页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程2.2.培养基的培养基的灭灭菌菌湿热灭菌法湿热灭菌法 培养基在制备后的24h

23、内完成灭菌工序。高压灭菌的原理：高压灭菌的原理：在密闭的蒸锅内，其中的蒸气不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。在108kPa108kPa的压力的压力下，锅内温度达温度达121121。在此蒸气温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。第46页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程过滤灭（除）菌（不耐热的物质过滤灭（除）菌（不耐热的物质 ）一些生长调节剂(赤霉素、玉米素)、某些维生素是不耐热的，常用过过滤灭菌滤灭菌-细菌过滤器细菌过滤器方法。防细菌滤膜网孔的直径为0.45m0.45m以下，可阻止细菌细胞和真菌的孢子通过。第47页，讲稿共89张，创作于星期

24、二细胞工程细胞工程四、常用培养基的种类及其特点四、常用培养基的种类及其特点1.1.MSMS培养基培养基 是Murashige和Skoog于1962年为烟草细胞培养设计的，无机盐数量适宜，硝酸盐、钾和铵盐的含量比其他培养高。应用最广泛。主要用于园艺植物、木本植物、花卉、蔬菜等的组织培养。2.B52.B5培养基培养基 铵的含量较低。在豆科植物上应用最多。培养大豆细胞和组织培养设计。3.White3.White培养基培养基 成分比较简单，无机盐和糖的用量低。适于生根培养。第48页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植物组织培养问题分析植物组织培养问题分析1.1.试管玻璃化现象试管玻璃化现象玻

25、璃苗是植物组织培养中出现的半透明状、畸形的试管植物，不能移栽成活。原因：可能是不适应培养基环境的一种生理变态。控制和克服的措施a适当提高培养基中渗透压。b适当降低细胞分裂素和赤霉素的浓度。c增加自然光照。d改善气体交换状况，e在培养基中添加间苯三酚、根皮苷、聚乙烯醇、活性炭、青霉素G钾等添加物，可有效地减轻或防治试管苗玻璃化。第49页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程第50页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程2.2.褐变问题褐变问题(browning)(browning)原因：完整植物体细胞中，酚类化合物与多酚氧化酶分隔存在，当切取外植体后，多酚氧化酶氧化酚类化合物成为褐色

26、的醌类物质和水；醌类又被酪氨酸酶等作用使蛋白质聚合，外植体生长停顿，导致死亡。防止措施：a选择适宜的外植体和培养条件。选择最适宜的细胞脱分化和再分化培养条件、强分生能力的外植体、适宜的温度、全黑暗条件，使外植体处于旺盛的生长状态，便可大大减轻褐变。b加入抗氧化剂减轻醌类物质的毒害。Vc、血清白蛋白、柠檬酸、硫代硫酸钠等。c使用吸附剂。第51页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程第52页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程3.3.微生物污染问题微生物污染问题外植体带菌污染与外植体的种类，取材季节，部位，预处理及消毒方法密切相关。防治措施：1改进外植体消毒方法。2反复检查培养物。3

27、使用适当种类和浓度的抗生素。第53页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程第二节第二节 植物胚胎培养植物胚胎培养 主要内容：主要内容：胚培养 胚乳培养 胚珠和子房培养第54页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植物胚胎培养植物胚胎培养 植物胚胎培养（Embryo Culture）概念:指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳进行离体培养，使其发育成完整植物的技术。包括胚培养(embryo culture)（成熟胚培养、幼胚培养）、胚珠培养(ovule culture)、子房培养(ovary culture)、胚乳培养(endosperm culture)等类型。第55页，讲稿共89张，创作

28、于星期二细胞工程细胞工程第56页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程第57页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程第58页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程一、胚培养一、胚培养 胚培养：指在无菌条件下将胚从胚珠或种子中分离出来，置于培养基上进行培养的技术。胚的发育过程包括从合子分裂到幼胚形成直至发育为成熟胚的过程。第59页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植物胚胎发生过程：原胚球形胚心形胚鱼雷胚子叶胚球球形形胚胚前前期期心心形形胚胚前前期期鱼鱼雷雷胚胚球球形形胚胚第60页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程鱼雷胚第61页，讲稿共89张，创作于星期二细胞

29、工程细胞工程1.胚培养的意义胚培养的意义促使发育不良或中途败育的胚发育成熟缩短育种周期获得单倍体植株打破休眠期促进胚萌发建立高频再生体系可作为转基因受体材料第62页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程2.胚培养技术胚培养技术 胚的发育对营养的要求有2个阶段，即：异养期：这一时期的幼小胚完全依赖胚乳和周围的母体组织提供营养。自养期：这一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物质，在营养上已可以完全独立。第63页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程胚培养技术胚培养技术 依据所剥离胚的发育时期不同：依据所剥离胚的发育时期不同：培养类型培养类型幼胚培养幼胚

30、培养(immature embryo)成熟胚培养成熟胚培养(mature embryo)子叶形成之前子叶形成之前子叶形成之后子叶形成之后第64页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程胚培养技术胚培养技术成熟胚培养成熟胚培养成熟胚珠成熟胚珠合点合点珠心珠心珠被珠被珠柄珠柄珠孔珠孔胚囊胚囊第65页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程胚培养技术胚培养技术 成熟胚培养：指子叶期至发育成熟的胚培养。成熟胚是自养的，培养基需要简单。仅提供一定的温度、湿度就可以发芽生成植物体。如种子的发育。培养过程：种子95%酒精消毒选取完好种子70%酒精浸数秒0.1%升汞或10%次氯酸钠浸泡无菌水冲洗种子培

31、养几天剥离种胚接种在培养基上。成熟胚培养一般较易获得成功。成熟胚培养一般较易获得成功。第66页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程胚培养技术胚培养技术-成熟胚培养成熟胚培养第67页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖第68页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程胚培养技术胚培养技术-幼胚培养：是指处于原胚期、球形期、心形期、鱼雷期的胚培养；幼胚完全是异养的，离体条件下培养要求培养基成分复杂，培养不易成功。幼胚培养的基本程序取子房常规表面消毒解剖镜下，取胚珠、去珠被、取出完整幼胚固体培养第69页，讲稿共89张，创作

32、于星期二细胞工程细胞工程黄瓜幼胚培养第70页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 影响幼胚培养成功的因素影响幼胚培养成功的因素培养基：无机盐、碳水化合物、激素等环境条件(温度：多数为25-30，因植物种类有所差别。光照：一般认为黑暗或弱光条件较为合适。)提高幼胚的成活率，可采用胚乳看护培养。第71页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 胚龄与胚性发育的关系胚龄与胚性发育的关系 胚龄越小，离体培养越困难；胚的发育分为自养期和异养期；第72页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程胚乳培养胚乳培养 胚乳培养（Endosperm culture）：是指将胚乳组织从母体上分离出来，

33、通过离体培养，使其发育成完整植株的技术。被子植物胚乳是由2个单倍的极核和1个单倍的精子结合而成的3倍体组织。由它可获得无子结实的3倍体植株，进而可将它加倍成6倍体植株。第73页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程1.胚乳离体培养的意义胚乳离体培养的意义v胚乳培养再生植株证明了全能性理论；v研究胚和胚乳的关系及胚乳组织的功能；v再生植株多为三倍体，产生无籽果实；v可以从胚乳愈伤中分离和筛选各种类型的非整倍体植株。v胚乳细胞是研究淀粉、蛋白质和脂类天然产物代谢途径的理想系统。第74页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程2.胚乳培养技术胚乳培养技术胚乳培养过程胚乳培养过程 含胚乳的果

34、实或种子表面消毒无菌条件下胚乳的剥离接种培养基培养 培养室温度25-27，黑暗或弱光下第75页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 影响植物胚乳培养的主要因素影响植物胚乳培养的主要因素 基因型：基因型：胚乳是一种独特的组织，在被子植物中它是双受精的产物，在倍性上属于三倍体，事实上我们培养胚乳的首要目的也是为了直接获得三倍体植株。胚乳的发生类型和发育程度：胚乳的发生类型和发育程度：胚乳处于细胞形成期并仍保持旺盛分生能力。（游离胚乳核时期和成熟胚乳时期均不适合）。培养基培养基第76页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程胚乳培养技术胚乳培养技术 胚乳培养的器官发生胚乳培养的器官发生

35、愈伤组织形成、器官发生 （1）愈伤组织的诱导 （2）愈伤组织的再分化 （3）胚乳苗的生根培养第77页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程胚珠和子房培养胚珠和子房培养柱头柱头花柱花柱子房子房花梗花梗花托花托花组成花组成胚囊胚囊卵细胞卵细胞株心株心珠珠 孔孔反足细胞反足细胞珠珠 被被胚珠胚珠极核极核 株柄株柄第78页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程第79页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程1.胚珠培养和子房培养的意义胚珠培养和子房培养的意义胚珠培养的意义:防止杂种胚早期败育，获得杂种植株；受精前胚珠培养，可作为试管受精的基础；未受精胚珠培养，能培养获得单倍体植株，用于

36、单倍体育种子房培养的意义:获得杂种植株；未授精子房培养为试管受精提供技术基础；未受精子房培养能获得获得单倍体植株，用于单倍体育种第80页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程2.胚珠培养和子房培养的技术胚珠培养和子房培养的技术 胚珠培养：将胚珠从母株中分离出来，放在无菌的人工环境条件下，让其进一步生长发育，以致形成幼苗的过程。根据胚珠是否受精分为两类：受精胚珠的培养 未受精胚珠的培养第81页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程胚珠培养胚珠培养胚珠培养的方法胚珠培养的方法 培养受精胚珠，摘取授粉时间合适的子房，如培养未受精胚珠，则在授粉前摘取子房表面灭菌剖开子房壁，取出胚珠或带胚珠

37、的胎座接种培养。影响胚珠培养成功的因素影响胚珠培养成功的因素 材料的选择 发育时期 胎座组织 培养基 第82页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 子房培养：将子房从母株上摘下，放在无菌的人工环境条件下，让其进一步生长发育，以至形成幼苗的过程。包括授粉子房和未授粉子房培养。受精后的子房仍需进行表面消毒后再接种。而未受精子房可将花被表面消毒后，在无菌条件下直接剥取子房接种。子房培养只需较简单的培养基即可形成果实，并含成熟种子。授粉或授粉后的子房授粉或授粉后的子房表面消毒表面消毒接种培养接种培养第83页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 子房培养子房培养 影响子房培养的因素影响子

38、房培养的因素材料的选择：品种间的差异、胚囊发育时期培养基：基本培养基、激素、蔗糖（3-10%）接种方式：要注意极性；营养吸收 单倍体来源和发育途径v由助细胞或胚囊的无配子生殖产生单倍体v卵细胞、助细胞、反助细胞均可发育产生单倍体v非正常发育的大孢子四分体产生单倍体 第84页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程第三节第三节 毛状根培养毛状根培养毛状根：又名发状根，是植株或组织，器官受到发根农杆菌感染后而形成的类似头发一样的根组织。毛状根的诱导产生：1 外植体接种法2 茎杆接种法3 原生质体-农杆菌共培养法第85页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程 相对于常规细胞培养和组织培养，

39、毛状根培养系统具有生长快毛状根培养系统具有生长快速、不需外源植物激素、合成次生代谢物质能力强而且稳定，并速、不需外源植物激素、合成次生代谢物质能力强而且稳定，并能向培养液释放部分代谢产物能向培养液释放部分代谢产物等优点，通过改变培养条件，毛状根甚至可以合成比原来植物中高出数倍的活性物质，以及原来植物所不含有的活性成分。第86页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植物器官培养（Organ Culture）是指对植物某一器官的全部或部分或器官原基进行离体培养的技术。分为营养器官（根、茎、叶）和繁殖器官（果实、种子、花器官）培养。第87页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程植物组织与

40、细胞培养的区别植物组织与细胞培养的区别组织培养：是指从植物体中取出组织、器官，然后模拟机体的生理条组织培养：是指从植物体中取出组织、器官，然后模拟机体的生理条件，在体外进行培养，使之生存，形成组织或长成植株的技术过程。件，在体外进行培养，使之生存，形成组织或长成植株的技术过程。细胞培养：是指从动植物体中获得细胞，然后在一定条件下培养，以获细胞培养：是指从动植物体中获得细胞，然后在一定条件下培养，以获得所需的细胞或各种产物的技术过程。得所需的细胞或各种产物的技术过程。常用的组织培养有茎尖培养、芽尖培养、花器培养、发状根培养等。其中：（1）茎尖培养、芽尖培养：植物快速繁殖的常用方法；（2）花器培养和茎尖培养：获得无病毒植株的重要途径；（3）发状根培养：主要目的为获得某些次级代谢产物。对于植物，组织培养主要是我们常见的用于植物快速繁殖的组培技术，在名贵花、木、果种苗的产业化生产、种苗的脱毒、植物的大规模快速繁殖等方面具有重要的意义和应用价值。细胞培养主要有以次生代谢产物为目的的大规模细胞培养技术。第88页，讲稿共89张，创作于星期二细胞工程细胞工程感感谢谢大大家家观观看看第89页，讲稿共89张，创作于星期二