植物组织培养-第一章-绪论课件

第一章第一章绪论绪论本章主要内容：本章主要内容：第一节第一节植物组织培养的含义、类型与特植物组织培养的含义、类型与特点点第二节第二节植物组织培养的基本理论植物组织培养的基本理论第三节第三节植物组织培养的发展与应用植物组织培养的发展与应用教学目标：教学目标：掌握组织培养的概念和类型及理论依据；掌握组织培养的概念和类型及理论依据；掌握组织培养的特点；掌握组织培养的特点；了解组织培养发展史及在专业学习中的地位，树了解组织培养发展史及在专业学习中的地位，树立学习本课程的信心；立学习本课程的信心；初步掌握组织培养在实践上的应用。初步掌握组织培养在实践上的应用。重点难点：组织培养的概念、类型及理论依据；重点难点：组织培养的概念、类型及理论依据；组织培养在社会实践中的应用。组织培养在社会实践中的应用。1-1植物组织培养的含义、类型与特点植物组织培养的含义、类型与特点一、一、植物组织培养(tissue culture)的含义在无菌条件下，将离体植物的器官、组织、细胞或原生质体在人工配制的培养基上，并给予适当的培养条件使其长成完整植株或生产次生代谢物质 的过程和技术。也称离体培养（Invitro culture）。二、此定义内涵：二、此定义内涵：1 1、无菌条件：外植体、培养基、培养容器、接种、无菌条件：外植体、培养基、培养容器、接种工具、操作环境工具、操作环境、培养、培养环境等。环境等。2 2、外植体：、外植体：从健康植株的特定部位或组织，如根、从健康植株的特定部位或组织，如根、茎、叶、花、果实、胚珠、花药和花粉等，选择茎、叶、花、果实、胚珠、花药和花粉等，选择用于组织培养的起始材料，称之为外植体。包括用于组织培养的起始材料，称之为外植体。包括营养器官、生殖器官、组织、细胞等营养器官、生殖器官、组织、细胞等。关键条件，组培成功的保障。花（花（花（花（flowerflower）叶（叶（叶（叶（leafleaf）茎（茎（茎（茎（stemstem）根（根（根（根（rootroot）果实（果实（果实（果实（fruitfruit）种子（种子（种子（种子（seedseed）3 3、培养基：、培养基：是植物组织培养的重要基质，是植物组织培养的重要基质，它提供植物生长所需的营养物质。它提供植物生长所需的营养物质。人工配人工配制，成分确定。制，成分确定。4 4、组培的理论基础：植物细胞的全能性。、组培的理论基础：植物细胞的全能性。5 5、激素、激素 ：调控培养物的状态和发育方向，：调控培养物的状态和发育方向，实现不同的实验目的。实现不同的实验目的。6 6、封闭培养、封闭培养 ：通过封口材料实现气体交换。：通过封口材料实现气体交换。7 7、培养条件：人为控制。、培养条件：人为控制。三、植物组织培养的四要素三、植物组织培养的四要素（1）无菌）无菌（2）培养材料：）培养材料：器官：根、茎、叶、花、果实器官：根、茎、叶、花、果实组织：花药组织、胚乳、皮层等组织：花药组织、胚乳、皮层等细胞：体细胞（细胞：体细胞（2n）、生殖细胞（）、生殖细胞（n）原生质体原生质体（3）培养基）培养基（4）培养条件）培养条件：温度、光照、湿度：温度、光照、湿度等等四、与组培有关的术语四、与组培有关的术语1、植物细胞全能性：植物细胞具有该植物、植物细胞全能性：植物细胞具有该植物体全部遗传的可能性，在一定条件下具有发体全部遗传的可能性，在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。育成完整植物体的潜在能力。原理：植物体的每一个细胞都包含有该物种原理：植物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，植物个体所必需的全部基因，从理论上讲，植物体的每一个活细胞都应该具有全能性。体的每一个活细胞都应该具有全能性。2、外植体：、外植体：从健康植株的特定部位或组织，如从健康植株的特定部位或组织，如根、茎、叶、花、果实、胚珠、花药和花粉等，根、茎、叶、花、果实、胚珠、花药和花粉等，选择用于组织培养的起始材料，称之为外植体。选择用于组织培养的起始材料，称之为外植体。供离体培养用的植物器官统称外植体。供离体培养用的植物器官统称外植体。3、愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来、愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。的一团无序生长的薄壁细胞。4、分化：具有分裂能力的分生细胞停止分裂，、分化：具有分裂能力的分生细胞停止分裂，形成具有各种特殊构造和机能的细胞组织和形成具有各种特殊构造和机能的细胞组织和器官的发育过程。器官的发育过程。5、脱分化（去分化）、脱分化（去分化）:已经分化的细胞在一已经分化的细胞在一定因素的作用下，改变原来的发展方向，重定因素的作用下，改变原来的发展方向，重新恢复分裂能力的过程。新恢复分裂能力的过程。6、再分化：愈伤组织在合适的条件下，重新、再分化：愈伤组织在合适的条件下，重新分化形成具有各种特殊功能或结构的器官和分化形成具有各种特殊功能或结构的器官和组织的过程。组织的过程。分化分化脱分化再分化7、胚状体：非合子细胞形成的胚状结构，如兰花、胚状体：非合子细胞形成的胚状结构，如兰花的原球茎。的原球茎。8、胚胎发生：、胚胎发生：培养物培养物通过与正常的受精卵发育相通过与正常的受精卵发育相似方式似方式形成胚状体的过程形成胚状体的过程（经过原胚、球形胚、（经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚心形胚、鱼雷胚和子叶胚5 5个时期）个时期）。五、植物组织培养的类型（一）原生质体培养原生质体培养细胞培养细胞培养组织培养组织培养器官培养器官培养胚胎培养胚胎培养植株培养植株培养培养对象培养对象1、植株培养：对完整植株材料的无菌培养，如幼苗及较大植株的培养。植株培养2、胚胎培养：从果实或子房中分离出未成熟、胚胎培养：从果实或子房中分离出未成熟或成熟的胚的无菌培养。或成熟的胚的无菌培养。胚胎培养胚胎培养的人工种子白菜甘蓝白菜 甘蓝白蓝 3、器官培养：对植物根、茎、叶、花、果实、器官培养：对植物根、茎、叶、花、果实的无菌培养。（常用）的无菌培养。（常用）实例：非洲紫罗兰的组织培养实例：非洲紫罗兰的组织培养4、组织培养：对植物体所有组织如分生组织、组织培养：对植物体所有组织如分生组织、胚乳组织、薄壁组织、花药组织、愈伤组织胚乳组织、薄壁组织、花药组织、愈伤组织的培养。的培养。愈伤组织培养5、细胞培养：对植物器官或愈伤组织上分离、细胞培养：对植物器官或愈伤组织上分离出的单细胞、花粉单细胞或很小的细胞团的出的单细胞、花粉单细胞或很小的细胞团的无菌培养，以获得无性繁殖系。无菌培养，以获得无性繁殖系。细胞培养6、原生质体培养：对用酶、物理等方法除去、原生质体培养：对用酶、物理等方法除去植物细胞壁的、裸露的、有活性的原生质体植物细胞壁的、裸露的、有活性的原生质体团的无菌培养。团的无菌培养。菊花原生质体培养植物组织培养的类型（二）培养过程初代培养继代培养初代培养：将外植体进行的第一次培养。初代培养：将外植体进行的第一次培养。继代培养：外植体或培养物培养了一段时间后，为了防继代培养：外植体或培养物培养了一段时间后，为了防止培养的细胞老化，或培养基养分利用完而造成营养不止培养的细胞老化，或培养基养分利用完而造成营养不良及代谢物过多积累而产生毒害物质的影响，要及时将良及代谢物过多积累而产生毒害物质的影响，要及时将其转接到新鲜培养基的过程。转接培养，转接一次称为其转接到新鲜培养基的过程。转接培养，转接一次称为一代，依次类推。一代，依次类推。继代培养的目的：快繁继代培养的目的：快繁初代培养的目的：获得无菌材料初代培养的目的：获得无菌材料继代培养继代培养初代培养继代培养继代培养初代培养和继代培养不断地继代培养植物组织培养的类型（三）培养基的物理状态固体培养液体培养双相培养固体培养固体培养：加入琼脂等凝固剂使培养基成固体状：加入琼脂等凝固剂使培养基成固体状态的培养。态的培养。优点优点：是最常用的方法。该方法简单，易行，能：是最常用的方法。该方法简单，易行，能较好地固定培养物较好地固定培养物。缺点缺点：但养分分布不均，营养成分不能得到充分：但养分分布不均，营养成分不能得到充分利用，生长速度不均衡，并常有褐化中毒现象发利用，生长速度不均衡，并常有褐化中毒现象发生。生。产生的有害物质不能及时清除。产生的有害物质不能及时清除。固体培养固体培养固体培养固体培养液体培养：液体培养：在培养基中不加入任何的凝固剂使培在培养基中不加入任何的凝固剂使培养基呈流体状态的培养，由于液体中氧气含量较养基呈流体状态的培养，由于液体中氧气含量较少，常用振动培养的方法以确保氧气的供给。少，常用振动培养的方法以确保氧气的供给。往复式摇床或旋转式摇床进行培养，速度一般为往复式摇床或旋转式摇床进行培养，速度一般为50-200r50-200rminmin，这种定期浸没的方法，既能使培，这种定期浸没的方法，既能使培养基均一，又能保证氧气的供给。养基均一，又能保证氧气的供给。缺点：缺点：不能较好地固定培养物，不能较好地固定培养物，优点：优点：营养成分得到充分利用，产生的有害物质营养成分得到充分利用，产生的有害物质能及时清除能及时清除液体培养：在培养基中不加入任何的凝固剂使培液体培养：在培养基中不加入任何的凝固剂使培养基呈流体状态的培养，由于液体中氧气含量较养基呈流体状态的培养，由于液体中氧气含量较少，常用振动培养的方法以确保氧气的供给。少，常用振动培养的方法以确保氧气的供给。往复式摇床或旋转式摇床进行培养，速度一般为往复式摇床或旋转式摇床进行培养，速度一般为50-200r50-200rminmin，这种定期浸没的方法，既能使培，这种定期浸没的方法，既能使培养基均一，又能保证氧气的供给。养基均一，又能保证氧气的供给。缺点：不能较好地固定培养物，缺点：不能较好地固定培养物，优点：营养成分得到充分利用，产生的有害物质优点：营养成分得到充分利用，产生的有害物质能及时清除能及时清除液体培养液体培养摇床摇床双相培养：固体、液体混合培养，协调了固体、液体培养的优缺点六、植物组织培养的技术特点六、植物组织培养的技术特点（优越性）（优越性）1、试验材料来源单一，无性系遗传特性一、试验材料来源单一，无性系遗传特性一致；致；2、成本低，效率高；、成本低，效率高；3、环境条件可控，误差小；、环境条件可控，误差小；4、生长快，周期短，可重复性强；、生长快，周期短，可重复性强；5、可连续运行、周年试验或生产，利于自、可连续运行、周年试验或生产，利于自动化控制。动化控制。1-21-2 植物组织培养的基本理论植物组织培养的基本理论一、植物细胞全能性一、植物细胞全能性1、定义、定义:植物细胞具有该植物体全部遗传的植物细胞具有该植物体全部遗传的可能性，在一定条件下具有发育成完可能性，在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。整植物体的潜在能力。潜在全能性的原因潜在全能性的原因：基因表达的选择性：基因表达的选择性。科学研究表明，处于离体状态的植物活细科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这一育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。过程，就是植物组织培养。植物组织培养植物组织培养再分化再分化脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织外植体外植体试管苗试管苗植株植株3、实现全能性的条件3.1离体条件3.2给予适当的条件，如激素等。二、植物的再生性二、植物的再生性（一）再生性（细胞全能性的实现的过程）（一）再生性（细胞全能性的实现的过程）外植体分生细胞愈伤组织根、芽（完整植株)脱分化多次分裂再分化脱分化是全能性表达的前提，再分化是全能性最终体现。细胞全能性的实现可望不可及植物全能性植物全能性的表达的表达离体的植物器官、离体的植物器官、组织、细胞组织、细胞游离单细胞游离单细胞或原生质体或原生质体胚状体胚状体根、芽根、芽愈伤组织愈伤组织人工种子人工种子再生植株再生植株脱脱分分化化愈伤组织形成愈伤组织形成诱导期诱导期分裂期分裂期分化期分化期（二）愈伤组织的形成和形态发生1、形成过程、形成过程启动期（诱导期）：细胞准备进行分裂的时期。启动期（诱导期）：细胞准备进行分裂的时期。是愈伤组织形成的起点。是愈伤组织形成的起点。长短因不同植物而不同，如与植物种类、外植体长短因不同植物而不同，如与植物种类、外植体的生理状态、外部条件有关。的生理状态、外部条件有关。分裂期：分裂期：外植体细胞经过诱导后脱分化，不外植体细胞经过诱导后脱分化，不断分裂、增生子细胞的过程。细胞数量大量增断分裂、增生子细胞的过程。细胞数量大量增加，分裂速度大于生长速度；加，分裂速度大于生长速度；此时期特点：细胞分裂快，结构疏松，缺少有此时期特点：细胞分裂快，结构疏松，缺少有组织的结构，颜色浅，生长旺盛的愈伤组织呈组织的结构，颜色浅，生长旺盛的愈伤组织呈乳白色、白色或浅绿色或呈透明状。乳白色、白色或浅绿色或呈透明状。细胞体积较小，数量多，恢复到分生组织的状细胞体积较小，数量多，恢复到分生组织的状态，进行脱分化，态，进行脱分化，要及时转瓶要及时转瓶，否则发生分化，否则发生分化，若转入新鲜培养基，可无限地进行分裂，保持若转入新鲜培养基，可无限地进行分裂，保持不分化状态。不分化状态。分裂期分化期分化期：停止分裂的细胞发生生理代谢变化而：停止分裂的细胞发生生理代谢变化而形成不同形态和功能的细胞过程。形成不同形态和功能的细胞过程。此时期特点：细胞分裂部位由愈伤组织表面转向此时期特点：细胞分裂部位由愈伤组织表面转向内部，出现瘤状结构和维管组织和各种类型的细内部，出现瘤状结构和维管组织和各种类型的细胞，表现出一定的形态特征，颜色鲜艳有光泽。胞，表现出一定的形态特征，颜色鲜艳有光泽。为暂不再进一步分化的生长中心。为暂不再进一步分化的生长中心。分化期2、愈伤组织的生长、愈伤组织的生长在愈伤组织生长缓慢或停止生长时，要及时进行在愈伤组织生长缓慢或停止生长时，要及时进行继代，选择颜色鲜艳，生长旺盛者切割，大小要继代，选择颜色鲜艳，生长旺盛者切割，大小要适宜，太小难以恢复分裂和生长，太大则分裂速适宜，太小难以恢复分裂和生长，太大则分裂速度慢。度慢。在分裂期进行在分裂期进行3、愈伤组织的分化、愈伤组织的分化在分化培养基上，会出现在分化培养基上，会出现2种途径形成完整植种途径形成完整植株，取决于植物种类、外植体类型、生理状态、株，取决于植物种类、外植体类型、生理状态、生长条件。生长条件。、器官发生、器官发生a、先芽后根先芽后根：普遍的发生方式。如小麦、芦：普遍的发生方式。如小麦、芦荟、苹果荟、苹果b、先根后芽先根后芽：后期芽的分化难度比较大。多：后期芽的分化难度比较大。多见于双子叶植物，单子也少见。如枸杞、苜蓿。见于双子叶植物，单子也少见。如枸杞、苜蓿。c、同时出现根和芽同时出现根和芽：特殊的发生方式，少见，：特殊的发生方式，少见，如胡萝卜、石刁柏（芦笋）。如胡萝卜、石刁柏（芦笋）。d、仅有根或芽再生有根或芽再生，形成无芽根或无根苗，形成无芽根或无根苗，少见，如茶树。少见，如茶树。形成过程略。形成过程略。常见愈伤组织愈伤组织芽分化再生苗再生苗小小麦麦愈伤组织器官发生途径愈伤组织器官发生途径百合鳞叶培养百合鳞叶培养烟草烟草、体细胞胚胎发生、体细胞胚胎发生对此概念的理解对此概念的理解a、体细胞胚是组织培养中形成的，只、体细胞胚是组织培养中形成的，只限于组培范围，不同于无融合生殖产生限于组培范围，不同于无融合生殖产生的胚；的胚；b、起源于非合子细胞，不同于来自受、起源于非合子细胞，不同于来自受精卵的合子胚；精卵的合子胚；c、体细胞胚形成过程中经历的胚胎发、体细胞胚形成过程中经历的胚胎发育过程，不同于组织培养器官分化过程。育过程，不同于组织培养器官分化过程。最初是在最初是在1958年首次在胡萝卜根离体培养年首次在胡萝卜根离体培养通过体细胞胚而形成再生植株取得成功的，通过体细胞胚而形成再生植株取得成功的，目前有目前有200多种植物可观察到胚状体发生。多种植物可观察到胚状体发生。来源有二：来源有二：植物体多种器官、组织、游植物体多种器官、组织、游离的体细胞发育形成二倍体；离的体细胞发育形成二倍体；小孢子等单倍体产生的花粉胚，发育形小孢子等单倍体产生的花粉胚，发育形成单倍体，经染色体加倍后形成二倍体。成单倍体，经染色体加倍后形成二倍体。胚状体发生途径胚状体发生途径1、直接发生、直接发生从器官、组织、细胞等直接分化出胚，不经过愈从器官、组织、细胞等直接分化出胚，不经过愈伤组织阶段，是植物的特性，如山茶子叶，伤组织阶段，是植物的特性，如山茶子叶，2、间接发生、间接发生外植体先愈伤化，然后由愈伤组织分化体细胞胚，外植体先愈伤化，然后由愈伤组织分化体细胞胚，如槐树子叶，如槐树子叶，多数植物以多数植物以间接发生间接发生为主。为主。发生过程略。发生过程略。石斛石斛三、根芽激素理论三、根芽激素理论激素是影响器官建成的主要因素。激素是影响器官建成的主要因素。受内源激素和外源激素的共同影响。受内源激素和外源激素的共同影响。一般地，生长素一般地，生长素/分裂素分裂素=高，促进生根；高，促进生根；生长素生长素/分裂素分裂素=低，促进茎芽分化；低，促进茎芽分化；生长素生长素/分裂素分裂素=适中，无结构的生长方式。适中，无结构的生长方式。外植体外植体愈伤组织愈伤组织芽芽根根再生植株再生植株脱分化脱分化再分化再分化高生长素高生长素(2,4-D)高高(生长素生长素/细胞分裂素细胞分裂素)低低(生长素生长素/细胞分裂素细胞分裂素)四、组培苗遗传稳定性的问题四、组培苗遗传稳定性的问题是组培中常遇到的一个重要问题是组培中常遇到的一个重要问题（一）影响因素（一）影响因素1、基因型、基因型2、继代次数和继代时间、继代次数和继代时间3、发生方式、发生方式4、外源激素、外源激素（二）减少变异，提高遗传稳定性的措施（二）减少变异，提高遗传稳定性的措施1、采用生长点、腋芽生枝、胚状体繁殖方式；、采用生长点、腋芽生枝、胚状体繁殖方式；2、缩短继代时间和限制继代次数；、缩短继代时间和限制继代次数；3、取幼龄的外植体为材料；、取幼龄的外植体为材料；4、采用适当的激素种类和较低的浓度；、采用适当的激素种类和较低的浓度；5、减少使用易引起诱变的物质；、减少使用易引起诱变的物质；6、定期检查，发现变异者应予与淘汰。、定期检查，发现变异者应予与淘汰。1-3 1-3 植物组织培养的发展和应用植物组织培养的发展和应用一、发展简史一、发展简史(略略)1、探索阶段：、探索阶段：19世纪中期至世纪中期至20世纪世纪30年代年代（1838-1930年）年）1838年初步提出全能性概念，年初步提出全能性概念，1853年离体茎段、根段获得愈伤组织，但未获得完整年离体茎段、根段获得愈伤组织，但未获得完整植株，植株，190 1901 1年正式提出全能性概念，年正式提出全能性概念，WhiteWhite对此概念做解释，对此概念做解释，1902 1902年年 HaberdandtHaberdandt首先首先进行植物组织培养，未或成进行植物组织培养，未或成功；功；1922 1922年年Knudson Knudson 兰花无菌播种；兰花无菌播种；2、奠基阶段：、奠基阶段：20世纪世纪30年代至年代至50年代末年代末（1930-1965年）年）19341934年年 White White 蕃茄根尖培蕃茄根尖培养养，可以，可以继继代培代培养，并发养，并发现现VBVB；194 1941 1年年 植物添加物的使用；植物添加物的使用；1948 1948年年 SkoogSkoog and and TsuiTsui烟草培养产生烟草培养产生不定根或不定不定根或不定芽，取芽，取取决于取决于auxinauxin 及及 adeninadenin的比例的比例，并发现，并发现6-BA6-BA ;1954 1954年年 MuirMuir等人成功的由等人成功的由单细单细胞培胞培养产生养产生再生再生植株植株;195 1958 8年胡萝卜获得胚状体；年胡萝卜获得胚状体；1962 1962年年 MurashigeMurashige and and SkoogSkoog MS MS培培养养基配方基配方；196 1965 5年细胞培养获得完整植株，证实了全能性。年细胞培养获得完整植株，证实了全能性。3、蓬勃发展阶段：、蓬勃发展阶段：20世纪世纪60年代至今年代至今（1965年年-至今）至今）19661966年、年、6767年烟草、胡萝卜小孢子培养获得单倍体植年烟草、胡萝卜小孢子培养获得单倍体植株；株；19711971 Takebe Takebe等人等人 原生原生质体质体培培养产养产生再生植株，生再生植株，证证实实了了细细胞分化全能性。胞分化全能性。二、植物组织培养的应用二、植物组织培养的应用1、育种、育种1.1单倍体育种，缩短育种年限单倍体育种，缩短育种年限:利用花药培养等方利用花药培养等方法诱导产生单倍体，从而选育出新的品种如烟草、水法诱导产生单倍体，从而选育出新的品种如烟草、水稻、小麦稻、小麦、苹果、柑橘、葡萄、草莓、甜椒、甘蓝、苹果、柑橘、葡萄、草莓、甜椒、甘蓝等。等。1.2培育远缘杂种：甜橙与枳的杂种培育远缘杂种：甜橙与枳的杂种(枫橙枫橙)；马铃茄、；马铃茄、白蓝。白蓝。1.3筛选培育突变体：射线或化学诱变，培育出抗花筛选培育突变体：射线或化学诱变，培育出抗花叶病的甘蔗无性系，抗除草剂的白三叶草细胞株系，叶病的甘蔗无性系，抗除草剂的白三叶草细胞株系，耐盐的杨树株系。耐盐的杨树株系。1.4转基因：马铃薯、番茄、水稻、棉花、大豆等。转基因：马铃薯、番茄、水稻、棉花、大豆等。1.5种质资源的保存：随着地球不断开发、生态环境种质资源的保存：随着地球不断开发、生态环境破坏，种植资源日趋枯竭，大量有用基因损失。利用破坏，种植资源日趋枯竭，大量有用基因损失。利用组织培养法，低温保存（组织培养法，低温保存（196）或试管保存，为）或试管保存，为保存和抢救濒临灭绝的生物带来希望。保存和抢救濒临灭绝的生物带来希望。转基因植物。1978年梅尔彻斯年梅尔彻斯(Melchers)等首次获得了等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种番茄和马铃薯的属间体细胞杂种“Pomato”馬鈴薯potato+蕃茄tomato=馬鈴茄pomato请同学们讨论如何实现请同学们讨论如何实现?为什么番茄为什么番茄马铃薯不能表现出理想结果？马铃薯不能表现出理想结果？主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯铃薯番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。2、植物脱毒和快速繁殖、植物脱毒和快速繁殖2.1无病毒苗木的培养无病毒苗木的培养马铃薯、香蕉、草莓、甘薯、葡萄等马铃薯、香蕉、草莓、甘薯、葡萄等100多种植物。多种植物。2.2快速繁殖苗木快速繁殖苗木马铃薯、香蕉、草莓、菊花、桉树、香石竹、百合马铃薯、香蕉、草莓、菊花、桉树、香石竹、百合等。等。目前有目前有1000多种植物获得离体再生体系，其中得多种植物获得离体再生体系，其中得到完整植株的木本植物到完整植株的木本植物200多种。多种。香蕉草莓红掌百合大花蕙兰3、在植物次生产物生产中的应用、在植物次生产物生产中的应用利用组织或细胞的大规模培养，几乎可以利用组织或细胞的大规模培养，几乎可以生产出人类所需要的一切天然有机化合物，生产出人类所需要的一切天然有机化合物，目前已从目前已从200多种植物的培养组织和细胞中多种植物的培养组织和细胞中获得了获得了500多种有效代谢化合物。多种有效代谢化合物。如：蛋白质、糖类、天然药物、香料、生如：蛋白质、糖类、天然药物、香料、生物碱、橡胶、色素及其它活性化合物等等物碱、橡胶、色素及其它活性化合物等等。红红豆豆杉杉惨惨遭遭剥剥皮皮红豆杉（药效成分:紫杉醇）紫草素紫草素 愈伤组织愈伤组织 紫草紫草烫伤、烧伤等烫伤、烧伤等人参皂苷的生产人参皂苷的生产4、促进其它学科的科学研究、促进其它学科的科学研究4.1植物遗传：植物遗传：通过花粉和花药培养获得大量变异材料，通过花粉和花药培养获得大量变异材料，为染色体工程研究提供材料为染色体工程研究提供材料通过花粉单倍体加倍获得纯合二倍体植株，通过花粉单倍体加倍获得纯合二倍体植株，为构建遗传基因图谱、基因定位提供材料为构建遗传基因图谱、基因定位提供材料4.2生理生化：研究植物的矿物质营养、有机营生理生化：研究植物的矿物质营养、有机营养、生长活性物质（激素）等方面；养、生长活性物质（激素）等方面；4.3植物病理学：植物病理学：植物抗病性的研究植物抗病性的研究5、种质资源的保存金花茶三、组培技术的发展趋势三、组培技术的发展趋势（一）技术条件的研究（一）技术条件的研究1、培养基的改善、培养基的改善无糖技术，添加特殊的物质，利用新的培无糖技术，添加特殊的物质，利用新的培养基质等等；养基质等等；2、培养容器的改善、培养容器的改善大型的培养箱；大型的培养箱；3、光照条件的改善、光照条件的改善利用多种波长的光源；利用多种波长的光源；4、气体条件的改善、气体条件的改善补充补充CO2和光照条件；和光照条件；（二）发展前景（二）发展前景1、培养容器大型化、培养容器大型化2、技术简单化、技术简单化3、培养环境自然化、培养环境自然化课后作业：课后作业：1.什么是植物组织培养什么是植物组织培养?2.植物组织培养的理论依据植物组织培养的理论依据?3.按照外植体的不同，植物组织培养可以按照外植体的不同，植物组织培养可以分成几类分成几类?比较常用的是哪些比较常用的是哪些?4.植物组织培养有哪些特点植物组织培养有哪些特点?5.你认为植物组织培养技术在当前的园艺你认为植物组织培养技术在当前的园艺上有什么价值上有什么价值?为什么为什么?