植物細胞工程的基本原理和技術基礎

1、現(xiàn)在學習的是第一頁，共62頁 4.14.1植物細胞工程的基本原理植物細胞工程的基本原理 4.24.2植物細胞和組織培養(yǎng)所需條件植物細胞和組織培養(yǎng)所需條件 4.34.3外植體的選擇及消毒外植體的選擇及消毒 4.44.4外植體的切取和培養(yǎng)外植體的切取和培養(yǎng)現(xiàn)在學習的是第二頁，共62頁 植物細胞工程的含義：植物細胞工程的含義：通過細胞、組織、器官培養(yǎng)以通過細胞、組織、器官培養(yǎng)以及細胞融合等，達到改良品種、快速繁殖或生產(chǎn)生物產(chǎn)及細胞融合等，達到改良品種、快速繁殖或生產(chǎn)生物產(chǎn)品的一種技術。品的一種技術。 研究內(nèi)容：研究內(nèi)容： 細胞工程基本技術細胞工程基本技術 細胞、組織、器官培養(yǎng)細胞、組織、器官培養(yǎng) 原

2、生質(zhì)體培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng) 細胞融合及培養(yǎng)細胞融合及培養(yǎng)現(xiàn)在學習的是第三頁，共62頁4.14.1植物細胞工程的基本原理植物細胞工程的基本原理4.1.14.1.1植物細胞的全能性植物細胞的全能性 19341934年，年，WhiteWhite首次定義為首次定義為: : 每個植物活細胞在合適的每個植物活細胞在合適的條件下，都有發(fā)育為胚的能力。條件下，都有發(fā)育為胚的能力。 7070年代，擴大了以上定義范圍，為：年代，擴大了以上定義范圍，為：植物活細胞不但能植物活細胞不但能形成胚狀體，而且能發(fā)育為完整植株。形成胚狀體，而且能發(fā)育為完整植株。 8080年代初，認為：年代初，認為：任何植物的離體細胞在人工培養(yǎng)下

3、任何植物的離體細胞在人工培養(yǎng)下都具有它們母體植株的那種合成藥用成分的能力，即培都具有它們母體植株的那種合成藥用成分的能力，即培養(yǎng)細胞的藥物生物合成的能力。養(yǎng)細胞的藥物生物合成的能力。 現(xiàn)在學習的是第四頁，共62頁 一個細胞所具有的產(chǎn)生完整生物個體的固有能一個細胞所具有的產(chǎn)生完整生物個體的固有能力稱之為細胞的全能性。力稱之為細胞的全能性。 細胞全能性的絕對性與相對性細胞全能性的絕對性與相對性: : 不是所有基因型的所有細胞在任何條件下都具有良不是所有基因型的所有細胞在任何條件下都具有良好的培養(yǎng)反應好的培養(yǎng)反應; ;即使對于植物細胞而言，細胞全能性也并即使對于植物細胞而言，細胞全能性也并不意味著任

4、何細胞均可以直接產(chǎn)生植物個體；動、植物不意味著任何細胞均可以直接產(chǎn)生植物個體；動、植物細胞全能性的表現(xiàn)程度存在明顯的差異。細胞全能性的表現(xiàn)程度存在明顯的差異?，F(xiàn)在學習的是第五頁，共62頁現(xiàn)在學習的是第六頁，共62頁植物細胞全能性表現(xiàn)根據(jù)細胞類型不同從強到弱植物細胞全能性表現(xiàn)根據(jù)細胞類型不同從強到弱: : 營養(yǎng)生長中心營養(yǎng)生長中心 形成層形成層 薄壁細胞薄壁細胞 厚壁細胞厚壁細胞( (木質(zhì)化細胞木質(zhì)化細胞) ) 特化細胞特化細胞( (篩管、導管細胞篩管、導管細胞) )；根據(jù)細胞所處的組織不同從強到弱為：根據(jù)細胞所處的組織不同從強到弱為： 頂端分生組織頂端分生組織 居間分生組織居間分生組織 側生分

5、生組織側生分生組織 薄壁組織薄壁組織( (基本組織基本組織) ) 厚角組織厚角組織 輸導組織輸導組織 厚壁厚壁組織。組織。 現(xiàn)在學習的是第七頁，共62頁 脫分化：具有特異結構和功能的細胞轉化成沒有特脫分化：具有特異結構和功能的細胞轉化成沒有特異結構和功能的細胞的過程稱為脫分化。（如根、莖、異結構和功能的細胞的過程稱為脫分化。（如根、莖、葉）葉） 再分化：是指離體培養(yǎng)物可以由脫分化狀態(tài)再度分再分化：是指離體培養(yǎng)物可以由脫分化狀態(tài)再度分化。包括細胞分化、組織分化和器官分化遞進地進行，化。包括細胞分化、組織分化和器官分化遞進地進行，最后再生完整植株。最后再生完整植株?，F(xiàn)在學習的是第八頁，共62頁現(xiàn)在

6、學習的是第九頁，共62頁4.1.24.1.2植物激素的調(diào)控作用植物激素的調(diào)控作用 激素在細胞分化中的作用，可能是通過在轉錄或激素在細胞分化中的作用，可能是通過在轉錄或翻譯水平上的調(diào)節(jié)作用而影響相關基因的表達從而調(diào)控翻譯水平上的調(diào)節(jié)作用而影響相關基因的表達從而調(diào)控細胞分化。但應該注意到，在植物中細胞種類的不同或細胞分化。但應該注意到，在植物中細胞種類的不同或同一種細胞不同的發(fā)育狀態(tài)，均會影響該種細胞對激素同一種細胞不同的發(fā)育狀態(tài)，均會影響該種細胞對激素的反應，即靶細胞反應差異，所以試圖尋找不同激素在的反應，即靶細胞反應差異，所以試圖尋找不同激素在分化中作用的共同模式可能是很困難的。分化中作用的共

7、同模式可能是很困難的?，F(xiàn)在學習的是第十頁，共62頁4.24.2植物細胞和組織培養(yǎng)所需的營養(yǎng)和環(huán)境條件植物細胞和組織培養(yǎng)所需的營養(yǎng)和環(huán)境條件4.2.14.2.1培養(yǎng)基的組成和配制培養(yǎng)基的組成和配制4.2.24.2.2影響植物組織培養(yǎng)的環(huán)境條件影響植物組織培養(yǎng)的環(huán)境條件現(xiàn)在學習的是第十一頁，共62頁4.2.14.2.1培養(yǎng)基的組成和配制培養(yǎng)基的組成和配制4.2.1.1 4.2.1.1 培養(yǎng)基的基本成分培養(yǎng)基的基本成分（1 1）無機成分）無機成分 培養(yǎng)的植物組織、器官、細胞或者原生質(zhì)體培養(yǎng)的植物組織、器官、細胞或者原生質(zhì)體需要連續(xù)的供給某些無機化學物質(zhì)，除了需要連續(xù)的供給某些無機化學物質(zhì)，除了C C

8、、H H、O O之外，需要量比較多的元素叫大量元素，需要量之外，需要量比較多的元素叫大量元素，需要量比較少的元素叫微量營養(yǎng)元素。比較少的元素叫微量營養(yǎng)元素?，F(xiàn)在學習的是第十二頁，共62頁培養(yǎng)基的大量元素使用量一般在每升幾培養(yǎng)基的大量元素使用量一般在每升幾十至幾千毫克。大量元素包括十至幾千毫克。大量元素包括N, P, K, Ca, Mg, SN, P, K, Ca, Mg, S。培。培養(yǎng)基中加入量最多的是養(yǎng)基中加入量最多的是N N，N N一般以硝酸鹽或氨鹽，或者一般以硝酸鹽或氨鹽，或者兩者結合的鹽提供。兩者結合的鹽提供。微量元素的用量一般每升不高于幾十毫微量元素的用量一般每升不高于幾十毫克。植物

9、所需的微量元素有克。植物所需的微量元素有FeFe、CuCu、ZnZn、B B、 MoMo、MnMn、CoCo，ClCl 其他一些化學藥品常帶有微量元素雜質(zhì)，因此要其他一些化學藥品常帶有微量元素雜質(zhì)，因此要注意微量元素的用量不能過多，多會引起生長抑制注意微量元素的用量不能過多，多會引起生長抑制等毒害現(xiàn)象。等毒害現(xiàn)象?，F(xiàn)在學習的是第十三頁，共62頁（2 2）碳源）碳源 糖在培養(yǎng)基的作用：糖在培養(yǎng)基的作用：為細胞提供合成新物質(zhì)的碳骨架為細胞提供合成新物質(zhì)的碳骨架 為細胞的呼吸代謝提供底物和能量為細胞的呼吸代謝提供底物和能量 維持滲透壓維持滲透壓 蔗糖是廣泛應用的一種碳源。葡萄糖和麥芽糖也是蔗糖是廣泛

10、應用的一種碳源。葡萄糖和麥芽糖也是常用的碳源。常用的碳源?，F(xiàn)在學習的是第十四頁，共62頁（3 3）維生素類）維生素類 維生素類物質(zhì)在酶系統(tǒng)中有催化功能。維生素類物質(zhì)在酶系統(tǒng)中有催化功能。 硫胺素（硫胺素（VB1VB1）與愈傷組織的產(chǎn)生和生活力有關，）與愈傷組織的產(chǎn)生和生活力有關，可能是所有植物組織培養(yǎng)初期需要的維生素，而鹽酸吡可能是所有植物組織培養(yǎng)初期需要的維生素，而鹽酸吡哆醇（哆醇（VB6VB6）促進根的生長，煙酸（）促進根的生長，煙酸（VB3VB3，又稱維生素，又稱維生素PPPP）促進胚的發(fā)育。有的配方中還使用了泛酸鈣（）促進胚的發(fā)育。有的配方中還使用了泛酸鈣（VB5VB5）、生物素（）、

11、生物素（VHVH）、鈷胺素（）、鈷胺素（VB12VB12）、葉酸（）、葉酸（VBcVBc），VcVc等。等。現(xiàn)在學習的是第十五頁，共62頁 植物激素是在植物體內(nèi)合成的，對植物生長發(fā)育有植物激素是在植物體內(nèi)合成的，對植物生長發(fā)育有顯著調(diào)節(jié)作用的微量有機物，而顯著調(diào)節(jié)作用的微量有機物，而植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑是外是外源的調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì)。源的調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì)。 無機元素和有機營養(yǎng)構成的培養(yǎng)基僅保證培養(yǎng)物無機元素和有機營養(yǎng)構成的培養(yǎng)基僅保證培養(yǎng)物的生存與最低生理活動，只有加入植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的生存與最低生理活動，只有加入植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，才能誘導細胞分裂、脫分化和再分化。，才能誘導

12、細胞分裂、脫分化和再分化?，F(xiàn)在學習的是第十六頁，共62頁生長素類：生長素類：吲哚類：吲哚類：IAAIAA（吲哚乙酸）、（吲哚乙酸）、 IBAIBA（吲哚丁酸）（吲哚丁酸） 、IPAIPA（吲哚丙酸）（吲哚丙酸）萘酸類：萘酸類： NAANAA（萘乙酸）（萘乙酸）苯氧羧酸類：苯氧羧酸類：2,4-D2,4-D（2,4-2,4-二氯苯氧乙酸）、二氯苯氧乙酸）、2,4,5-T2,4,5-T（ 2,4,5-2,4,5-三氯苯氧乙酸）、三氯苯氧乙酸）、 2,4,5-TP2,4,5-TP（ 2,4,5-2,4,5-三氯苯氧丙酸）等。三氯苯氧丙酸）等。其中吲哚乙酸在植物體內(nèi)普遍存在，是生理活性最強其中吲哚乙酸在

13、植物體內(nèi)普遍存在，是生理活性最強的生長素。的生長素?，F(xiàn)在學習的是第十七頁，共62頁生長素的生理作用生長素的生理作用促進細胞生長和細胞分裂。促進細胞生長和細胞分裂。誘導受傷組織表面細胞恢復分裂能力。誘導受傷組織表面細胞恢復分裂能力。形成愈傷組織，促進生根。形成愈傷組織，促進生根。與一定量的細胞分裂素配合共同誘導不定芽的分與一定量的細胞分裂素配合共同誘導不定芽的分化、側芽的萌發(fā)與生長、胚狀體的誘導?；?、側芽的萌發(fā)與生長、胚狀體的誘導?，F(xiàn)在學習的是第十八頁，共62頁細胞分裂素細胞分裂素 是一類腺嘌呤衍生物。主要有激動素（是一類腺嘌呤衍生物。主要有激動素（ 6-6-糠糠基氨基嘌呤基氨基嘌呤KTKT）、

14、）、6-6-芐基氨基嘌呤（芐基氨基嘌呤（6-BA6-BA）和玉）和玉米素（米素（ZTZT）等。其中最常用的是）等。其中最常用的是66芐基氨基嘌呤。芐基氨基嘌呤。功能：功能：1 1、促進細胞的分裂和分化促進細胞的分裂和分化2 2、誘導芽的分化誘導芽的分化3 3、促進側芽的萌發(fā)和生長促進側芽的萌發(fā)和生長4 4、抑制衰老抑制衰老現(xiàn)在學習的是第十九頁，共62頁分裂素分裂素/ /生長素的比例是控制芽和根形成的一個重要生長素的比例是控制芽和根形成的一個重要條件。條件。比例高時比例高時產(chǎn)生芽產(chǎn)生芽, ,比例低時比例低時產(chǎn)生根。產(chǎn)生根?，F(xiàn)在學習的是第二十頁，共62頁赤霉素（赤霉素（GA3GA3）生理作用：生理

15、作用：誘導莖的細胞伸長，對矮生型植物恢復成高生型誘導莖的細胞伸長，對矮生型植物恢復成高生型特別有效，對根無效。特別有效，對根無效。對形成層的細胞分化有影響，往往同生長素有協(xié)同對形成層的細胞分化有影響，往往同生長素有協(xié)同作用。作用。IAA/GAIAA/GA比值高有利于木質(zhì)部的分化，比值低有比值高有利于木質(zhì)部的分化，比值低有利于韌皮部的分化。利于韌皮部的分化。破除種子、鱗莖、塊莖休眠，使之提前萌發(fā)。破除種子、鱗莖、塊莖休眠，使之提前萌發(fā)。對生長素和細胞分裂素的活性有增效作用。對生長素和細胞分裂素的活性有增效作用。注：不耐熱，應采用過濾滅菌加入。注：不耐熱，應采用過濾滅菌加入?，F(xiàn)在學習的是第二十一頁

16、，共62頁脫落酸（脫落酸（ABAABA）生理作用：生理作用：抑制蛋白質(zhì)的合成。抑制蛋白質(zhì)的合成。抵消和抑制生長素、細胞分裂素、抵消和抑制生長素、細胞分裂素、GAGA的作用。的作用。誘導休眠、促進衰老和脫落。誘導休眠、促進衰老和脫落?，F(xiàn)在學習的是第二十二頁，共62頁以上四種生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，前兩類用的多，后兩類只是以上四種生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，前兩類用的多，后兩類只是補充，對某些植物有利、對某些植物不僅沒有利，還補充，對某些植物有利、對某些植物不僅沒有利，還有害，實際工作中要具體分析。有害，實際工作中要具體分析。生長調(diào)節(jié)物質(zhì)在生物體內(nèi)存在甚微，濃度很低，一般生長調(diào)節(jié)物質(zhì)在生物體內(nèi)存在甚微，濃度很低，一般用用

17、ppmppm表示表示 1ppm=1mg/L1ppm=1mg/L現(xiàn)在學習的是第二十三頁，共62頁（5 5）有機附加物）有機附加物肌醇（環(huán)己六醇）肌醇（環(huán)己六醇） 肌醇可以形成果膠物質(zhì)，是細胞壁的構建物質(zhì)另外還肌醇可以形成果膠物質(zhì)，是細胞壁的構建物質(zhì)另外還可以形成植酸，與陽離子結合或形成磷脂，參與細胞膜的可以形成植酸，與陽離子結合或形成磷脂，參與細胞膜的組成。利于胚和芽的形成組成。利于胚和芽的形成天然有機物天然有機物一些天然的有機物如椰乳、番茄提取物、酵母提取物一些天然的有機物如椰乳、番茄提取物、酵母提取物、馬鈴薯煮汁也常用于植物組織培養(yǎng)，并表現(xiàn)出了良好的、馬鈴薯煮汁也常用于植物組織培養(yǎng)，并表現(xiàn)出

18、了良好的促進作用。促進作用。AAAA類物質(zhì)類物質(zhì) 絕大多數(shù)絕大多數(shù)AAAA適量時對培養(yǎng)效果都有正象效應。常用適量時對培養(yǎng)效果都有正象效應。常用的有的有GlyGly、AsnAsn、GlnGln。在植物組織培養(yǎng)中，有時也用水解。在植物組織培養(yǎng)中，有時也用水解乳蛋白和水解酪蛋白。乳蛋白和水解酪蛋白?，F(xiàn)在學習的是第二十四頁，共62頁4.2.1.2 4.2.1.2 培養(yǎng)基的種類和配制培養(yǎng)基的種類和配制MSMS培養(yǎng)基培養(yǎng)基 它是它是19621962年由年由MurashigeMurashige和和SkoogSkoog為培養(yǎng)煙草為培養(yǎng)煙草細胞而設計的。特點是無機鹽和離子濃度較高，為較細胞而設計的。特點是無機鹽

19、和離子濃度較高，為較穩(wěn)定的平衡溶液。其養(yǎng)分的數(shù)量和比例較合適，可滿穩(wěn)定的平衡溶液。其養(yǎng)分的數(shù)量和比例較合適，可滿足植物的營養(yǎng)和生理需要。它的硝酸鹽含量較其他培足植物的營養(yǎng)和生理需要。它的硝酸鹽含量較其他培養(yǎng)基為高，廣泛地用于植物的器官、花藥、細胞和原養(yǎng)基為高，廣泛地用于植物的器官、花藥、細胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)，效果良好。有些培養(yǎng)基是由它演變而來生質(zhì)體培養(yǎng)，效果良好。有些培養(yǎng)基是由它演變而來的。的。B5B5培養(yǎng)基培養(yǎng)基 是是19681968年由年由GalmborgGalmborg等為培養(yǎng)大豆根細胞而等為培養(yǎng)大豆根細胞而設計的。其主要特點是含有較低的銨，這可能對不少培設計的。其主要特點是含有較低的銨，

20、這可能對不少培養(yǎng)物的生長有抑制作用。從實踐得知有些植物在養(yǎng)物的生長有抑制作用。從實踐得知有些植物在B5B5培養(yǎng)培養(yǎng)基上生長更適宜，如雙子葉植物特別是木本植物?；仙L更適宜，如雙子葉植物特別是木本植物?，F(xiàn)在學習的是第二十五頁，共62頁WhiteWhite培養(yǎng)基培養(yǎng)基 是是19431943年由年由WhiteWhite為培養(yǎng)番茄根尖而設計的為培養(yǎng)番茄根尖而設計的。19631963年又作了改良，稱作年又作了改良，稱作WhiteWhite改良培養(yǎng)基，提高了改良培養(yǎng)基，提高了MsSO4MsSO4的濃度和增加了硼素。其特點是無機機鹽數(shù)量較的濃度和增加了硼素。其特點是無機機鹽數(shù)量較低，適于生根培養(yǎng)。低，適于

21、生根培養(yǎng)。N6N6培養(yǎng)基培養(yǎng)基 是是19741974年朱至清等為水稻等禾谷類作物花藥培年朱至清等為水稻等禾谷類作物花藥培養(yǎng)而設計的。其特點是成分較簡單，養(yǎng)而設計的。其特點是成分較簡單，KNOKNO3 3和（和（NHNH4 4）2 2SOSO4 4含含量高。在國內(nèi)已廣泛應用于小麥、水稻及其他植物的花藥培量高。在國內(nèi)已廣泛應用于小麥、水稻及其他植物的花藥培養(yǎng)和其他組織培養(yǎng)。養(yǎng)和其他組織培養(yǎng)。KM8PKM8P培養(yǎng)基培養(yǎng)基 它是它是19741974年為原生質(zhì)體培養(yǎng)而設計的。其年為原生質(zhì)體培養(yǎng)而設計的。其特點是有機成分較復雜，它包括了所有的單糖和維生素，特點是有機成分較復雜，它包括了所有的單糖和維生素，

22、廣泛用于原生質(zhì)融合的培養(yǎng)。廣泛用于原生質(zhì)融合的培養(yǎng)。 現(xiàn)在學習的是第二十六頁，共62頁（1 1）培養(yǎng)基的種類（根據(jù)無機鹽的濃度）：）培養(yǎng)基的種類（根據(jù)無機鹽的濃度）： 高無機鹽含量培養(yǎng)基高無機鹽含量培養(yǎng)基 鉀鹽、銨鹽及硝酸鹽含量較高，微量元素種類齊全，鉀鹽、銨鹽及硝酸鹽含量較高，微量元素種類齊全，比例適當，離子平衡性好，具有較強的緩沖性，養(yǎng)分數(shù)量比例適當，離子平衡性好，具有較強的緩沖性，養(yǎng)分數(shù)量及比例比較合適，廣泛用于植物的器官、花藥、細胞及原及比例比較合適，廣泛用于植物的器官、花藥、細胞及原生質(zhì)體的培養(yǎng)。主要有生質(zhì)體的培養(yǎng)。主要有MSMS、LSLS、BLBL、BMBM、ERER培養(yǎng)基。培養(yǎng)基

23、?，F(xiàn)在學習的是第二十七頁，共62頁現(xiàn)在學習的是第二十八頁，共62頁現(xiàn)在學習的是第二十九頁，共62頁現(xiàn)在學習的是第三十頁，共62頁根據(jù)培養(yǎng)物的培養(yǎng)過程，培養(yǎng)基分為初代培養(yǎng)基根據(jù)培養(yǎng)物的培養(yǎng)過程，培養(yǎng)基分為初代培養(yǎng)基和繼代培養(yǎng)基。初代培養(yǎng)基是指用來第一次接種外植和繼代培養(yǎng)基。初代培養(yǎng)基是指用來第一次接種外植體的培養(yǎng)基。繼代培養(yǎng)基是指用來接種繼初代培養(yǎng)物體的培養(yǎng)基。繼代培養(yǎng)基是指用來接種繼初代培養(yǎng)物的培養(yǎng)基。的培養(yǎng)基。 根據(jù)其作用不同，培養(yǎng)基分為誘導培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基根據(jù)其作用不同，培養(yǎng)基分為誘導培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基。和生根培養(yǎng)基。現(xiàn)在學習的是第三十一頁，共62頁根據(jù)其營養(yǎng)水平不同，培養(yǎng)基

24、可分為基本培養(yǎng)基根據(jù)其營養(yǎng)水平不同，培養(yǎng)基可分為基本培養(yǎng)基和完全培養(yǎng)基?；九囵B(yǎng)基（就是通常稱呼的培養(yǎng)基）和完全培養(yǎng)基?；九囵B(yǎng)基（就是通常稱呼的培養(yǎng)基）主要有主要有MSMS、WhiteWhite、 N6N6、B5 B5 、改良、改良MSMS、HellerHeller、NitshNitsh、SHSH、 MillerMiller等。完全培養(yǎng)基就是基本培養(yǎng)等。完全培養(yǎng)基就是基本培養(yǎng)基的基礎上，根據(jù)試驗的不同需要，附加一些物質(zhì)，基的基礎上，根據(jù)試驗的不同需要，附加一些物質(zhì)，如生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和其他復雜有機物質(zhì)等。如生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和其他復雜有機物質(zhì)等。現(xiàn)在學習的是第三十二頁，共62頁培養(yǎng)基的篩選：培養(yǎng)基的篩

25、選：無機營養(yǎng)成分：一般在現(xiàn)有培養(yǎng)基配方中選擇?？梢詿o機營養(yǎng)成分：一般在現(xiàn)有培養(yǎng)基配方中選擇。可以參考前人的經(jīng)驗，例如：參考前人的經(jīng)驗，例如：MSMS是廣譜性培養(yǎng)基，是廣譜性培養(yǎng)基，N6N6用于單用于單子葉植物的培養(yǎng)。豆科多用子葉植物的培養(yǎng)。豆科多用B5B5培養(yǎng)基。培養(yǎng)基。植物生長調(diào)節(jié)劑：必須進行篩選試驗?？傮w原則植物生長調(diào)節(jié)劑：必須進行篩選試驗?？傮w原則- -當誘當誘導愈傷組織形成時，細胞分裂素和生長素相對平衡；誘導導愈傷組織形成時，細胞分裂素和生長素相對平衡；誘導芽分化時，細胞分裂素水平應高于生長素，誘導根則要低芽分化時，細胞分裂素水平應高于生長素，誘導根則要低。有機成分要根據(jù)培養(yǎng)類型考慮，

26、如進行器官和組織培養(yǎng)有機成分要根據(jù)培養(yǎng)類型考慮，如進行器官和組織培養(yǎng)，一般不加復雜有機成分，而進行細胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)則，一般不加復雜有機成分，而進行細胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)則要加。要加?，F(xiàn)在學習的是第三十三頁，共62頁（2 2）培養(yǎng)基的配制）培養(yǎng)基的配制配制培養(yǎng)基前，為了使用方便和用量準確，常配制培養(yǎng)基前，為了使用方便和用量準確，常將大量元素、微量元素、鐵鹽、有機物類和激素類將大量元素、微量元素、鐵鹽、有機物類和激素類分別配制成比培養(yǎng)基濃度大若干倍的母液。當配制分別配制成比培養(yǎng)基濃度大若干倍的母液。當配制培養(yǎng)基時，只需按預先計算好的量吸取母液稀釋即培養(yǎng)基時，只需按預先計算好的量吸取母液稀釋即可?？?。

27、 母液應保存在冰箱中備用，保存時間不可過母液應保存在冰箱中備用，保存時間不可過長，當母液出現(xiàn)沉淀或霉菌團時，則不能使用。長，當母液出現(xiàn)沉淀或霉菌團時，則不能使用。貯備液（母液）的配制：貯備液（母液）的配制： a a、方便、方便 b b、準確（有些成分量太?。?、準確（有些成分量太?。?現(xiàn)在學習的是第三十四頁，共62頁根據(jù)配制培養(yǎng)基的量和母液的濃度計算需要吸取母液根據(jù)配制培養(yǎng)基的量和母液的濃度計算需要吸取母液的量，計算公式：吸取量的量，計算公式：吸取量 ml=ml=培養(yǎng)基中物質(zhì)的含量（培養(yǎng)基中物質(zhì)的含量（mg/Lmg/L）1000ml/1000ml/母液濃度（母液濃度（mg/Lmg/L）。）。取醫(yī)

28、用瓷缸一只，加入少量的蒸餾水，按照計算吸取母取醫(yī)用瓷缸一只，加入少量的蒸餾水，按照計算吸取母液的量依次吸取各母液置于醫(yī)用瓷量杯中備用。液的量依次吸取各母液置于醫(yī)用瓷量杯中備用。 注意注意 （1 1）用量筒或移液管量取培養(yǎng)基母液之前，必）用量筒或移液管量取培養(yǎng)基母液之前，必須用所量取的母液將量筒或移液管潤洗須用所量取的母液將量筒或移液管潤洗2 2次。次。（2 2）量取母液時，不要漏掉或多加。（）量取母液時，不要漏掉或多加。（3 3）移液管不能混用）移液管不能混用?，F(xiàn)在學習的是第三十五頁，共62頁用搪瓷量杯量取用搪瓷量杯量取600600700ml700ml的蒸餾水放在電爐上，的蒸餾水放在電爐上，加

29、入瓊脂，邊加熱邊用玻璃棒攪拌，直到液體呈半透明狀加入瓊脂，邊加熱邊用玻璃棒攪拌，直到液體呈半透明狀將其取下，加入蔗糖。將其取下，加入蔗糖。 大燒杯底的外表面不能沾水，否則加熱時燒杯容易炸大燒杯底的外表面不能沾水，否則加熱時燒杯容易炸裂，使溶液外溢，造成燙傷。裂，使溶液外溢，造成燙傷?，F(xiàn)在學習的是第三十六頁，共62頁將融化的瓊脂和母液充分混合，用蒸餾水定容到將融化的瓊脂和母液充分混合，用蒸餾水定容到1000ml1000ml，來回混合幾次。，來回混合幾次。用滴管吸取物質(zhì)的量濃度為用滴管吸取物質(zhì)的量濃度為1 mol/L1 mol/L的的NaOHNaOH或或HClHCl溶溶液，逐滴滴入溶化的培養(yǎng)基中，

30、邊滴邊攪拌，并隨時液，逐滴滴入溶化的培養(yǎng)基中，邊滴邊攪拌，并隨時用精密的用精密的pHpH試紙試紙(5.4(5.47.0)7.0)測培養(yǎng)基的測培養(yǎng)基的pHpH，一直到培養(yǎng)，一直到培養(yǎng)基的基的pHpH達到要求為止達到要求為止( (在調(diào)制時要比目標在調(diào)制時要比目標pHpH值偏高值偏高0.20.20.50.5個單位，因為培養(yǎng)基在滅菌過程中由于糖等物質(zhì)的降解個單位，因為培養(yǎng)基在滅菌過程中由于糖等物質(zhì)的降解，pHpH值會下降值會下降0.20.20.50.5個單位左右個單位左右) )?，F(xiàn)在學習的是第三十七頁，共62頁溶化的培養(yǎng)基應該趁熱分裝。注意不要讓培養(yǎng)基沾到瓶溶化的培養(yǎng)基應該趁熱分裝。注意不要讓培養(yǎng)基沾

31、到瓶口和瓶壁上。錐形瓶中培養(yǎng)基的量約為錐形瓶容量的口和瓶壁上。錐形瓶中培養(yǎng)基的量約為錐形瓶容量的1/51/51/41/4。每。每1L1L培養(yǎng)基，可分裝培養(yǎng)基，可分裝20203030瓶。瓶。用封口膜封口，外邊可加一層牛皮紙，扎好繩子用封口膜封口，外邊可加一層牛皮紙，扎好繩子，用鉛筆或碳素墨水筆在牛皮紙上寫上培養(yǎng)基的代號，用鉛筆或碳素墨水筆在牛皮紙上寫上培養(yǎng)基的代號?，F(xiàn)在學習的是第三十八頁，共62頁4.2.2 4.2.2 影響植物組織培養(yǎng)的環(huán)境條件影響植物組織培養(yǎng)的環(huán)境條件 培養(yǎng)中溫度、光照、濕度等各種環(huán)境條件，培養(yǎng)基組成培養(yǎng)中溫度、光照、濕度等各種環(huán)境條件，培養(yǎng)基組成、pHpH值、滲透壓等各種化

32、學環(huán)境條件都會影響組織。值、滲透壓等各種化學環(huán)境條件都會影響組織?，F(xiàn)在學習的是第三十九頁，共62頁4.2.2.1 4.2.2.1 溫度溫度 培養(yǎng)都是在培養(yǎng)都是在23232727之間進行，一般采用之間進行，一般采用252522。 喜溫性植物：茄科、禾本科、蘭科等。培養(yǎng)溫度一喜溫性植物：茄科、禾本科、蘭科等。培養(yǎng)溫度一般控制在般控制在26-2826-28。 冷涼性植物：百合科、十字花科、菊科等。通常培養(yǎng)冷涼性植物：百合科、十字花科、菊科等。通常培養(yǎng)溫度控制在溫度控制在18-22 18-22 或或2525。現(xiàn)在學習的是第四十頁，共62頁4.2.2.2 4.2.2.2 光照的影響光照的影響 培養(yǎng)中光照

33、也是重要的條件之一，主要表現(xiàn)在光強培養(yǎng)中光照也是重要的條件之一，主要表現(xiàn)在光強、光質(zhì)、以及光周期等方面：、光質(zhì)、以及光周期等方面： 光周期：黑暗與光照交替的時間光周期：黑暗與光照交替的時間 光光 量：光照強度量：光照強度 光光 質(zhì)：光的波長質(zhì)：光的波長現(xiàn)在學習的是第四十一頁，共62頁1 1、光周期對植物細胞脫分化和再分化的效應、光周期對植物細胞脫分化和再分化的效應例例1 1：黑暗中培養(yǎng)的煙草花藥，其胚狀體的分化與幼植物的：黑暗中培養(yǎng)的煙草花藥，其胚狀體的分化與幼植物的生長，同經(jīng)光照培養(yǎng)一樣的多。生長，同經(jīng)光照培養(yǎng)一樣的多。例例2 2：短日照敏感的葡萄品種，它的莖切段，僅在短日：短日照敏感的葡萄

34、品種，它的莖切段，僅在短日照條件下才能分化成根。照條件下才能分化成根。例例3 3：對日照不敏感的葡萄品種，可在任何光周期下分化成：對日照不敏感的葡萄品種，可在任何光周期下分化成根。根。結論：光周期的需要與否，應根據(jù)植物種類、培養(yǎng)的目的來結論：光周期的需要與否，應根據(jù)植物種類、培養(yǎng)的目的來決定。決定。現(xiàn)在學習的是第四十二頁，共62頁離體培養(yǎng)中光周期的調(diào)節(jié)離體培養(yǎng)中光周期的調(diào)節(jié) 最常用的周期是最常用的周期是16h16h的光照，的光照，8h8h的黑暗。的黑暗。 愈傷組織誘導階段，一般采用三種做法：全暗、愈傷組織誘導階段，一般采用三種做法：全暗、周期性光照、散射性光照。依據(jù)植物種類不同做法不周期性光照

35、、散射性光照。依據(jù)植物種類不同做法不同，多數(shù)植物適合全暗或周期性光照。同，多數(shù)植物適合全暗或周期性光照。 器官發(fā)生階段：一般給予周期性光照比較好。器官發(fā)生階段：一般給予周期性光照比較好?，F(xiàn)在學習的是第四十三頁，共62頁2 2、光量的影響、光量的影響 光照強度對培養(yǎng)細胞的增殖和器官的分化有重要影響，光照強度對培養(yǎng)細胞的增殖和器官的分化有重要影響，從目前的研究情況看，光照強度對外植物體、細胞的最初分從目前的研究情況看，光照強度對外植物體、細胞的最初分裂有明顯的影響。一般來說，光照強度較強，幼苗生長的粗裂有明顯的影響。一般來說，光照強度較強，幼苗生長的粗壯，而光照強度較弱幼苗容易徒長。壯，而光照強度

36、較弱幼苗容易徒長。 離體培養(yǎng)條件下常用的光量，一般為離體培養(yǎng)條件下常用的光量，一般為1000-4000lx1000-4000lx（勒（勒克斯）。離體培養(yǎng)中通常難以達到克斯）。離體培養(yǎng)中通常難以達到4000lx4000lx，一般光量在，一般光量在2000-2000-3000lx3000lx。光照強度的高低直接影響器官分化的頻率。光照強度的高低直接影響器官分化的頻率。 高光量可以降低植物體內(nèi)生長素水平，低光量使植物體內(nèi)生高光量可以降低植物體內(nèi)生長素水平，低光量使植物體內(nèi)生長素素水平較高，容易生根。長素素水平較高，容易生根?，F(xiàn)在學習的是第四十四頁，共62頁3 3、光質(zhì)的影響、光質(zhì)的影響 光質(zhì)對愈傷組

37、織誘導，培養(yǎng)組織的增殖以及器官光質(zhì)對愈傷組織誘導，培養(yǎng)組織的增殖以及器官的分化都有明顯的影響。如百合珠芽在紅光下培養(yǎng)，的分化都有明顯的影響。如百合珠芽在紅光下培養(yǎng)，2 2周后，分化出愈傷組織。但在藍光下培養(yǎng)，幾周后才出現(xiàn)周后，分化出愈傷組織。但在藍光下培養(yǎng)，幾周后才出現(xiàn)愈傷組織，而唐菖蒲子球塊接種愈傷組織，而唐菖蒲子球塊接種1515天后，在藍光下培養(yǎng)首天后，在藍光下培養(yǎng)首先出現(xiàn)芽，形成的幼苗生長旺盛，而白光下幼苗纖細。先出現(xiàn)芽，形成的幼苗生長旺盛，而白光下幼苗纖細。 離體培養(yǎng)條件下，一般用日光燈進行光照，光譜成離體培養(yǎng)條件下，一般用日光燈進行光照，光譜成分主要是藍紫光，波長為分主要是藍紫光，波

38、長為419-467nm419-467nm。 對芽分化有效光譜成分為藍紫光，根分化則受對芽分化有效光譜成分為藍紫光，根分化則受600-600-680nm680nm所刺激。所刺激?，F(xiàn)在學習的是第四十五頁，共62頁4.2.2.3 4.2.2.3 濕度濕度 組織培養(yǎng)中濕度的影響有兩個方面：組織培養(yǎng)中濕度的影響有兩個方面： 一是一是培養(yǎng)容器內(nèi)的濕度條件，容器內(nèi)主要受培培養(yǎng)容器內(nèi)的濕度條件，容器內(nèi)主要受培養(yǎng)基水分含量和封口材料的影響。養(yǎng)基水分含量和封口材料的影響。 一是一是環(huán)境的濕度條件。環(huán)境的相對濕度一般要求環(huán)境的濕度條件。環(huán)境的相對濕度一般要求707080%80%。常用加濕器或經(jīng)常灑水的方法來調(diào)節(jié)濕度

39、。常用加濕器或經(jīng)常灑水的方法來調(diào)節(jié)濕度?，F(xiàn)在學習的是第四十六頁，共62頁4.2.2.4 pH4.2.2.4 pH值值 不同的植物對培養(yǎng)基最適不同的植物對培養(yǎng)基最適pHpH值的要求也是不同的，大值的要求也是不同的，大多在多在5.5-6.55.5-6.5左右，一般培養(yǎng)基皆要求左右，一般培養(yǎng)基皆要求5.85.8，這基本能適，這基本能適應大多數(shù)植物培養(yǎng)的需要。一般來說應大多數(shù)植物培養(yǎng)的需要。一般來說pHpH值高于值高于6.56.5時，培時，培養(yǎng)基全變硬；低于養(yǎng)基全變硬；低于5 5時，瓊脂不能很好地凝固。因為高溫滅時，瓊脂不能很好地凝固。因為高溫滅菌會降低菌會降低pHpH值（約值（約0.2-0.30.2

40、-0.3個個pHpH值）因此在配制時常提高值）因此在配制時常提高pHpH值值0.2-0.30.2-0.3單位。單位。 現(xiàn)在學習的是第四十七頁，共62頁4.2.2.5 4.2.2.5 滲透壓滲透壓 培養(yǎng)基中由于有添加的鹽類、蔗糖等化合物，因此培養(yǎng)基中由于有添加的鹽類、蔗糖等化合物，因此，而影響到滲透壓的變化。通常，而影響到滲透壓的變化。通常1-21-2個大氣壓對植物生長個大氣壓對植物生長有促進作用，有促進作用，2 2個大氣壓以上就對植物生長有阻礙作用，而個大氣壓以上就對植物生長有阻礙作用，而5-5-6 6個大氣壓植物生長就會完全停止，個大氣壓植物生長就會完全停止，6 6個大氣壓植物細胞就不能個大

41、氣壓植物細胞就不能生存。生存。 滲透壓調(diào)節(jié)物質(zhì)滲透壓調(diào)節(jié)物質(zhì) 培養(yǎng)基各種物質(zhì)中，糖對培養(yǎng)基滲透壓起決定性作用培養(yǎng)基各種物質(zhì)中，糖對培養(yǎng)基滲透壓起決定性作用。因此調(diào)節(jié)滲透壓往往從調(diào)節(jié)糖濃度著手。糖除了作為滲。因此調(diào)節(jié)滲透壓往往從調(diào)節(jié)糖濃度著手。糖除了作為滲透壓調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還是培養(yǎng)基重要的碳源和能源。另外，透壓調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還是培養(yǎng)基重要的碳源和能源。另外，甘露醇，山梨醇等也可以作為調(diào)節(jié)物質(zhì)。甘露醇，山梨醇等也可以作為調(diào)節(jié)物質(zhì)。 現(xiàn)在學習的是第四十八頁，共62頁4.2.2.6 4.2.2.6 氣體影響氣體影響 氧氣是培養(yǎng)中必需的因素，瓶蓋封閉時要考慮通氣氧氣是培養(yǎng)中必需的因素，瓶蓋封閉時要考慮通氣問

42、題，可用附有濾氣膜的封口材料。通氣最好的是棉塞問題，可用附有濾氣膜的封口材料。通氣最好的是棉塞封閉瓶口，但棉塞易使培養(yǎng)基干燥，夏季易引起污染。封閉瓶口，但棉塞易使培養(yǎng)基干燥，夏季易引起污染。固體培養(yǎng)基可加進活性炭來增加通氣度，以利于發(fā)根。固體培養(yǎng)基可加進活性炭來增加通氣度，以利于發(fā)根。培養(yǎng)室要經(jīng)常換氣，改善室內(nèi)的通氣狀況。液體振蕩培培養(yǎng)室要經(jīng)常換氣，改善室內(nèi)的通氣狀況。液體振蕩培養(yǎng)時，要考慮振蕩的次數(shù)、振幅等，同時要考慮容器的養(yǎng)時，要考慮振蕩的次數(shù)、振幅等，同時要考慮容器的類型、培養(yǎng)基等。類型、培養(yǎng)基等?，F(xiàn)在學習的是第四十九頁，共62頁4.34.3外植體的選擇及消毒外植體的選擇及消毒4.3.1

43、4.3.1外植體的選擇外植體的選擇4.3.24.3.2植物材料的消毒植物材料的消毒現(xiàn)在學習的是第五十頁，共62頁4.3.14.3.1外植體的選擇外植體的選擇 外植體是指用于離體培養(yǎng)的活的植物組織、器官等外植體是指用于離體培養(yǎng)的活的植物組織、器官等材料。它是植物離體培養(yǎng)的基本材料。材料。它是植物離體培養(yǎng)的基本材料。 總體原則：總體原則： a.a.根據(jù)培養(yǎng)需求選擇植物部位。根據(jù)培養(yǎng)需求選擇植物部位。 b.b.多年生植物注意樹齡和季節(jié)。多年生植物注意樹齡和季節(jié)。 c.c.在不影響培養(yǎng)目的的前提下盡可能選擇自然繁殖在不影響培養(yǎng)目的的前提下盡可能選擇自然繁殖器官作外植體。器官作外植體。 現(xiàn)在學習的是第五

44、十一頁，共62頁4.3.1.1 4.3.1.1 取材部位的選擇取材部位的選擇 外植體選取合理與否，不僅影響培養(yǎng)的難易，外植體選取合理與否，不僅影響培養(yǎng)的難易，而且有時甚至影響分化的程度和器官類型。而且有時甚至影響分化的程度和器官類型。19741974年年Tran Thanh VanTran Thanh Van等取煙草正在開花的植株的薄層表皮等取煙草正在開花的植株的薄層表皮進行培養(yǎng)，結果不同部位的表皮外植體所形成的芽的類進行培養(yǎng)，結果不同部位的表皮外植體所形成的芽的類型不同。型不同。 從生長旺盛、健壯、無病蟲害的植株上取材。母柱從生長旺盛、健壯、無病蟲害的植株上取材。母柱代謝旺盛期切取的外植體再

45、生能力強，試驗容易成功。代謝旺盛期切取的外植體再生能力強，試驗容易成功。 現(xiàn)在學習的是第五十二頁，共62頁4.3.1.2 4.3.1.2 器官的發(fā)育階段和生理狀態(tài)器官的發(fā)育階段和生理狀態(tài) 外植體對誘導反應及其再生能力的影響體現(xiàn)在外植體對誘導反應及其再生能力的影響體現(xiàn)在外植體的生理狀態(tài)上?？傮w來講，生理狀態(tài)年輕，外植體的生理狀態(tài)上?？傮w來講，生理狀態(tài)年輕，來源于生長活躍或生長潛力大的組織和器官的細胞來源于生長活躍或生長潛力大的組織和器官的細胞更有利于培養(yǎng)，但具體到不同的植物類型則有較大更有利于培養(yǎng)，但具體到不同的植物類型則有較大差異。因此，最好在植物生長的最適宜時期取材培差異。因此，最好在植物生

46、長的最適宜時期取材培養(yǎng)，會得到較好的結果。養(yǎng)，會得到較好的結果。現(xiàn)在學習的是第五十三頁，共62頁4.3.1.3 4.3.1.3 外植體的大小外植體的大小 接種外植體的大小和形狀并不需要嚴格限制，但是不能接種外植體的大小和形狀并不需要嚴格限制，但是不能太小，小到肉眼能見到的限度時，細胞分裂可能難以發(fā)生。太小，小到肉眼能見到的限度時，細胞分裂可能難以發(fā)生。故一般要求切塊的大小要適當。外植體細胞的數(shù)目多，能獲故一般要求切塊的大小要適當。外植體細胞的數(shù)目多，能獲得愈傷組織的機會也多。研究表明：外植體的損傷表面積會得愈傷組織的機會也多。研究表明：外植體的損傷表面積會分泌出某些物質(zhì)，這些物質(zhì)具有促進愈傷組

47、織形成的能力，分泌出某些物質(zhì)，這些物質(zhì)具有促進愈傷組織形成的能力，因此表面積越大，產(chǎn)生這類物質(zhì)的數(shù)量也就越多，愈傷組織因此表面積越大，產(chǎn)生這類物質(zhì)的數(shù)量也就越多，愈傷組織得率也越高。得率也越高。 如果可取的組織不多，則外植體的體積應該盡可能小一些如果可取的組織不多，則外植體的體積應該盡可能小一些，從而得到較大數(shù)量的外植體。，從而得到較大數(shù)量的外植體。 如利用莖尖培養(yǎng)，脫毒快繁，莖尖大小對脫毒效果非常如利用莖尖培養(yǎng)，脫毒快繁，莖尖大小對脫毒效果非常明顯。再如幼胚培養(yǎng)，胚齡也非常重要。明顯。再如幼胚培養(yǎng)，胚齡也非常重要?，F(xiàn)在學習的是第五十四頁，共62頁4.3.24.3.2植物材料的消毒植物材料的消毒 大田或溫室植物材料，都帶有大量的的細菌和真菌，大田或溫室植物材料，都帶有大量的的細菌和真菌，一旦與培養(yǎng)基接觸，這些微生物就迅速繁殖，從而抑制了一旦與培養(yǎng)基