园艺植物组织培养-绪论
植物组织培养的意义
5. 原生质体培养(proplast culture)是用 酶及物理方法除去细胞壁的原生质体的培养。
原生质体培养
非融合培养
融合培养
一
植物组织培养的意义
(三)、植物组织培养的原理
★植物细胞全能性（Cellular totipotency）：
任何具有完整细胞核的植物细胞，都拥有形 成一个完整植珠所必须的全部遗传信息和发育成 完整植株的能力。 （Haberlandt, 1902）
（狭义）组织培养：指用植物各部分组织，如形 成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获 得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生 愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再 生植物。
一 植物组织培养的意义
愈伤组织〔callus〕: 原指植物在受伤之后 于伤口表面形成的一 团薄壁细胞，在组培 中则指在离体培养过 程中形成的具有分生 能力的一团不规则细 胞，多在植物体切面 上产生。
植物组织培养之所以发展如此之快，应用的范围如此 之广泛，是由于具备以下几个特点：
① 培养条件可以人为控制
组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基 质和小气候环境条件下进行生长，摆脱了大自然中四季、 昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响，且条件均一，对 植物生长极为有利，便于稳定地进行周年培养生产。
一 植物组织培养的意义
外植体〔explant〕：从植物体上分离下来 的用于离体培养的材料。 胚乳 分生组织
组织
种子
成熟组织
原生质体
花粉
根 茎
花梗 胚珠 子房 花器 花托 花药 苞片
子叶 胚 胚轴
果实 幼苗
芽
叶 叶柄
一
植物组织培养的意义
（二）、植物组织培养的分类
0植物组织培养技术绪论讲义.do
绪论引言：植物组织培养是20世纪初开始，以植物生理学为基础，在植物细胞全能性(totipotency)理论的指导下，特别是对植物生长调节剂(growth regulator)的应用而发展起来的一项技术。
经过各国科学家100多年的辛勤探索，现在可以说几乎所有的植物，其器官、组织或细胞都能离体培养成功。
大多数还能从细胞的一部分，甚至没有细胞壁的裸露的原生质体中，再生出无数的小植株。
近40多年来，植物组织培养技术已渗透到生物学科的各个领域，成为生物学科研究的重要技术手段，并在农业、林业、工业、医药业等行业中被广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益，成为了举世瞩目的生物技术之一。
那么，什么是植物组织培养呢？1.植物组织培养的概念和种类1.1 植物组织培养的概念植物组织培养的概念有广义和狭义之分。
广义的植物组织培养（plant tissue culture ）是指在无菌和人工预知的控制条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织或细胞进行离体培养，使其再生细胞或生长、分化成完整植株的技术。
植物组织培养概念中所提到的无菌(asepsis)是指使培养器皿、器械、培养基和培养材料等处于无真菌、细菌、病毒等微生物的状态，以保证培养材料在培养器皿中正常生长和发育。
人工控制的环境条件是指对光照、温度、湿度、气体等条件进行人工控制，以满足植物培养材料在离体条件下的正常生长和发育。
适当的培养基是指培养基含有适当营养物质和植物生长调节物质等。
植物组织培养中，使用的各种器官、组织和细胞统称为外植体(explant)。
在植物组织培养中，由于培养的植物材料已脱离了母体，故植物组织培养又称为植物离体培养(plant culture in vitro)。
对离体培养环境条件控制的研究内容被称为离体生态学(in vitro ecology)，其构成是培养基、植物材料和人工环境条件。
狭义的植物组织培养仅指对植物的组织（如分生组织、表皮组织、薄壁组织等）及培养产生的愈伤组织（callus）进行离体培养的技术。
(完整版)园艺植物组织培养-绪论1
固体培养 液体培养
体胚液体培养
不同类型液体培养装置 液体培养体系
菠萝种苗液体培养系统
丹参毛状根培养
植物组织培养过程示意图
上面的示意图中还有什么地方不够完善的？ 没有进行灭菌处理，试管也没有做密封等。
植物组织培养的基本过程
离体的植物 脱分化 器官、组织、 细胞
愈 再分化 根
伤
组
织
芽
植 物 体
是对由愈伤组织等进行培养所得到的能保持较 好分散性的离体单细胞或花粉单细胞或很小的细胞 团的培养。
(5)原生质体培养(proplastculture)：
是用酶及物理方法除去细胞壁的原生质体的培养。
二、分类（按培养基类型）
根据培养基类型
固体培养 液体培养
二、分类（按培养方式 ）
看护培养 微室培养 细胞悬浮培养 双层滤纸植板培养 原生质体培养
②生长周期短，繁殖率高
植物组织培养是由于人为控制培养条件，根 据不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培养 条件，因此生长较快。另外，植株也比较小，往往 20-30d为一个周期。所以，虽然植物组织培养需要 一定设备及能源消耗，但由于植物材料能按几何级 数繁殖生产，故总体来说成本低廉，且能及时提供 规格一致的优质种苗或脱病毒种苗。
看护培养
Hale Waihona Puke 微室培养微室培养示意图
石蜡 悬滴
盖玻片
凹穴载玻片
细 胞 悬 浮 培 养
原生质体培 养
三、特点
组织培养是本世纪发展起来的一门新技术，由于科学技术 的进步，尤其是外源激素的应用，使组织培养不仅从理论 上为相关学科提出了可靠的实验证据，而且一跃成为一种 大规模、批量工厂化生产种苗的新方法，并在生产上越来 越得到广泛的应用。植物组织培养之所以发展如此之快， 应用的范围如此之广泛，是由于具备以下几个特点：
植物组织培养-绪论
二 现状和趋势培育新品种
第二节 植物组织培养的发展简史、现状和趋势
二 现状和趋势植物种质资源的保存
第二节 植物组织培养的发展简史、现状和趋势
二 现状和趋势植物种质资源的保存
第二节 植物组织培养的发展简史、现状和趋势
第四节 有关的几个基本概念
四 植物离体细胞的脱分化与再分化 细胞分化： 是指由于细胞的分工导致的细胞结构和功能的改变，或发育方式改变的过程。即细胞功能特化的过程。 形态建成： 就是生物个体发育或再生过程中，机体及其器官形态结构的形成过程。
第四节 有关的几个基本概念
植物组织培养
植物愈伤组织
6
植物组织培养商品化生产及管理
成绩构成=平时+期末平时=出勤+课堂表现+实验课期末=每章内容思维导图+课程论文
第1章
绪 论
一 植物组织培养的定义（Plant tissue culture） 是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，培养在人工培养基上和人工控制的环境中，使其生长、分化、增殖，甚至长出新的植株的过程和技术。
1946年：罗士韦在菟丝子茎尖培养地观察到花的形成，为试管受精奠定了基础
1948年：Skoog和崔真培养烟草茎段时，发现腺嘌呤或腺苷可解除生长素对芽生长的抑制作用。
1952-1953年：美国科学家Steward F.C. 用胡萝卜根的细胞悬浮 培养，发现单个细胞能象受精卵发育成胚一样的途径，发育成完整植抹，证实了植物细胞全能性学说。1952年：Morel和Martin首次报道茎尖分生组织的离体培养，获得无病毒大丽花植株。1954年：Muir将烟草愈伤组织置于固体培养基上，在其上放一片滤纸，再在滤纸片上放上一 个烟草体细胞，单细胞培养成功。1956年：Miller分离出Kinetin，Kinetin/激动素
【2024版】植物组织培养的意义
二 植物组织培养发展简史
与此同时，高特里特（Gautheret） (1934)在研究山毛柳 和黑杨等形成层的组织培养实验中，提出了B族维生素和生 长素对组织培养的重要意义，并于1939年连续培养胡萝卜根 形成层获得首次成功。
同 年 ， White 由 烟 草 种 间 杂 种 的 瘤 组 织 ， 诺 比 考 特 （Nobecourt）由胡萝卜均建立了与上述类似的连续生长的 组织培养物。
一 植物组织培养的意义 植物组织培养一般过程
初
继
生
驯
代
代
根
化
培
培
培
移
养
养
养
栽
一 植物组织培养的意义
5.初代培养：
芽、茎段、叶片、花 器等外植体在离体培 养条件下诱导愈伤组 织、侧芽或不定芽、 胚状体过程
一 植物组织培养的意义
6.胚状体 （embroid ）
对应于种子胚而言。在离体 培养过程中产生一种形似胚 （具有明显的根端和芽端）， 功能与胚相同的结构。
分生组织培养
组织培养
薄壁组织培养
输导组织培养
一 植物组织培养的意义
4. 细胞培养(cell culture)：是对由愈伤组织等 进行液体振荡培养所得到的能保持较好分散性的 离体单细胞或花粉单细胞或很小的细胞团的培养.
细胞培养
看 平悬 微 护 板浮 室 培 培培 培 养 养养 养
一 植物组织培养的意义
二 植物组织培养发展简史
组织培养技术的蓬勃发展只是近 50年的事，但它的整个历史可以追溯 至19世纪末和上世纪初。
二 植物组织培养发展简史
植物组织培养与细胞培养开始于19世纪
后半叶，当时植物细胞全能性的概念还没有完
园艺植物组织培养技术
植物组织培养农学函授专用计划学时：2学时属累计学时：1-2学时教学目的：让学生了解组织培养的概念、类型及发展简史。
教学重点：组织培养、外植体、细胞学说、细胞全能性的概念，组培的条件，组织培养的类型教学难点：组织培养、外植体、细胞学说、细胞全能性的概念教学方法：理论讲解教学过程：[ A ] 组织教学[ B ] 讲授新课第一章绪论第一节植物组织培养的基本概念植物组织培养是本世纪初开始，以植物生理学为基础发展起来的一项技术。
本书所指植物组织培养具有广泛的含义。
即应用无菌操作方法，培养植物的一个离体器官、组织或细胞。
经各国科学家80多年的辛勤探索，现在可以说几乎所有的植物，其器官、组织或细胞都能离体培养成功。
大多数还能从细胞的一部分，甚至没有细胞壁的裸露的原生质体中，再生出无数的小植株。
这项技术已非常成熟，并取得了巨大的经济效益，在生物学理论探讨和生产实践上已经取得了卓越的成就。
植物组织培养是生物技术的一个工作平台，近几年来由于转基因技术取得巨大成功，边境证基因植物的组织培养上了一个新的台阶。
一、植物组织培养的概念指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、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。
进行组培的条件：1、无菌：指培养基、接种工具、外植体、接种环境等处于无真菌、细菌、病毒等微生物的环境。
措施：利用超净工作台接种（原理是空气过滤）、用高压蒸汽灭菌处理培养基和接种器械、用消毒灭菌剂浸泡外植体、用消毒液喷雾和紫外线照射接种室和培养室等。
2、人工控制的环境：指对光照、温度、湿度、气体等条件进行人工控制。
3、培养基；由水、无机盐类、有机营养成分、激素、天然物质、PH、琼脂等构成。
需经过高压灭菌才能使用。
4、外植体：用于离体培养的植物材料，包括植物器官、组织、细胞及原生质体等。
二、植物组织培养的类型根据外植体的不同，分为：1、组织培养：常用分生组织、形成层组织、薄壁组织、韧皮部组织等。
植物组织培养第一章绪论
继代培养
初代培养
继代培养
初代培养和继代培养
不断地继代培养
植物组织培养的类型（三）
培养基的 物理状态
固体培养 液体培养 双相培养
固体培养：加入琼脂等凝固剂使培养基成固体状 态的培养。 优点：是最常用的方法。该方法简单，易行，能 较好地固定培养物。
缺点：但养分分布不均，营养成分不能得到充分 利用，生长速度不均衡，并常有褐化中毒现象发 生。
缺点：不能较好地固定培养物，
优点：营养成分得到充分利用，产生的有害物质 能及时清除
液体培养：在培养基中不加入任何的凝固剂使培 养基呈流体状态的培养，由于液体中氧气含量较 少，常用振动培养的方法以确保氧气的供给。
往复式摇床或旋转式摇床进行培养，速度一般为 50-200r／min，这种定期浸没的方法，既能使培 养基均一，又能保证氧气的供给。
★1934年 White 蕃茄根尖培养，可以继代培养，并发 现VB；
★ 1941年 植物添加物的使用； ★ 1948年 Skoog and Tsui烟草培养产生不定根或不定
芽，取取决于auxin 及 adenin的比例，并发现6-BA ;
★ 1954年 Muir等人成功的由单细胞培养产生再生植株; ★ 1958年胡萝卜获得胚状体； ★ 1962年 Murashige and Skoog MS培养基配方； ★ 1965年细胞培养获得完整植株，证实了全能性。
★1838年初步提出全能性概念， ★1853年离体茎段、根段获得愈伤组织，但未获得完
整植株，
★ 1901年正式提出全能性概念，White对此概念做解释，
★ 1902年 Haberdandt首先进行植物组织培养，未或成 功；
园艺植物组织培养教学大纲
《园艺植物组织培养》教学大纲一、课程基本信息课程名称：园艺植物组织培养课程编码：课程类别：专业教育必修课适用专业：园艺开课学期：第3学年第3学期课程学时：48学时（理论24学时，实验24学时）课程学分：3先修课程：基础生物化学、植物学、植物生理学并修课程：园艺植物栽培学I课程简介：该课程属于园艺专业的专业教育必修课程，由理论课和实验课组成。
通过本课程的教育，使学生了解植物组织培养一般常识，掌握培养基制备、植物无性系的快速繁殖、试管苗商业化生产、细胞培养、单倍体培养、原生质体培养和细胞杂交等植物组织培养的重要技术，为以后从事植物生物工程研究打下基础。
二、课程教育目标通过本课程的理论学习与实验技能的培养，使学生解园艺植物组织培养的应用范围、研究进展和市场动向，掌握园艺植物组织培养的基本原理、基本理论，能够进行组织培养及工厂化育苗系统的设计，掌握培养基的制备、材料的接种，无菌培养和移栽技术，掌握利用不同外植体材料（如花粉、花药、胚胎、子房、茎尖、根尖等）达到不同目的所采取的特殊操作技术。
三、理论课程教学内容、要求及学时安排第一章绪论【教学内容】1．园艺植物组织培养的定义2. 植物组织培养发展历史3. 植物组织培养研究的意义4. 植物组织培养在园艺植物上的研究及应用进展5. 与植物组织培养先关的几个概念1．掌握：植物组织培养的定义、分类、原理2．熟悉：植物组织培养的特点、意义及当前研究动向3．了解：植物组织培养的发展简史【教学方法】讲授法、讨论法【学时】2第二章园艺植物组织培养实验室与设置【教学内容】1．实验室组成2．基本设备配置3．实验室管理【教学要求】1．掌握：实验室组成、常规仪器与设备2．熟悉：实验室管理3．了解：实验室设计【教学方法】讲授法、讨论法【学时】2第三章园艺植物组织培养操作流程【教学内容】1．培养基的成分及其作用2．基本培养基的种类与特点3．培养基的选择与制备4. 无菌培养的建立5. 完整植株的形成6. 移栽【教学要求】1．掌握：培养基的成分及其作用，母液的配制与保存，培养基的制备、灭菌与保存2．熟悉：基本培养基的种类与特点，无菌培养的建立3．了解：完整植株的形成，移栽【教学方法】讲授法、观摩法【学时】2第四章园艺植物组织培养脱毒1．病毒相关知识概述2．植物脱毒原理与方法3．植物脱毒苗的检测与保存4. 无菌原种苗的保存与应用【教学要求】1．掌握：微茎尖培养脱毒的原理与方法2．熟悉：植物脱毒苗的检测与保存3．了解：无病毒苗培养的意义及无病毒苗培养的方法【教学方法】讲授法、观摩法【学时】2第五章园艺植物体细胞胚发生【教学内容】1．体细胞胚发生概述2．体细胞胚的形态建成3．体细胞胚发生的生物学机理4.体细胞胚发生在园林上的主要应用【教学要求】1．掌握：体细胞胚发生在园林上的主要应用2．熟悉：体细胞胚的形态建成，体细胞胚发生的生物学机理3．了解：体细胞胚发生的概念、特点及意义【教学方法】讲授法、讨论法【学时】2第六章园艺植物细胞培养【教学内容】1．植物单细胞培养概述2．植物细胞悬浮培养3．细胞固相化培养4.单细胞培养【教学要求】1．掌握：植物细胞悬浮培养，细胞固相化培养2．熟悉：单细胞培养3．了解：植物单细胞培养概述【教学方法】讲授法、讨论法【学时】2第七章园艺植物花药和花粉培养【教学内容】1．花药培养2．花粉培养3．影响花药与花粉培养的因素4.单倍体植株的加倍【教学要求】1．掌握：花药培养、花粉培养2．熟悉：影响花药与花粉培养的因素3．了解：单倍体植株的加倍【教学方法】讲授法、讨论法【学时】2第八章园艺植物原生质体培养【教学内容】1．原生质体的分离2．原生质体的收集与纯化3．原生质体的培养4.影响原生质体培养的因素5. 原生质体再生技术6. 原生质体融合7. 杂种植株的鉴定【教学要求】1．掌握：原生质体的分离、收集与纯化、培养，原生质体再生技术2．熟悉：影响原生质体培养的因素3．了解：原生质体融合，杂种植株的鉴定【教学方法】讲授法、观摩法【学时】2第九章园艺植物组培苗的工厂化生产【教学内容】1．初代培养2．不定芽的获得3．增殖培养4. 继代培养5. 无菌苗的生根培养6. 无菌苗的移栽7. 影响园艺植物组织培养的因素【教学要求】1．掌握：园艺植物组培苗的工厂化生产的各个环节2．熟悉：影响园艺植物组织培养的因素3．了解：组织培养中的玻璃花现象、白化问题【教学方法】讲授法、观摩法【学时】4第十章植物基因工程【教学内容】1．植物受体系统的建立2．外源基因的导入3．转基因植物的检测技术【教学要求】1．掌握：植物基因工程的程序2．熟悉：外源基因导入方法3．了解：转基因植物的检测技术【教学方法】讲授法、讨论法【学时】2第十一章几种主要园艺植物的脱毒苗生产技术【教学内容】1．马铃薯2．甘薯3．甘蔗4. 苹果5. 草莓6. 柑橘7. 香蕉【教学要求】1．掌握：主要园艺植物的脱毒苗生产流程2．熟悉：主要园艺植物的脱毒苗生产采用的外植体及再生方法3．了解：主要园艺植物的脱毒苗生产技术前沿【教学方法】讲授法、讨论法【学时】2四、实验课程教学内容、要求及学时安排（一）实验项目实验一培养基的制备1．实验类别：专业2．实验类型：验证性3．学时：44．实验的目的和要求：掌握园艺植物组织培养实验室的设计要求和主要仪器设备，掌握培养基母液和培养基的配制及高压灭菌、保存技术5．实验内容1）参观园艺植物组织培养实验室，了解组织培养常用仪器的构造及使用2）培养基母液、及培养基的制备与保存（培养基配方根据后续试验制定）实验二胚胎的培养1．实验类别：专业2．实验类型：综合性3．学时：44．实验的目的和要求：学习无菌条件下的操作方法，包括外植体消毒、接种，掌握植物胚胎培养的基本操作5．实验内容1）材料选择及表面消毒选取无病害、虫害的种子，取出带内种皮的胚，放入饱和漂白粉滤清液中浸泡15min后，再用0.2%升汞溶液浸泡10min，最后，用无菌水冲洗3遍，放在盛有无菌纸的培养皿内，吸除水分，以待接种。