植物组织培养 (2)
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5.用经过高压灭菌的蒸馏水冲洗；
6.商业漂白剂7~15%＋吐温2滴/100ml：10～30min；
7.再用经过高压灭菌的蒸馏水冲洗几次
培养条件
温度
光照:光周期和光强
湿度
气相条件
1）便于贮藏和运输、可直接播种和机械化操作；
2）可在人工种子中加入抗生素、菌肥、农药等成分，提高种子活力和品质
培育新品种或创制新物种
单倍体育种
离体选择突变体
培育远源杂种
基因工程育种
单倍体育种
手段：花药和花粉培养
优点：所有基因均能表现，基因型可快速纯合
成果：已育成大面积种植的品种
离体选择突变体
手段：愈伤组织、悬浮培养细胞易变异、细胞数量大，有利于突变体筛选
两种激素的比值处于中间水平时增强愈伤组织的形成
附加物:
胶凝剂
螯合剂
渗透剂
活性炭
其他
天然添加物
椰乳,水解酪蛋白,酵母提取液
作用：提供天然微量营养成分、生理活性物质和生长调节剂等
缺点：成分不确定，影响实验重复性
母液（贮备液）注意事项
各种药品要充分溶解后才能混合。
混合时要注意先后顺序，避免相互结合生成沉淀。
5.组培容器内的气体和环境气体可通过封口材料进行交换，相对湿度通常是几乎100％，因此，组培苗叶片表面一般都无角质层或蜡质层，且气孔保卫细胞功能缺乏，气孔始终都是张开的。
6.组培的环境温度、光照强度和时间都是人为设定的，其参数可调
植物组织培养的研究类型
组织培养
器官培养
胚胎培养
细胞培养
原生质体培养
植物组织培养的研究任务
抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆性、品质改良
次生代谢物生产:利用组织和细胞的大规模培养，可以生产人类需要的一些天然有机化合物
植物种质资源的离体保存
优点：节约人力、物力和土地，防止有害病虫的传播，便于种质资源的交换和转移
培养基的成分
水
矿质元素
碳水化合物
生理活性物质
生长调节剂
附加物
天然添加物
水
水质软化装置
离子交换
氨基酸及其酰胺类-----有机氮源、缓冲作用、调节体内平衡
单核苷酸
植物生长调节剂
六大类植物激素
生长素
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
生长素/细胞分裂素相互作用
生长素－细胞分裂素比率关系，用于组培中决定芽和/或根的形成
细胞分裂素对生长素的浓度比值高时，倾向于形成芽
生长素细胞分裂素的浓度比值高时，倾向于形成根
植物组织培养：是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培养基，对离体的植物胚胎、器官、组织、细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。又称为植物离体培养
离体生态学：是指研究离体培养环境条件控制的科学，其研究对象是培养基、植物材料和人工环境条件
外植体：用于离体培养的那部分植物器官、组织或细胞
快繁和脱毒
育种
次生代谢物生产
种质保存
在遗传、生理、生化、病理等研究上的应用
离体快繁（试管苗和人工种子）
试管苗特点
繁殖系数大、速度快，苗木整齐一致，周年生产
人工种子
指植物离体培养中产生的胚状体或不定芽，被包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中，从而形成能发芽出苗的颗粒体。
具有试管苗的优点外，还具有以下优点：
德国植物学家Haberlandt于1902年提出了植物细胞具有全能性
李继侗和沈同1933年成功培养了银杏的胚。
1952年，Morel和Martin提出了植物脱毒（virus free）技术
Guha和Maheshwari等——花药培养
Cocking等-原生质体培养
Carlson等——原生质体融合
植物组织培养的应用
研究离体培养条件下，细胞、组织或器官所需营养条件和环境条件，细胞、组织或器官的形态发生和代谢规律，植物脱毒方法和机理，植物特别是一些难繁植物的大量快速繁殖方法，细胞融合方法和机理，再生个体的遗传和变异，种质资源的离体保存机理和方法等
德国植物学家Schleiden和动物学家Schwann于1838-1839年提出的细胞学说
反向渗透蒸馏
矿质元素
大量--氮、磷、钾、钙、镁、硫
微量--铁、锰、硼、锌、铜、钼
碳水化合物
作用：提供碳源、维持渗透压
通常碳源用蔗糖
低浓度（1.5～2.5％）的糖有利于木质部的生长；
高浓度（3～4％）有利于韧皮部
生理活性物质
维生素-----作用：辅酶
肌醇-----作用：帮助活性物质发挥作用，使培养物快速生长，促进胚状体及芽的形成
分装：在琼脂未凝时（40℃左右凝固）分装，量一般为容器的1/4～1/3，注意不要沾到容器口。
封口。
灭菌。
存放。
注意事项
不能高压灭菌的物质，在灭菌后温度下降但琼脂尚未凝固时，在无菌条件下，用过滤除菌法加入。
配好的培养基一般应在两周内用完
外植体:从需要培养的母株分离的一小块植物材料
接种体:已经培养的植物材料用于继代培养
优点：多用于抗性筛选
成果：已选出一些抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白的突变体，有些已用于生产
培育远源杂种
胚培养可克服受精后障碍导致的远源杂交不孕，产生远源杂交后代，育成新物种.苹果,梨,大白菜和甘蓝、栽培棉和野生棉
原生质体融合可克服有性杂交不亲和性，获得体细胞杂种.马铃薯和番茄、烟草和龙葵
基因工程育种
农杆菌介导法、基因枪法均基于植物组织培养技术。
铁盐单独配制，一般用硫酸亚铁和EDTA-Na2通过加热形成稳定的螯合铁贮存。
生长素类先用少量95％乙醇或1mol/L NaOH加热助溶后，用水定容。
细胞分裂素类先用少量1mol/L盐酸溶解，再用水定容
培养基制备
加一定量水，依次加入需要量的母液。
加入需要量的蔗糖，溶解，定容。
调节pH值。
加入需要量的琼脂，加热溶解（要不断搅拌）。
愈伤组织（callus）：是指外植体因受伤或在离体培养时，其细胞进行活跃的分裂增殖而形成的一种无特定结构和功能的组织
植物组织培养Leabharlann Baidu特点
1.组培技术是无菌操作技术。
2.组培材料处于完全的异养状态。
3.组培材料可以是离体状态的器官、组织、细胞或原生质体。
4.组织培养物可以形成克隆（clone，无性繁殖系），也可以进行茎芽增殖或生根
外植体的选择
地上部比地下部清洁。
外植体越小，克服特殊植物病理问题的机会越大，但同时也降低了存活率。
内部的组织比外部的不易受到污染。
不同外植体反应不总是相同
外植体的灭菌
1.根据培养容器大小将材料切割成适当大小；
2.流水（自来水）冲洗植物表面；
3.在酒精中晃动几秒钟；
4.HgCL2（0.1～1%）＋吐温（润湿剂）2滴/100ml：3～5min；
6.商业漂白剂7~15%＋吐温2滴/100ml：10～30min；
7.再用经过高压灭菌的蒸馏水冲洗几次
培养条件
温度
光照:光周期和光强
湿度
气相条件
1）便于贮藏和运输、可直接播种和机械化操作；
2）可在人工种子中加入抗生素、菌肥、农药等成分，提高种子活力和品质
培育新品种或创制新物种
单倍体育种
离体选择突变体
培育远源杂种
基因工程育种
单倍体育种
手段：花药和花粉培养
优点：所有基因均能表现，基因型可快速纯合
成果：已育成大面积种植的品种
离体选择突变体
手段：愈伤组织、悬浮培养细胞易变异、细胞数量大，有利于突变体筛选
两种激素的比值处于中间水平时增强愈伤组织的形成
附加物:
胶凝剂
螯合剂
渗透剂
活性炭
其他
天然添加物
椰乳,水解酪蛋白,酵母提取液
作用：提供天然微量营养成分、生理活性物质和生长调节剂等
缺点：成分不确定，影响实验重复性
母液（贮备液）注意事项
各种药品要充分溶解后才能混合。
混合时要注意先后顺序，避免相互结合生成沉淀。
5.组培容器内的气体和环境气体可通过封口材料进行交换，相对湿度通常是几乎100％，因此，组培苗叶片表面一般都无角质层或蜡质层，且气孔保卫细胞功能缺乏，气孔始终都是张开的。
6.组培的环境温度、光照强度和时间都是人为设定的，其参数可调
植物组织培养的研究类型
组织培养
器官培养
胚胎培养
细胞培养
原生质体培养
植物组织培养的研究任务
抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆性、品质改良
次生代谢物生产:利用组织和细胞的大规模培养，可以生产人类需要的一些天然有机化合物
植物种质资源的离体保存
优点：节约人力、物力和土地，防止有害病虫的传播，便于种质资源的交换和转移
培养基的成分
水
矿质元素
碳水化合物
生理活性物质
生长调节剂
附加物
天然添加物
水
水质软化装置
离子交换
氨基酸及其酰胺类-----有机氮源、缓冲作用、调节体内平衡
单核苷酸
植物生长调节剂
六大类植物激素
生长素
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
生长素/细胞分裂素相互作用
生长素－细胞分裂素比率关系，用于组培中决定芽和/或根的形成
细胞分裂素对生长素的浓度比值高时，倾向于形成芽
生长素细胞分裂素的浓度比值高时，倾向于形成根
植物组织培养：是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培养基，对离体的植物胚胎、器官、组织、细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。又称为植物离体培养
离体生态学：是指研究离体培养环境条件控制的科学，其研究对象是培养基、植物材料和人工环境条件
外植体：用于离体培养的那部分植物器官、组织或细胞
快繁和脱毒
育种
次生代谢物生产
种质保存
在遗传、生理、生化、病理等研究上的应用
离体快繁（试管苗和人工种子）
试管苗特点
繁殖系数大、速度快，苗木整齐一致，周年生产
人工种子
指植物离体培养中产生的胚状体或不定芽，被包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中，从而形成能发芽出苗的颗粒体。
具有试管苗的优点外，还具有以下优点：
德国植物学家Haberlandt于1902年提出了植物细胞具有全能性
李继侗和沈同1933年成功培养了银杏的胚。
1952年，Morel和Martin提出了植物脱毒（virus free）技术
Guha和Maheshwari等——花药培养
Cocking等-原生质体培养
Carlson等——原生质体融合
植物组织培养的应用
研究离体培养条件下，细胞、组织或器官所需营养条件和环境条件，细胞、组织或器官的形态发生和代谢规律，植物脱毒方法和机理，植物特别是一些难繁植物的大量快速繁殖方法，细胞融合方法和机理，再生个体的遗传和变异，种质资源的离体保存机理和方法等
德国植物学家Schleiden和动物学家Schwann于1838-1839年提出的细胞学说
反向渗透蒸馏
矿质元素
大量--氮、磷、钾、钙、镁、硫
微量--铁、锰、硼、锌、铜、钼
碳水化合物
作用：提供碳源、维持渗透压
通常碳源用蔗糖
低浓度（1.5～2.5％）的糖有利于木质部的生长；
高浓度（3～4％）有利于韧皮部
生理活性物质
维生素-----作用：辅酶
肌醇-----作用：帮助活性物质发挥作用，使培养物快速生长，促进胚状体及芽的形成
分装：在琼脂未凝时（40℃左右凝固）分装，量一般为容器的1/4～1/3，注意不要沾到容器口。
封口。
灭菌。
存放。
注意事项
不能高压灭菌的物质，在灭菌后温度下降但琼脂尚未凝固时，在无菌条件下，用过滤除菌法加入。
配好的培养基一般应在两周内用完
外植体:从需要培养的母株分离的一小块植物材料
接种体:已经培养的植物材料用于继代培养
优点：多用于抗性筛选
成果：已选出一些抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白的突变体，有些已用于生产
培育远源杂种
胚培养可克服受精后障碍导致的远源杂交不孕，产生远源杂交后代，育成新物种.苹果,梨,大白菜和甘蓝、栽培棉和野生棉
原生质体融合可克服有性杂交不亲和性，获得体细胞杂种.马铃薯和番茄、烟草和龙葵
基因工程育种
农杆菌介导法、基因枪法均基于植物组织培养技术。
铁盐单独配制，一般用硫酸亚铁和EDTA-Na2通过加热形成稳定的螯合铁贮存。
生长素类先用少量95％乙醇或1mol/L NaOH加热助溶后，用水定容。
细胞分裂素类先用少量1mol/L盐酸溶解，再用水定容
培养基制备
加一定量水，依次加入需要量的母液。
加入需要量的蔗糖，溶解，定容。
调节pH值。
加入需要量的琼脂，加热溶解（要不断搅拌）。
愈伤组织（callus）：是指外植体因受伤或在离体培养时，其细胞进行活跃的分裂增殖而形成的一种无特定结构和功能的组织
植物组织培养Leabharlann Baidu特点
1.组培技术是无菌操作技术。
2.组培材料处于完全的异养状态。
3.组培材料可以是离体状态的器官、组织、细胞或原生质体。
4.组织培养物可以形成克隆（clone，无性繁殖系），也可以进行茎芽增殖或生根
外植体的选择
地上部比地下部清洁。
外植体越小，克服特殊植物病理问题的机会越大，但同时也降低了存活率。
内部的组织比外部的不易受到污染。
不同外植体反应不总是相同
外植体的灭菌
1.根据培养容器大小将材料切割成适当大小；
2.流水（自来水）冲洗植物表面；
3.在酒精中晃动几秒钟；
4.HgCL2（0.1～1%）＋吐温（润湿剂）2滴/100ml：3～5min；