植物組織與器官培養(yǎng)

關(guān)于植物組織與器官培養(yǎng)第三章植物組織和器官培養(yǎng)一、植物組織培養(yǎng)二、植物胚胎培養(yǎng)三、毛狀根培養(yǎng)第2頁,共89頁，2024年2月25日，星期天植物組織培養(yǎng)指對植物組織（分生組織、表皮組織、薄壁組織）及愈傷組織進(jìn)行離體培養(yǎng)并誘導(dǎo)長成完整植株的技術(shù)。植物組織培養(yǎng)再生的植物稱之為試管植物，植物組織培養(yǎng)再生植物的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞全能性。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)第3頁,共89頁，2024年2月25日，星期天植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)1.細(xì)胞全能性的定義細(xì)胞全能性是指植物體的每一個細(xì)胞都攜帶有一套完整的基因組，并具有發(fā)育成為完整植株的潛在能力。2.細(xì)胞全能性的相對性

受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞

不同種類植物或同種植物的不同基因型個體之間因遺傳性的差異，細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大不相同。第4頁,共89頁，2024年2月25日，星期天植物組織培養(yǎng)技術(shù)的整個歷史可以追溯到19世紀(jì)末和20世紀(jì)初。它的發(fā)展過程大致可以分為三個階段：1.探索階段1839年：Schleidon和Schwann提出細(xì)胞學(xué)說1902年：Haberlandt提出植物細(xì)胞全能學(xué)說1904年：Hanning進(jìn)行胚離體培養(yǎng)獲得成功1922年：Kotte和Robbins進(jìn)行根尖和莖尖培養(yǎng)形成了缺綠的葉和根植物組培發(fā)展簡史第5頁,共89頁，2024年2月25日，星期天2.奠基階段1934年：White進(jìn)行番茄根培養(yǎng)建立了第一個活躍生長的無性繁殖系1937年：White建立了第一個由已知化合物組成的綜合培養(yǎng)基1943年：White出版了《植物組織培養(yǎng)手冊》1948年：Skoog和崔徵（zhēng）發(fā)現(xiàn)腺嘌呤或腺苷可以解除IAA對芽形成的抑制第6頁,共89頁，2024年2月25日，星期天1952年：Morel和Miller通過莖尖培養(yǎng)獲得脫毒大麗花植株1953年：Muir使單細(xì)胞培養(yǎng)獲得成功1956年：Miller等人發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞分裂素-激動素1957年：Skoog和Miller提出植物生長調(diào)節(jié)劑控制器官形成的概念。1958年：Steward等將胡蘿卜根韌皮部的一些細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，細(xì)胞分化而最終發(fā)育成完整的新植株，證實了Haberlandt的細(xì)胞全能性。第7頁,共89頁，2024年2月25日，星期天3.迅速發(fā)展階段1960年：Cocking等人用真菌纖維素酶分離植物原生質(zhì)體獲得成功。1960年：Morel利用莖尖培養(yǎng)獲得脫毒蘭花,形成了”蘭花產(chǎn)業(yè)”1962年：Murashibe和Skoog發(fā)表了MS培養(yǎng)基1964年：Guha等在葉曼陀羅上由花粉誘導(dǎo)得到單倍體植株。1971年：Takebe等在煙草上首次由原生質(zhì)體獲得了再生植株。第8頁,共89頁，2024年2月25日，星期天1972年：Carlson等在煙草上獲得了第一個體細(xì)胞種間雜種。1974年：Kao等人建立原生質(zhì)體的高鈣高pH的PEG融合法。1978年：Melchers獲得了第一個屬間雜種植株-馬鈴薯番茄。1983年：Zambryski等采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)獲得首例轉(zhuǎn)基因植物。第9頁,共89頁，2024年2月25日，星期天植物組織培養(yǎng)再生植株的兩大途徑：①器官發(fā)生途徑；②體細(xì)胞胚發(fā)生途徑第10頁,共89頁，2024年2月25日，星期天①器官發(fā)生途徑：離體培養(yǎng)條件下的組織或細(xì)胞團(tuán)（愈傷組織）分化形成不定根、不定芽等器官的過程。在自然界中，許多植物的無性繁殖（如插條，嫁接等）都屬于器官發(fā)生途徑。第11頁,共89頁，2024年2月25日，星期天愈傷組織：脫分化后的細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞分裂產(chǎn)生無特定組織結(jié)構(gòu)、無明顯極性的松散的細(xì)胞團(tuán)。愈傷組織誘導(dǎo)過程實質(zhì)是分化細(xì)胞進(jìn)行脫分化的過程。外植體：從植物體上取下來用以培養(yǎng)的部分組織或器官。第12頁,共89頁，2024年2月25日，星期天小麥胚的愈傷組織第13頁,共89頁，2024年2月25日，星期天由外植體或單個細(xì)胞經(jīng)愈傷組織再生植株需要以下四個步驟1啟動期-主要是誘導(dǎo)外植體細(xì)胞脫分化和分裂2愈傷組織誘導(dǎo)3擬分生組織的形成4器官原基和器官的形成第14頁,共89頁，2024年2月25日，星期天Threewaysoforganogenesis第15頁,共89頁，2024年2月25日，星期天②體細(xì)胞胚發(fā)生途徑離體培養(yǎng)條件下沒有經(jīng)過受精過程，但經(jīng)過了胚胎發(fā)育過程中所形成胚的類似物，統(tǒng)稱為體細(xì)胞胚或胚狀體。第16頁,共89頁，2024年2月25日，星期天體細(xì)胞胚的發(fā)生途徑1.從器官外植體直接發(fā)生2.懸浮培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生（成簇成團(tuán)的體積小而細(xì)胞質(zhì)致密的細(xì)胞，這類細(xì)胞具有成胚能力，因而，把這類細(xì)胞團(tuán)又稱為胚性細(xì)胞團(tuán)）3.經(jīng)胚性愈傷組織發(fā)生4.單細(xì)胞發(fā)生途徑5.原生質(zhì)體發(fā)生途徑第17頁,共89頁，2024年2月25日，星期天植物組織的培養(yǎng)基及其配制培養(yǎng)基的成分一配制培養(yǎng)基母液二三常用培養(yǎng)基的種類及其特點四配制培養(yǎng)基并滅菌第18頁,共89頁，2024年2月25日，星期天大量元素1.無機(jī)營養(yǎng)：微量元素鐵鹽氨基酸有機(jī)附加物維生素2.有機(jī)營養(yǎng)成分：肌醇糖類

生長素3.植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)：細(xì)胞分裂素赤霉素等

一、培養(yǎng)基成分第19頁,共89頁，2024年2月25日，星期天4.瓊脂5.活性炭6.pH7.水酵母提取物（YE）8.天然物質(zhì)：麥芽提取物（ME）第20頁,共89頁，2024年2月25日，星期天1.無機(jī)營養(yǎng)元素（1）大量元素：指濃度大于0.5mmol／L的元素C、H、O、N、P、K、Mg、S和Ca，大量元素占植物體干重的百分之幾十至萬分之幾的分量。N分硝態(tài)氮（NO3-）和銨態(tài)氮（NH4+），不同離體組織所需的含量不一致，單獨(dú)使用易導(dǎo)致培養(yǎng)基酸堿性漂移，兩者要保持適當(dāng)比例。第21頁,共89頁，2024年2月25日，星期天（2）微量元素：指小于0.5mmol／L的元素。鐵（Fe）、銅（Cu）、鋅（Zn）、錳（Mn）、鉬（Mo）、硼（B）、碘（I）、鈷（Co）、氯（Cl）、鈉（Na）等Fe：易形成絮狀沉淀，常以Fe·EDTA的形式提供。FeSO4·7H2O＋Na2·EDTA兩類元素雖然在培養(yǎng)基中含量差距很大，但都是不可少的營養(yǎng)成份。含量不足就造成缺素癥。

第22頁,共89頁，2024年2月25日，星期天（1）碳水化合物最常用的碳源是蔗糖，葡萄糖和果糖也是較好的碳源，麥芽糖、半乳糖、甘露糖也有所應(yīng)用。使用濃度在1%—5%，常用3%在大規(guī)模生產(chǎn)時，可用食用的白糖代替。糖類作用：在組織培養(yǎng)中用作離體組織生長的碳源，維持培養(yǎng)基一定的滲透壓。培養(yǎng)效果有差異：葡萄糖＞果糖=蔗糖＞麥芽糖2.有機(jī)化合物第23頁,共89頁，2024年2月25日，星期天

在細(xì)胞里主要是以各種輔酶的形式參與多種代謝活動對離體組織的生長具有明顯的促進(jìn)作用，主要為B族維生素。種類：VBl(鹽酸硫胺素)、VB3(泛酸)、VB6(鹽酸吡哆醇)、Vpp(煙酸)、Vc(抗壞血酸）、VH(生物素)、VB11(葉酸)、VB12(鈷胺素)等。使用濃度：

一般用量為0.1-1.0mg／L。Vc具有很強(qiáng)的還原能力，常用于防止組織褐變。（2）維生素(vitamin)第24頁,共89頁，2024年2月25日，星期天

又叫環(huán)己六醇，在糖類的相互轉(zhuǎn)化中起重要作用。使用濃度：一般為lOOmg／L。作用：適當(dāng)使用肌醇，能促進(jìn)愈傷組織的生長以及胚狀體和芽的形成。對組織和細(xì)胞的繁殖、分化有促進(jìn)作用，對細(xì)胞壁的形成也有作用。（3）肌醇

第25頁,共89頁，2024年2月25日，星期天

作用：蛋白質(zhì)的組成部分，也是一種有機(jī)氮化合物，是很好的有機(jī)氮源，可直接被細(xì)胞吸收利用。

種類：最常用的是甘氨酸，其他的如精氨酸、谷氨酸，谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等半胱氨酸及多種氨基酸的混合物（水解酪蛋白、水解乳蛋白）等。

使用濃度：為10-200mg／L。（4）氨基酸第26頁,共89頁，2024年2月25日，星期天

植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)是一些對植物生長發(fā)育及生理活動有特殊作用的生理活性物質(zhì)。這類物質(zhì)極少量存在就對植物生命活動起到調(diào)節(jié)作用，有些可以刺激植物生長，而有些抑制植物生長。在組織培養(yǎng)中，植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對愈傷組織的誘導(dǎo)、器官分化的植株再生具有重要的作用。4.植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)

第27頁,共89頁，2024年2月25日，星期天（1）生長素類（2）細(xì)胞分裂素類（3）赤霉素植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)主要包括：第28頁,共89頁，2024年2月25日，星期天

概念：指能引起完整組織中的細(xì)胞擴(kuò)展的化合物，主要生理作用是促進(jìn)細(xì)胞的縱向伸長，生長素包括內(nèi)源的（存在于植物體內(nèi)的）和人工合成的。組培中的作用：主要被用于誘導(dǎo)愈傷組織形成，促進(jìn)細(xì)胞伸長生長和促進(jìn)生根。用量：mg/L，mg/L=ppm用法：溶于95％乙醇或0.1mol/LNaOH（1）生長素類第29頁,共89頁，2024年2月25日，星期天

吲哚乙酸：IAA萘乙酸：NAA吲哚丁酸：IBA

2,4-二氯苯氧乙酸：2,4—D

另外：吲哚丙酸(IPA)、萘氧乙酸(NOA)等NAA、IBA→生根培養(yǎng)2,4-D→愈傷組織誘導(dǎo)與增殖

生長素種類：第30頁,共89頁，2024年2月25日，星期天IAA(吲哚乙酸)NAA(萘乙酸)IBA(吲哚丁酸)2,4—D(2,4—二氯苯氧乙酸)生長素作用強(qiáng)弱順序：強(qiáng)弱第31頁,共89頁，2024年2月25日，星期天概念：是一類具有促進(jìn)細(xì)胞分裂和其他生理功能的物質(zhì)總稱。都為腺嘌呤的衍生物。在高等植物中普遍存在，特別是莖尖、根尖、未成熟的種子和生長著的果實等進(jìn)行著細(xì)胞分裂的器官。細(xì)胞分裂素作用：①促進(jìn)細(xì)胞分裂與擴(kuò)大。②誘導(dǎo)芽分化，促進(jìn)側(cè)芽萌發(fā)，使莖增粗，抑制莖伸長。③抑制根的分化。（2）細(xì)胞分裂素類第32頁,共89頁，2024年2月25日，星期天用量：mg/L級用法：溶于0.5mol/L稀HCl或稀NaOH，通常多用NaOH助溶。細(xì)胞分裂素常用種類：

6-BA(6-芐基腺嘌呤)

Kt(kinetin激動素)

Zt(zeatin玉米素)第33頁,共89頁，2024年2月25日，星期天Kt(激動素)6-BA(6-芐基腺嘌呤)Zt(玉米素)細(xì)胞分裂素作用強(qiáng)弱順序強(qiáng)弱第34頁,共89頁，2024年2月25日，星期天

GA3（赤霉素）：最初從赤霉菌中提取到，能夠引起水稻等植株徒長。在組織培養(yǎng)中有時使用，如用于匍匐莖的誘導(dǎo)。

作用：通過調(diào)節(jié)生長素的含量實現(xiàn)促進(jìn)細(xì)胞伸長的。促進(jìn)幼芽伸長生長，促進(jìn)不定胚發(fā)育成小植株打破休眠。多用GA3。赤霉素和生長素協(xié)同作用，對形成層的分化有影響：當(dāng)生長素/赤霉素比值高時有利于木質(zhì)部分化，比值低時有利于韌皮部分化。

用量：mg/L級

用法：易溶于水、乙醇，多用95％乙醇溶解儲存。（3）赤霉素第35頁,共89頁，2024年2月25日，星期天脫落酸（ABA）→因物種不同，能促進(jìn)或抑制愈傷組織生長；乙烯→有催熟作用，大量積累易影響生長、分化，導(dǎo)致培養(yǎng)物早衰、落葉和玻璃化苗，應(yīng)盡量排除之；5.另外：第36頁,共89頁，2024年2月25日，星期天6.抗生物質(zhì)種類：青霉素、鏈霉素、利福平、卡那霉素、慶大霉素等。濃度：5-20mg/L。作用：可防止菌類污染，主要抑制內(nèi)生菌。多數(shù)需過濾滅菌第37頁,共89頁，2024年2月25日，星期天7.活性炭

目的：利用其吸附能力，減少一些有毒物質(zhì)的影響。如：用于防止酚類物質(zhì)污染引起組織褐化死亡。也能使培養(yǎng)基變黑，有利于某些植物生根。

使用濃度：1-5g/L。

它的顆粒大小決定著吸附能力：粒度越小，吸附能力越大；溫度低吸附力強(qiáng)，溫度高吸附力減弱，甚至不吸附。第38頁,共89頁，2024年2月25日，星期天8.水

作用：是植物原生質(zhì)體的組成成分，也是一切代謝過程的介質(zhì)和溶媒。

注意：用蒸餾水，最好是重蒸餾水；以保持培養(yǎng)基成分的精確性。配制培養(yǎng)基母液時要用蒸餾水，大規(guī)模生產(chǎn)時可用自來水。但在少量研究上盡量用蒸餾水，以防成分的變化引起不良果。第39頁,共89頁，2024年2月25日，星期天母液的定義將所用培養(yǎng)基配方的化學(xué)成分按一定的比例配成濃縮液。2.母液的種類（1）大量元素母液（2）微量元素母液（3）有機(jī)物母液（4）鐵鹽母液（5）激素母液

二、配制培養(yǎng)基母液第40頁,共89頁，2024年2月25日，星期天（1）大量元素原則上可以混在一起，但硫酸鎂與氯化鈣要單獨(dú)配制，因為高濃度的Ca2+與Mg2+與磷酸鹽混合，會產(chǎn)生不溶性沉淀。3.母液的配制配制方法：用天平稱取藥品，分別加入600-700ml蒸餾水中，再用磁力攪拌器攪拌，待第一種藥品溶解，加入第二種藥品，最后定容?；蛎恳环N藥品分別溶解，然后混合，最后定溶。第41頁,共89頁，2024年2月25日，星期天（2）微量元素用分析天平準(zhǔn)確稱取藥品，分別溶解，依次混合，最后定容。有時KI單獨(dú)配制。（3）鐵鹽母液易沉淀，需單獨(dú)配制，一般配成硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）與乙二胺四乙酸二鈉(Na2-EDTA)的鐵鹽螯合劑。用少量蒸餾水將Na2-EDTA加熱溶解后，再緩緩倒入FeSO4溶液充分?jǐn)嚢璨⒓訜?分鐘，使其充分螯合。第42頁,共89頁，2024年2月25日，星期天(4)有機(jī)物母液分別稱取藥品，溶解，混合后加水定容。(5)激素母液必需單獨(dú)配制，儲存于冰箱。一般濃度為0.5-1mg/ml。IAA、NAA、IBA、2，4-D等，可先用0.1mol/L的NaOH或95%的酒精溶解，然后定容。KT、BA等細(xì)胞分裂素應(yīng)先溶于少量0.1mol/L的HCl，然后定容。第43頁,共89頁，2024年2月25日，星期天配制倍數(shù)不宜過高，可避免浪費(fèi)；也可避免倍數(shù)過高，吸取量相對少而影響準(zhǔn)確性。母液配制好后應(yīng)放在2～4℃冰箱內(nèi)保存。母液貯備時間不宜過長。過長時宜出現(xiàn)沉淀和微生物污染配制母液注意幾點：第44頁,共89頁，2024年2月25日，星期天1.培養(yǎng)基的配制（1）將母液按順序擺放（2）取適量的蒸餾水(所需培養(yǎng)基量的2/3)入容器（3）按需要量依次取母液（吸取量=配制濃度×

體積/母液濃度）及生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（4）加入蔗糖(30-70g/L)溶解（5）加瓊脂(6-10g/L)，煮沸，2-3min（6）定容（7）調(diào)PH值(pH=5.8)（8）分裝培養(yǎng)瓶，封口（9）高壓滅菌三、配制培養(yǎng)基并滅菌第45頁,共89頁，2024年2月25日，星期天2.培養(yǎng)基的滅菌濕熱滅菌法

培養(yǎng)基在制備后的24h內(nèi)完成滅菌工序。

高壓滅菌的原理：在密閉的蒸鍋內(nèi)，其中的蒸氣不能外溢，壓力不斷上升，使水的沸點不斷提高，從而鍋內(nèi)溫度也隨之增加。在108kPa的壓力下，鍋內(nèi)溫度達(dá)121℃。在此蒸氣溫度下，可以很快殺死各種細(xì)菌及其高度耐熱的芽孢。第46頁,共89頁，2024年2月25日，星期天過濾滅（除）菌（不耐熱的物質(zhì)）

一些生長調(diào)節(jié)劑(赤霉素、玉米素)、某些維生素是不耐熱的，常用過濾滅菌-細(xì)菌過濾器方法。防細(xì)菌濾膜網(wǎng)孔的直徑為0.45μm以下，可阻止細(xì)菌細(xì)胞和真菌的孢子通過。第47頁,共89頁，2024年2月25日，星期天四、常用培養(yǎng)基的種類及其特點MS培養(yǎng)基是Murashige和Skoog于1962年為煙草細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)計的，無機(jī)鹽數(shù)量適宜，硝酸鹽、鉀和銨鹽的含量比其他培養(yǎng)高。應(yīng)用最廣泛。主要用于園藝植物、木本植物、花卉、蔬菜等的組織培養(yǎng)。2.B5培養(yǎng)基

銨的含量較低。在豆科植物上應(yīng)用最多。培養(yǎng)大豆細(xì)胞和組織培養(yǎng)設(shè)計。3.White培養(yǎng)基

成分比較簡單，無機(jī)鹽和糖的用量低。適于生根培養(yǎng)。第48頁,共89頁，2024年2月25日，星期天植物組織培養(yǎng)問題分析1.試管玻璃化現(xiàn)象玻璃苗是植物組織培養(yǎng)中出現(xiàn)的半透明狀、畸形的試管植物，不能移栽成活。原因：可能是不適應(yīng)培養(yǎng)基環(huán)境的一種生理變態(tài)?？刂坪涂朔拇胧゛適當(dāng)提高培養(yǎng)基中滲透壓。b適當(dāng)降低細(xì)胞分裂素和赤霉素的濃度。c增加自然光照。d改善氣體交換狀況，e在培養(yǎng)基中添加間苯三酚、根皮苷、聚乙烯醇、活性炭、青霉素G鉀等添加物，可有效地減輕或防治試管苗玻璃化。第49頁,共89頁，2024年2月25日，星期天第50頁,共89頁，2024年2月25日，星期天2.褐變問題(browning)原因：完整植物體細(xì)胞中，酚類化合物與多酚氧化酶分隔存在，當(dāng)切取外植體后，多酚氧化酶氧化酚類化合物成為褐色的醌類物質(zhì)和水；醌類又被酪氨酸酶等作用使蛋白質(zhì)聚合，外植體生長停頓，導(dǎo)致死亡。防止措施：a選擇適宜的外植體和培養(yǎng)條件。選擇最適宜的細(xì)胞脫分化和再分化培養(yǎng)條件、強(qiáng)分生能力的外植體、適宜的溫度、全黑暗條件，使外植體處于旺盛的生長狀態(tài)，便可大大減輕褐變。b加入抗氧化劑減輕醌類物質(zhì)的毒害。Vc、血清白蛋白、檸檬酸、硫代硫酸鈉等。c使用吸附劑。第51頁,共89頁，2024年2月25日，星期天第52頁,共89頁，2024年2月25日，星期天3.微生物污染問題外植體帶菌污染與外植體的種類，取材季節(jié)，部位，預(yù)處理及消毒方法密切相關(guān)。防治措施：1改進(jìn)外植體消毒方法。2反復(fù)檢查培養(yǎng)物。3使用適當(dāng)種類和濃度的抗生素。第53頁,共89頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)植物胚胎培養(yǎng)主要內(nèi)容：胚培養(yǎng)胚乳培養(yǎng)胚珠和子房培養(yǎng)第54頁,共89頁，2024年2月25日，星期天植物胚胎培養(yǎng)植物胚胎培養(yǎng)（EmbryoCulture）概念:

指對植物的胚、子房、胚珠和胚乳進(jìn)行離體培養(yǎng)，使其發(fā)育成完整植物的技術(shù)。包括胚培養(yǎng)(embryoculture)（成熟胚培養(yǎng)、幼胚培養(yǎng)）、胚珠培養(yǎng)(ovuleculture)、子房培養(yǎng)(ovaryculture)、胚乳培養(yǎng)(endospermculture)等類型。第55頁,共89頁，2024年2月25日，星期天第56頁,共89頁，2024年2月25日，星期天第57頁,共89頁，2024年2月25日，星期天第58頁,共89頁，2024年2月25日，星期天一、胚培養(yǎng)胚培養(yǎng)：指在無菌條件下將胚從胚珠或種子中分離出來，置于培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)的技術(shù)。胚的發(fā)育過程包括從合子分裂到幼胚形成直至發(fā)育為成熟胚的過程。第59頁,共89頁，2024年2月25日，星期天植物胚胎發(fā)生過程：原胚－球形胚－心形胚－魚雷胚－子葉胚球形胚前期心形胚前期魚雷胚球形胚第60頁,共89頁，2024年2月25日，星期天魚雷胚第61頁,共89頁，2024年2月25日，星期天1.胚培養(yǎng)的意義促使發(fā)育不良或中途敗育的胚發(fā)育成熟縮短育種周期獲得單倍體植株打破休眠期促進(jìn)胚萌發(fā)建立高頻再生體系可作為轉(zhuǎn)基因受體材料第62頁,共89頁，2024年2月25日，星期天2.胚培養(yǎng)技術(shù)胚的發(fā)育對營養(yǎng)的要求有2個階段，即：異養(yǎng)期：這一時期的幼小胚完全依賴胚乳和周圍的母體組織提供營養(yǎng)。自養(yǎng)期：這一時期胚能吸收培養(yǎng)基中的無機(jī)鹽和糖，經(jīng)過自身的代謝作用合成其生長必需的物質(zhì)，在營養(yǎng)上已可以完全獨(dú)立。第63頁,共89頁，2024年2月25日，星期天胚培養(yǎng)技術(shù)依據(jù)所剝離胚的發(fā)育時期不同：培養(yǎng)類型幼胚培養(yǎng)(immatureembryo)成熟胚培養(yǎng)(matureembryo)子葉形成之前子葉形成之后第64頁,共89頁，2024年2月25日，星期天胚培養(yǎng)技術(shù)成熟胚培養(yǎng)成熟胚珠合點珠心珠被珠柄珠孔胚囊第65頁,共89頁，2024年2月25日，星期天胚培養(yǎng)技術(shù)成熟胚培養(yǎng)：指子葉期至發(fā)育成熟的胚培養(yǎng)。成熟胚是自養(yǎng)的，培養(yǎng)基需要簡單。僅提供一定的溫度、濕度就可以發(fā)芽生成植物體。如種子的發(fā)育。培養(yǎng)過程：種子——95%酒精消毒——選取完好種子——70%酒精浸數(shù)秒——0.1%升汞或10%次氯酸鈉浸泡——無菌水沖洗——種子培養(yǎng)幾天——剝離種胚——接種在培養(yǎng)基上。成熟胚培養(yǎng)一般較易獲得成功。第66頁,共89頁，2024年2月25日，星期天胚培養(yǎng)技術(shù)--成熟胚培養(yǎng)第67頁,共89頁，2024年2月25日，星期天牡丹成熟胚的離體培養(yǎng)與快速繁殖第68頁,共89頁，2024年2月25日，星期天胚培養(yǎng)技術(shù)--幼胚培養(yǎng)：是指處于原胚期、球形期、心形期、魚雷期的胚培養(yǎng)；幼胚完全是異養(yǎng)的，離體條件下培養(yǎng)要求培養(yǎng)基成分復(fù)雜，培養(yǎng)不易成功。幼胚培養(yǎng)的基本程序取子房常規(guī)表面消毒解剖鏡下，取胚珠、去珠被、取出完整幼胚固體培養(yǎng)第69頁,共89頁，2024年2月25日，星期天黃瓜幼胚培養(yǎng)第70頁,共89頁，2024年2月25日，星期天影響幼胚培養(yǎng)成功的因素培養(yǎng)基：無機(jī)鹽、碳水化合物、激素等環(huán)境條件(溫度：多數(shù)為25-30℃，因植物種類有所差別。光照：一般認(rèn)為黑暗或弱光條件較為合適。)提高幼胚的成活率，可采用胚乳看護(hù)培養(yǎng)。第71頁,共89頁，2024年2月25日，星期天

胚齡與胚性發(fā)育的關(guān)系胚齡越小，離體培養(yǎng)越困難；胚的發(fā)育分為自養(yǎng)期和異養(yǎng)期；第72頁,共89頁，2024年2月25日，星期天胚乳培養(yǎng)胚乳培養(yǎng)（Endospermculture）：是指將胚乳組織從母體上分離出來，通過離體培養(yǎng)，使其發(fā)育成完整植株的技術(shù)。被子植物胚乳是由2個單倍的極核和1個單倍的精子結(jié)合而成的3倍體組織。由它可獲得無子結(jié)實的3倍體植株，進(jìn)而可將它加倍成6倍體植株。第73頁,共89頁，2024年2月25日，星期天1.胚乳離體培養(yǎng)的意義胚乳培養(yǎng)再生植株證明了全能性理論；研究胚和胚乳的關(guān)系及胚乳組織的功能；再生植株多為三倍體，產(chǎn)生無籽果實；可以從胚乳愈傷中分離和篩選各種類型的非整倍體植株。胚乳細(xì)胞是研究淀粉、蛋白質(zhì)和脂類天然產(chǎn)物代謝途徑的理想系統(tǒng)。第74頁,共89頁，2024年2月25日，星期天2.胚乳培養(yǎng)技術(shù)胚乳培養(yǎng)過程含胚乳的果實或種子→表面消毒→無菌條件下胚乳的剝離→接種培養(yǎng)基培養(yǎng)培養(yǎng)室溫度25-27℃，黑暗或弱光下第75頁,共89頁，2024年2月25日，星期天

影響植物胚乳培養(yǎng)的主要因素

基因型：胚乳是一種獨(dú)特的組織，在被子植物中它是雙受精的產(chǎn)物，在倍性上屬于三倍體，事實上我們培養(yǎng)胚乳的首要目的也是為了直接獲得三倍體植株。

胚乳的發(fā)生類型和發(fā)育程度：胚乳處于細(xì)胞形成期并仍保持旺盛分生能力。（游離胚乳核時期和成熟胚乳時期均不適合）。

培養(yǎng)基第76頁,共89頁，2024年2月25日，星期天胚乳培養(yǎng)技術(shù)胚乳培養(yǎng)的器官發(fā)生愈傷組織形成、器官發(fā)生（1）愈傷組織的誘導(dǎo)（2）愈傷組織的再分化（3）胚乳苗的生根培養(yǎng)第77頁,共89頁，2024年2月25日，星期天胚珠和子房培養(yǎng)柱頭花柱子房花?；ㄍ谢ńM成胚囊卵細(xì)胞株心珠孔反足細(xì)胞珠被胚珠極核株柄第78頁,共89頁，2024年2月25日，星期天第79頁,共89頁，2024年2月25日，星期天1.胚珠培養(yǎng)和子房培養(yǎng)的意義胚珠培養(yǎng)的意義:防止雜種胚早期敗育，獲得雜種植株；受精前胚珠培養(yǎng)，可作為試管受精的基礎(chǔ)；未受精胚珠培養(yǎng)，能培養(yǎng)獲得單倍體植株，用于單倍體育種子房培養(yǎng)的意義:獲得雜種植株；未授精子房培養(yǎng)為試管受精提供技術(shù)基礎(chǔ)；未受精子房培養(yǎng)能獲得獲得單倍體植株，用于單倍體育種第80頁,共89頁，2024年2月25日，星期天2.胚珠培養(yǎng)和子房培養(yǎng)的技術(shù)胚珠培養(yǎng)：將胚珠從母株中分離出來，放在無菌的人工環(huán)境條件下，讓其進(jìn)一步生長發(fā)育，以致形成幼苗的過程。根據(jù)胚珠是否受精分為兩類：受精胚珠的培養(yǎng)未受精胚珠的培養(yǎng)第81頁,共89頁，2024年2月25日，星期天胚珠培養(yǎng)胚珠培養(yǎng)的方法培養(yǎng)受精胚珠，摘取授粉時間合適的子房，如培養(yǎng)未受精胚珠，則在授粉前摘取子房→表面滅菌→剖開子房壁，取出胚珠或帶胚珠的胎座接