植物组织培养第二章植物组织培养的基本原理.ppt

陈传红 制作 2007 / 5,第二章 植物组织培养的基本原理,陈传红 制作 2007 / 5,本章内容提要： 一、植物细胞的全能性 二、植物细胞的分化 三、离体培养植物细胞脱分化和再分化 四、植物离体分化过程的类型 五、愈伤组织 六、植物胚状体,陈传红 制作 2007 / 5,一、植物细胞的全能性,1、植物的再生 繁殖方式：有性繁殖、无性繁殖 2、植物细胞全能性概念 每一个细胞都带有该种植物完成生命周期的全部遗传信息，即基因组完整；都能在一定的条件下发育成完整的植株，即功能完整性。 细胞全能性 植物组织培养的核心理论,陈传红 制作 2007 / 5,细胞全能性实现途径： 1）以植物的体细胞为材料 2）以植物性细胞为材料 3）原生质体 4）体细胞杂交 5）转基因细胞 植物细胞全能性的内因： 动、植的区别:（1）营养方式 （2）代谢类型 （3）发育方式,陈传红 制作 2007 / 5,二、 植物细胞的分化,细胞分化概念 细胞基因的程序性表达而导致细胞结构和功能的特化。如植物各个器官的分化。是器官分化、组织分化的基础，是发育生物学的一个核心问题。 各种生物细胞的分化 细菌、粘菌、真菌、藻类、地衣的分化 种子植物细胞的分化 细胞分化的本质：基因的差次表达,陈传红 制作 2007 / 5,三、离体培养植物细胞脱分化和再分化,1、细胞脱分化和再分化的概念 细胞脱分化： 细胞再分化：,分化的幼细胞,多细胞团,形态建成,多细胞团,成熟细胞,分生细胞,形态建成,完整植株,完整植株,细胞 分裂,细胞 分化,细胞分化,细胞 分裂,再分化,陈传红 制作 2007 / 5,2、离体培养条件下脱分化和再分化的时期 1）诱导期 2）分裂期 3）分化期,陈传红 制作 2007 / 5,3、植物细胞的脱分化和再分化的条件 1）机械隔离和生理隔离 2）植物激素的作用,陈传红 制作 2007 / 5,4、再分化的类型,1）细胞水平的再分化 形成各类细胞 2）组织水平的再分化 形成各类组织 3）器官水平的再分化 形成各种器官,陈传红 制作 2007 / 5,四、植物离体分化过程类型,1、无菌短枝型（器官型之一：腋芽萌发） 外植体为单芽茎段，转入成苗培养基，成苗后，再剪成带一叶的单芽茎段继代，又可成苗。 特点：不经过发生愈伤组织，是最能使无性系后代保持原品性的一种繁殖方式。 缺点：繁殖系数不高。 外植体还可以是叶、花器和鳞片等。,陈传红 制作 2007 / 5,2.丛生芽增殖型（不定芽型） 茎尖或初代培养的芽，在适宜的培养基上诱导，不断发生腋芽而成丛生芽，然后再转入生根培养基，诱导生根成苗，扩大繁殖。 优点：从芽到芽，遗传性状稳定，繁殖速度快。,陈传红 制作 2007 / 5,三角紫叶酢浆草的丛生芽增值型,陈传红 制作 2007 / 5,陈传红 制作 2007 / 5,3、 器官发生型 从植物叶片、子房、花药、叶柄、胚轴等诱导出愈伤组织，从愈伤组织上诱导不定芽或根来，最后形成再生植株的过程。 优点:繁殖速度快； 缺点:但可能会发生变异，用于良种繁殖时要注意。,虎尾兰的器官发生型 过程,陈传红 制作 2007 / 5,4、胚状体发生型（器官型之二） 从植物叶子、子房、花药、胚珠、叶柄等诱导体细胞胚胎发生。其发生及成苗过程类似合子胚或种子。 优点：胚状体具有数量多、结构完整、易成苗和繁殖速度快的特点，是植物离体无性繁殖最快的方法，也是人工种子和细胞前提，受到国内外的普遍重视。 缺点：机理尚不清楚，有的还存在一定变异；良繁时要先经过试验后才能在生产上大量应用。,百合胚状体,陈传红 制作 2007 / 5,植物胚状体发生过程,胚状体（原胚期、球形胚期、 心形胚期、鱼雷形胚期、子叶期）,陈传红 制作 2007 / 5,5、原球茎型 兰科等植物的培养属于这一类型，原球茎（protocorm）是缩短了的、呈珠粒状的、由胚性细胞组成的、类似嫩茎的器官。 培养兰花的茎尖或液芽可直接产生原球茎，可以分化成植株，也可以继代增殖产生新的原球茎，这取决于条件和培养基。,蝴蝶兰的圆球茎,陈传红 制作 2007 / 5,兰花 原球茎型发生过程,陈传红 制作 2007 / 5,五、愈伤组织,概念：细胞经脱分化过程中形成的疏松（致密）、无特定结构和极性的一团组织。 形成过程： 1）诱导期 2）分裂期 3）分化期,虎尾兰愈伤组织,陈传红 制作 2007 / 5,六、 植物胚状体,植物胚状体（体细胞胚）发生的普遍性 可从植物体的任何一个部分发生。 1、花药和花粉培养 2、愈伤组织培养 3、离体器官培养 4、单细胞悬浮培养,陈传红 制作 2007 / 5,植物胚状体的概念 胚状体起源：非合子细胞（体细胞） 途径：离体培养 形成与发育过程类似与种子胚（球形胚、心形胚、鱼雷胚、成熟胚） 植物离体培养中器官发生的四种基本形式 1、先根 后芽 2、先芽 后根 3、先愈伤组织 后芽和根 4、细胞脱分化后形成类胚结构,陈传红 制作 2007 / 5,胚状体的类别和特点 1、类别（按来源分） 1）体细胞胚 离体培养条件下，来源与各个器官及他们的组织和细胞，染色体组二套，可发育为正常可育植物体； 2）生殖细胞胚 离体培养条件下，来源与大孢子细胞和小孢子细胞，染色体组一套可发育成单倍体植物，加倍后可育； 3）三倍体胚 源于胚乳细胞，染色体组三套，不育。,陈传红 制作 2007 / 5,胚状体的特点： 1、两极性； 2、胚状体与培养的供体外植体的维管组织 无直接联系。,陈传红 制作 2007 / 5,作业与 探究,1、试简述植物分化和在分化过程。 2、试简述植物发生的几种方式，并比较他 们的优缺点,