植物组织培养技术方案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题,3,植物组织培养技术,课题,1,菊花的组织培养,专题3 植物组织培养技术课题1 菊花的组织培养,一、基础知识,1,、植物的组织培养,（,1,）细胞的分化,概念：,在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程。,举例,：,如：受精卵增殖、生长、分化形成组织、器官、系统。,特点：,a,、持久性：,是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎期达到最大限度；,b,、稳定性：,细胞分化是稳定的，一般是不可逆转的；,c,、全能性：,已分化的细胞，仍具有发育的潜能。,结果：,形成不同的细胞和组织。,原因：,基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达的结果。,一、基础知识1、植物的组织培养（1）细胞的分化概念：,（,2,）细胞的,全能性,定义：,生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。,原理：,生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，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。,实例：,已分化的植物细胞，仍具有全能性。高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为细胞核内含有该物种遗传性所需要的遗传物质。,全能性的比较,:,受精卵,生殖细胞,体细胞,植物细胞,动物细胞,（2）细胞的全能性定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整,（,3,）植物组织培养,细胞离体,必要条件：,一定的营养物质、激素和其他外界条件,原理,:,细胞的全能性,外植体：,从活植物体上切下进行培养的那部分细胞、组织或器官。,相关概念,:,脱分化：,由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化或者叫去分化。,再分化：,脱分化产生的愈伤组织继续培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫再分化。,愈伤组织,:,细胞排列疏松而无规则,是高度液泡化的、成无定形状态的薄壁细胞。,（3）植物组织培养细胞离体必要条件：一定的营养物质、激素和,人参的愈伤组织,人参的愈伤组织,菠萝的愈伤组织,菠萝的愈伤组织,植物组织培养技术方案,植物组织培养技术方案,2,、影响植物组织培养的因素,（,1,）植物材料的选择,烟草和胡萝卜的组织培养较为容易,枸杞愈伤组织的芽诱导比较难,同一植物材料的年龄、保存时间的长短会影响实验结果,菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝,2、影响植物组织培养的因素（1）植物材料的选择烟草和胡萝卜的,（,2,）不同的离体组织和细胞对营养、环境等条件的要求相对特殊，需配置不同的培养基,MS,培养基主要成分包括：,A,、大量元素,:N,、,P,、,S,、,K,、,Ca,、,Mg,等,B,、微量元素,:B,、,Mn,、,Cu,、,Zn,、,Fe,、,Mo,、,I,、,Co,等,C,、有机物、植物激素,（2）不同的离体组织和细胞对营养、环境等条件的要求相对特殊，,讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题,2,中微生物培养基的配方相比，,MS,培养基的配方有哪些明显的不同？,答：,微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，,MS,培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。,讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的,常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素,生长素类：,2,，,4,二氯苯氧乙酸（,2,，,4,D,）、吲哚乙酸（,IAA,）、萘乙酸（,NAA,）、吲哚丁酸（,IBA,）,细胞分裂素类：,激动素（,KT,）、,6,苄基嘌呤（,6,BA,）、玉米素（,ZT,）,赤霉素类：,赤霉酸（,GA3,）,（,3,）植物激素的影响,常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素生长素类：2，4,生长素和细胞分裂素作用,植物中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势,使用顺序,实验结果,先使用生长素，后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂，但不利分化,先使用细胞分裂素后使用生长素,细胞既分裂也分化,同时使用,分化频率高,生长素和细胞分裂素作用植物中生长素和细胞分裂素是启动细胞分,生长素,细胞分裂素：,有利于根的分化,生长素,细胞分裂素：,有利于根的分化生长素细胞分裂素：,生长素,细胞分裂素,生长素,再分化,植物细胞培养,不需要光,需要光,3、植物组织培养过程:离体组织或细胞植物体脱分化细胞分裂素,1,、培育无病毒植株,2,、培养紫草愈伤组织,提取紫草素（治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料）,4,、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法,4,、,植物组织培养的应用：,3,、诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难或发芽率低等问题,1、培育无病毒植株2、培养紫草愈伤组织,提取紫草素（治疗烫,人工种子,人工种子,二、实验操作,（一）制备,MS,固体培养基,MS,培养基包括,20,多种营养成分，实验室一般使用,4,。,C,保存配制好的培养基母液来制备。,1,、配置各种母液,无机物中大量元素浓缩,10,倍，微量元素浓缩,100,倍，常温保存；,激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按,1mg/ml,的质量浓度单独配制成母液；,用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量。,二、实验操作（一）制备MS固体培养基 MS培养基包括2,2,、配置培养基,分装到锥形瓶中，每瓶分装,50ml,或,100ml,。,配制培养液,调,PH,培养基的分装,由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素。,3,、灭菌,分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌。,2、配置培养基分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml或100ml。,1,、选材：,菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝,（二）外植体消毒,2,、消毒,流水冲洗：,菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗,20min,左右。,酒精处理：,用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为,70,的酒精中摇动,2,3,次，持续,6,7s,，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。,消毒液处理：,取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入质量分数为,0.1,的氯化汞溶液中,1,2min,，取出后在无菌水中至少清洗,3,次，漂净,消毒液。,1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝（二）外植体消毒2、消毒,（三）接种,污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种室消毒是至关重要的。用,70,的酒精喷雾使空气消毒，酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射,20,分钟,1,、接种室消毒,2,、无菌操作要求,操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。,3,、材料的切取和接种,（三）接种污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种室消毒是至,植物组织培养技术方案,4,、接种注意事项,每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为,75,的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种,外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜,3,4,块，菊的茎或叶,6,8,块，也不要太少，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件,插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分,4、接种注意事项每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为7,思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？,答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。,思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？答：每种材料或,（四）培养,1,、愈伤组织的培养,从接种外植体到出现愈伤组织需经过,2,周时间。,2,周之内可以看到外植体上逐渐长出乳白色或黄白色的瘤状愈伤组织。,首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长的更快。,2,周后，培养基成分接近耗尽，必须更换培养基，进行继代培养,（四）培养1、愈伤组织的培养从接种外植体到出现愈伤组织需经过,继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同，在严格的无菌条件下，将愈伤组织连同原来的外植体一起移到新培养基上。愈伤组织的继代培养一代为,20d,。如果延长时间，培养基中营养物质减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。如果愈伤组织长到直径为,1,1.5cm,时，就可以进行试管苗培养，否则还需进行第二代继代培养。,2,、愈伤组织的继代培养,在愈伤组织继代培养期间，将恒温箱的门打开，让愈伤组织见光，愈伤组织见光后颜色可以转为绿色。,3,、试管苗的培养,当愈伤组织长到一定大小后，可以更换培养基，进行试管苗的,见光培养,继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同，在严格的无菌条件下,（五）移栽,移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。,1,、打开封口膜,2,、清洗转移,用流水清洗根部的培养基，,将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下,生活一段时间。,珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培。,3,、移栽：,幼苗长壮后，移栽到土壤中,（六）栽培,幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。,（五）移栽移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，,植物组织培养技术方案,三、课题延伸,1,、一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养,2,、实例：芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季,三、课题延伸1、一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行,课题2 月季的花药培养,课题2 月季的花药培养,一、课题目标：,说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径，说出影响花药培养的因素，学习花药培养的基本技术，尝试用月季或其他植物的花药进行培养。,二、课题重点和难点：,选取适宜的培养材料和培养基。,三、技能目标：,知道被子植物花粉发育的过程；说出产生花粉植株的两种途径；记住影响花药培养的因素，尝试花药培养的实验操作过程，并进行无菌操作；知道花药培养在育种上的意义。,一、课题目标：,基础知识-被子植物的花粉发育,：,（1）,雄蕊由花丝和花药两部分组成。花药是雄蕊的主要部分，多数被子植物的花药由4个花粉囊组成，花粉囊外由囊壁包围，内生许多花粉粒。,当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会形成大量的花粉母细胞（小孢子母细胞）。,（2）花粉粒是由花粉母细胞经过,减数分裂,而形成，因此，花粉粒是单倍体的生殖细胞。花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段。,基础知识-被子植物的花粉发育：,实例一：,关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（）,A、,花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的,B、,被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果,C、,被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段,D、,花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央,注：花粉母细胞经减数分裂形成4个单核花粉粒，每个花粉粒的细胞核进行一次有丝分裂形成1个花粉管细胞核和1个生殖细胞核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2个精子。,BD,实例一：关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（）注：花,基础知识-,-,产生花粉植株的两种途径,途径一：花粉通过胚状体阶段发育为植株；,途径二：花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。,人工种子是由外植体通过组织培养而获得的胚状体，然后加上人造胚乳，人造种皮而制成；外植体进行的是有丝分裂，无须通过两性生