蘇教版高二植物組織培養(yǎng)技術(shù)文本素材2

蘇教版高二選修一植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)(planttissueculture):是指在無菌條件下,將離體的植物器官(如根,莖,葉,莖尖,花,果實等),組織(如形成層,表皮,皮層,髓部細(xì)胞,胚乳等),細(xì)胞(如大孢子,小孢子,體細(xì)胞等)以及原生質(zhì)體,在人工控制的環(huán)境里培養(yǎng)成完整植株的一門生物學(xué)技術(shù).植物組織培養(yǎng)的理論依據(jù):植物細(xì)胞全能性.植物細(xì)胞全能性(totipotency):指植物的每個細(xì)胞都包含著該物種的全部遺傳信息,從而具備發(fā)育成完整植株的遺傳能力.在適宜條件下,任何一個細(xì)胞都可以發(fā)育成一個新個體.一植物組織培養(yǎng)一些的概念外植體(explant):在植物組織培養(yǎng)過程中,從植物體上被分離下來的,接種在培養(yǎng)基上,供培養(yǎng)用的原生質(zhì)體,細(xì)胞,組織,器官等成為外植體.愈傷組織(callus):植物受傷后的傷口處或在植物組織培養(yǎng)中外植體切口處不斷增殖產(chǎn)生的一團(tuán)不定形的薄壁組織.愈傷組織可使傷口愈合,使表面細(xì)胞呈木栓化而起到保護(hù)作用;植物扦插時,愈傷組織可形成不定根;植物嫁接時,愈傷組織可使接穗和砧木愈合;在植物組織培養(yǎng)中,愈傷組織?？尚纬刹欢ㄑ?脫分化(dedifferentiation):指已分化的組織又恢復(fù)到無分化的狀態(tài).在組織培養(yǎng)過程中,將已經(jīng)分化的莖,葉,花等外植體進(jìn)行培養(yǎng),令其形成愈傷組織,回到?jīng)]有分化的狀態(tài),稱為脫分化.再分化(redifferentiation):指在植物組織培養(yǎng)中,對處于脫分化狀態(tài)的愈傷組織進(jìn)行培養(yǎng),誘導(dǎo)其形成新的植物體的過程.植株再生(plantregeneration):指通過組織培養(yǎng)技術(shù)將植物的細(xì)胞,組織,器官培養(yǎng)成完整植株的過程.試管苗(test-tubeplantlet):指在無菌條件下的人工培養(yǎng)基上,對植物細(xì)胞,組織或器官進(jìn)行培養(yǎng)所獲得的再生植株.初代培養(yǎng)(primaryculture):指在組織培養(yǎng)過程中,最初建立的外植體無菌培養(yǎng)階段.由于首批外植體來源復(fù)雜,攜帶較多細(xì)菌,要對培養(yǎng)條件進(jìn)行適應(yīng),因此,初代培養(yǎng)一般比較困難.繼代培養(yǎng)(subculture):在組織培養(yǎng)過程中,當(dāng)外植體被接種一段時間后,將已經(jīng)形成愈傷組織或已經(jīng)分化根,莖,葉,花等的培養(yǎng)物重新切割,轉(zhuǎn)接到其它培養(yǎng)基上以進(jìn)一步擴(kuò)大培養(yǎng)的過程稱為繼代培養(yǎng).運用組織培養(yǎng)方法可以在比較簡單易觀察的條件下研究細(xì)胞,組織或器官的繁殖,生長和分化,以及各種外界因素對它們的影響,從而為解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和藥物生產(chǎn)中的某些問題開辟了廣闊的前景.目前已有若干重要成果應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中,一為營養(yǎng)繁殖系的快速繁殖,如以甘蔗為例;原來每畝要用蔗種～1噸,用組織培養(yǎng)快速繁殖的幼苗進(jìn)行栽培可節(jié)省大量蔗種.又如貝母繁殖率非常低,而用組織培養(yǎng)分化出的三個月左右的鱗莖,其大小就相當(dāng)于用種子繁殖二年生的鱗莖.另一為藥物和生物制品的工業(yè)生產(chǎn),探索天然藥物生產(chǎn)工業(yè)化的途徑是當(dāng)前藥物生產(chǎn)的一個新方向,有可能用組織培養(yǎng)法來代替全植物提取有效成分.組織培養(yǎng)應(yīng)用在藥學(xué)方面的工作雖然歷史不長,但發(fā)展很迅速,它具有如下一些優(yōu)點:1.利用組織培養(yǎng)代替原植物的栽培以獲得所需的有效成分,達(dá)到產(chǎn)量高,成本低的目的,還可節(jié)約土地.2.除了應(yīng)用于產(chǎn)生次生物質(zhì)外,還可應(yīng)用于生物轉(zhuǎn)化.例如煙草組織培養(yǎng)中蒂巴因去甲基后可能生成嗎啡.目前中國已成功地將麥角菌,靈芝,猴頭菇等真菌進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),高等植物組織培養(yǎng)在工業(yè)化中的應(yīng)用也正在研究.總之,植物組織培養(yǎng)這一新技術(shù)在中草藥方面應(yīng)用的前途是無限廣闊的,它不僅有利于探討和闡明藥用植物生理,遺傳和成分生物合成等一系列理論問題,而且一旦工業(yè)化生產(chǎn)問題得到解決,將可以為防病治病做出很大的貢獻(xiàn).一,培養(yǎng)基的組成和配制法1培養(yǎng)基的成分(1)無機(jī)營養(yǎng)物(2)有機(jī)物質(zhì)(3)植物生長刺激物質(zhì)(4)其它附加物(5)其它對生長有益的未知復(fù)合成分:如椰子汁,酵母提取液,麥芽浸出液等.培養(yǎng)基中如加入～1%的瓊脂即為靜止培養(yǎng)的固體培養(yǎng)基,否則為懸浮培養(yǎng)的液體培養(yǎng)基.不同植物材料常需要改變配方,如維持生長和誘導(dǎo)細(xì)胞分裂和分化的培養(yǎng)基配方就不同,因此配方的種類很多,目前以Ms(MurashigeandSkoog)培養(yǎng)基配方為最常用的一種基本培養(yǎng)基,它利于一般植物組織和細(xì)胞的快速生長.2培養(yǎng)基的種類MS培養(yǎng)基,B5培養(yǎng)基,White培養(yǎng)基,N6培養(yǎng)基等等.3培養(yǎng)基的配制(1)混和培養(yǎng)基中的各成分(2)融化瓊脂(3)調(diào)整pH為(4)分裝(5)滅菌(6)放置備用二組織培養(yǎng)操作的一般流程1器皿的洗滌2培養(yǎng)基的配制和滅菌3接種室及用具消毒4材料滅菌:70%酒精,氯化汞5接種6無菌培養(yǎng)三,選材和滅菌方法從低等的藻類到苔蘚,蕨類,種子植物等高等植物的各類,各部分都可采用作為組織培養(yǎng)的材料,一般裸子植物多采用幼苗,芽,韌皮部細(xì)胞,被子植物采用胚,胚乳,子葉,幼苗,莖尖,根,莖,葉,花藥,花粉,子房和胚珠等各個部分.由于植物在自然條件下,表面常被霉菌和細(xì)菌污染,故材料必須進(jìn)行滅菌處理.一般用漂白粉溶液(1～10%),次氯酸鈉溶液～10%),升汞溶液%),乙醇(70%)或過氧化氫(3～10%)等處理后,再用無菌水反復(fù)沖洗至凈,然后在無菌室內(nèi),將所取的組織迅速培養(yǎng)在固體培養(yǎng)基上.在適宜的條件下,受傷組織切口表面不久即能長出一種脫分化的組織堆塊,稱為愈傷組織(Callus).四,培養(yǎng)條件(一)溫度:對大多數(shù)植物組織20～28℃即可滿足生長所需,其中26～27℃最適合.(二)光:組織培養(yǎng)通常在散射光線下進(jìn)行.光的影響可導(dǎo)致不同的結(jié)果.有些植物組織在暗處生長較好,而另一些植物組織在光亮處生長較好,但由愈傷組織分化成器官時,則每日必須要有一定時間的光照才能形成芽和根.有些次生物質(zhì)的形成,光是決定三因素.(三)滲透壓:滲透壓對植物組織的生長和分化很有關(guān)系.在培養(yǎng)基中添加食鹽,蔗糖,甘露醇和乙二醇等物質(zhì)可以調(diào)整滲透壓.通常1～2個大氣壓可促進(jìn)植物組織生長,2個大氣壓以上時,出現(xiàn)生長障礙,6個大氣壓時植物組織即無法生存.(四)酸堿度:一般植物組織生長的最適宜pH為5～.在培養(yǎng)過程中pH可發(fā)生變化,加進(jìn)磷酸氫鹽或二氫鹽,可起穩(wěn)定作用