植物愈伤组织培养
植物组织培养技术(愈伤组织的分化与
愈伤分化
• （二）培养基
• 2．无机营养元素 在植物组织培养，细胞的
生长也要求满足植物生长的必要元素。
-----其影响不如激素的影响明显。
-----各种类型的植物所需要的每种元素的量，特别是大量元 素是有区别的，如生根培养要求无机离子浓度小一些，所以 常用1/2MS或White。
• 1、脱离母体植株：摆脱了原来所受到的遗传上
的控制和生理上的制约；
• 2、一定的培养条件：主要为激素的种类和浓度最
为重要；
（2，4-D）
• 3、内源激素水平：外植体的类型和外植物体原来 在植株上所处的位置。
• 大量研究表明，几乎所有高等植物的各种器官，如根、
茎、叶和花等，以及各种组织，如皮层、茎髓和形成层等， 离体后在适当条件下，都能产生愈伤组织。
第一阶段诱导形成愈伤组织——固体培养基 第二阶段细胞和胚状体的增殖——液体培养基 第三阶段胚状体发育成可移植植株——固体培养基
➢培养基渗透压：
对细胞增殖和胚状体的形成都有十分明显的影响。如 油菜花药培养宜先在高糖（9-10%）培养基中培养， 有利于细胞增殖和胚状体的形成。
• （三）培养环境条件
1.光周期的影响 ：根据植物种类、培养目的来决定
原理：
• 细胞全能性（cell totipetency）：植物细胞具 有全套遗传信息，在特定环境条件下能进行表达， 而产生一个独立完整的植株个体。
脱分化：一个成熟细胞转变为分生状态的过程。 恢复细胞的分裂活性。
再分化：经脱分化的组织或细胞在一定的培养条 件下转变为各种不同细胞类型的过程。
组织培养第三章 愈伤组织培养资料
2、操作程序
获取外植体材料－消毒处理－修整除去 坏死组织－切成5mm的圆柱形或方形小块－ 直放或倒放到培养基上－每9cm培养基接种5 －6块外植体－培养。 选用较大组织做材料时，可用打孔器 从块茎和块根中钻取一批圆柱型组织，切 成相同厚度的小圆片进行培养。
采用圆形的原因：
能得到外形简单结构相同的材料
第一节 愈伤组织的培养
愈伤组织培养是指将母体植株上的各个 部分切下，形成外植体，接种到无菌的培养 基上，进行愈伤组织诱导、生长和发育的一 门技术。 一般情况下，植物组织均能诱发形成愈 伤组织，由外植体形成愈伤组织，标志着植 物离体培养的开始。
一、愈伤组织的诱导 （一）诱导原理 1、细胞全能性 植物每一细胞具有全套遗传信息，在 特定环境下能进行表达，而产生一个独立 完整的个体。
（二）在园艺植物育种中的应用： 1、加快园艺植物新品种和良种繁育速度， 迅速高效低成本 2、培养无病毒苗木 3、获得倍性不同植株，易染色体核内加 倍育种有利用价值 4、克服远缘杂交困难 5、利于种质资源长期保存 6、提供育种中间材料 7、诱发和离体筛选突变体 8、制造人工种子
植物离体培养中的器官发生类型： 不定芽型—诱导顶端分生组织产生不定 芽，再生成植株的方式。顶芽、腋芽培养。 多数植物培养采用。
圆形的表面积大
圆柱形的外植体有利于组织块与外界进 行物质和气体交换；也使外植体表面促进愈 伤组织形成的分泌物较多，诱导率增高。
培养基
MS培养基 激素 IAA、NAA、2,4-D、BA 椰子汁、番茄汁、酵母提取物。
二、愈伤组织细胞的分化
单个细胞或一块外植体形成典型的愈伤 组织，大致经历三个时期，这三个时期中细 胞代谢、细胞数目、细胞形态均有明显差别。
细胞分化——持续细胞分裂增殖——原胚期— —球形胚——心形胚——鱼雷形胚——子叶期
植物愈伤组织诱导培养基的配制
植物愈伤组织诱导培养基的配制植物愈伤组织诱导培养基（简称愈伤培养基）是一种含有特定激素和营养物质的培养基，其主要作用是诱导植物体组织形成愈伤组织，从而实现植物组织培养、育种等研究。
本文将介绍植物愈伤组织诱导培养基的配制。
一、基础盐溶液的配制基础盐溶液是愈伤培养基的基础成分，其配方基本固定，主要成分包括无机盐和蔗糖等。
基础盐溶液的配入量不同，会影响培养基的pH等指标。
基本的基础盐溶液配方：碳酸钾（K2CO3）2.5g、硝酸铵(NH4NO3)1.0g、硫酸镁（MgSO4·7H2O）1.0g、氯化钙（CaCl2·2H2O）0.15g、磷酸二氢钾（KH2PO4）0.25g、蔗糖20g、亚硫酸氢钠（NaHSO3）0.25g、维生素B5（nicotinic acid amide）0.1mg、维生素B1（thiamine·HCl）0.1mg，配入1L蒸馏水中。
注意：不同植物种类的愈伤培养基种类略有不同，需要根据实验需求和特性进行差异化调整。
二、植物生长素的添加植物生长素是愈伤组织诱导的必要因素之一，常用的生长素有IAA、IBA、NAA、2,4-D 等，其中2,4-D是最常用的生长素。
植物生长素的添加量需要视植物种类、处理目的和生长素种类而定。
一般情况下，2,4-D的添加量为1-2mg/L，但不同品种之间的生长素敏感性可能不一致，因此需要优化试验条件。
如果使用IBA或NAA等生长素，其配入量一般为0.1-0.5mg/L。
三、其他添加物除了基础盐溶液和植物生长素外，愈伤培养基还需要添加其他营养物质、激素等。
下面列举了一些常用的添加物及其配入量：1、硫酸甘露醇（mannitol）：2-3%。
用于储存或早期培养。
2、水杨酸（Salicylic acid）：10-500mg/L。
用于抑制愈伤组织的黑化和坏死。
3、多种维生素：如维生素B1、B5、C，一般用于添加到培养基中的含量为5-10mg/L。
植物生物工程学实验一(植物愈伤组织培养)
缺氮时某些植物的愈伤组织会出现一种很引人注目的 花色素苷的颜色，愈伤组织内部不能形成导管。
培养基的成分—— 大量元素
(2)
P
是磷脂的主要成分。而磷脂又是原生质、细胞核的重要
组成部分。磷也是ATP、ADP等的组成成分。 在植物组织培养过程中，向培养基内添加磷，不仅增加 养分、提供能量，而且也促进对N的吸收，增加蛋白质在植 物体中的积累。 常用的物质有KH2P04或NaH2P04等。 缺磷或钾时细胞会过度生长，愈伤组织表现出极其蓬松 状态。
(4) Mg、S和Ca
Mg 是叶绿素的组成成分，又是激酶的活化剂；S是含S 氨基酸和蛋白质的组成成分。 常以MgSO4·7H2O提供。 用量为1-3mg／L较为适宜； Ca是构成细胞壁的一种成分，Ca对细胞分裂、保护质膜 不受破坏有显著作用， 常以CaCl2·2H2O提供。 缺硫时培养的植物组织会明显的退绿；
培养基的成分—— 大量元素
(3) K 对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有 密切关系。 K 增加时，蛋白质合成增加，维管束、纤维 组织发达，对胚的分化有促进作用。但浓度不易 过大，一般为1-3mg／L为好。 制备培养基时，常以KCl、KNO3等盐类形式提 供。
培养基的成分—— 大量元素
培养基的成分——微量元素
z B ， Mn ， Zn ， Cu ， Mo ， Co 等，也是植物组织培养中不可 缺少的元素，缺少这些物质会导致生长，发育异常现象。 z Mn 对糖酵解中的某些酶有活化作用，是三羧酸循环中某些 酶和硝酸还原酶的活化剂。 zB 能促进糖的过膜运输，影响植物的有性生殖如花器官的
培养基的成分
z 元素名称 z N z 大量 P z 元素 K (≥0.5mmol/L) Ca z Mg z S z Fe z 微量 B z 元素 Mn (≤ 0.5mmol/L) Cu z Mo z Cl 添加形式 KNO3, NH4NO3 KH2PO4 NaH2PO4 KCl KNO3 CaCl2 ·2H2O Mg2SO4 · 7H2O Mg2SO4 · 7H2O FeNa2-EDTA H3BO3 MnSO4 CuSO4 Na2MoO4 · 2H2O CaCl2 ·2H2O
植物愈伤组织培养的关键技术
植物愈伤组织培养的关键技术在现代农业中，植物愈伤组织培养技术广泛应用于种植业和植物育种中。
该技术通过培养和再生植物愈伤组织，可以实现快速繁殖、基因转化和育种改良等目的。
以下是植物愈伤组织培养中的关键技术：1. 材料准备：选择适宜的植物组织（如茎尖、叶片等）作为外植体，确保其健康和无病虫害。
外植体的选择对成功培养愈伤组织至关重要。
2. 外植体的消毒：使用适当的消毒方法，如漂白剂或酒精处理，以杀灭外植体表面的微生物。
3. 媒体配制：选择适宜的基础培养基，并添加必要的植物生长调节剂（如激素）和营养物质，以提供愈伤组织生长和分化所需的条件。
4. 培养条件控制：为愈伤组织提供适宜的光照、温度和湿度条件，以促进其生长和分化。
光照和温度的合理控制对于植物愈伤组织的培养成功至关重要。
5. 组织诱导和增殖：通过添加适当的激素和营养物质，诱导外植体形成愈伤组织，并通过继代培养，实现愈伤组织的快速增殖。
6. 分化和再生：通过调整培养基的成分和激素的添加量，促进愈伤组织分化为根、茎和叶等不同的组织器官，并进一步培养和培育出整株植物。
7. 病害防治：在愈伤组织培养过程中，要注意病害的防治，如消毒外植体、灭菌培养器具等，以避免病原微生物的侵染。
8. 营养调控：根据不同植物的营养需求和生长阶段的需要，合理调节培养基中的营养物质的含量和比例，以促进愈伤组织的生长和发育。
植物愈伤组织培养技术的成功与否，往往取决于以上关键技术的合理应用和控制。
这些技术的正确操作和调控，能够为植物育种和种植业的发展提供有力支持。
以上是关于植物愈伤组织培养的关键技术的简要介绍。
希望对您有所帮助！。
愈伤组织实验报告
一、实验目的1. 掌握植物组织培养技术的基本操作流程。
2. 熟悉愈伤组织的诱导方法及再分化过程。
3. 学习植物激素在愈伤组织形成与再分化中的作用。
4. 了解植物细胞的全能性及组织培养技术在植物育种中的应用。
二、实验原理植物组织培养技术是将植物器官、组织或细胞在人工条件下进行无菌培养，使其在适宜的培养环境中生长、分化，最终形成完整植株的过程。
愈伤组织是植物组织培养过程中的一个重要阶段，它是由已经分化的细胞脱分化形成的无定形细胞团。
通过诱导愈伤组织，可以进一步分化为根、茎、叶等器官，实现植物繁殖和育种。
三、实验材料与试剂1. 实验材料：水稻叶片、玉米叶片、胡萝卜根段。
2. 试剂：无菌水、无菌滤纸、70%乙醇、5%次氯酸钠、琼脂、蔗糖、硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、磷酸二氢钾、生长素、细胞分裂素、琼脂酶、滤纸等。
四、实验步骤1. 材料预处理（1）将水稻叶片、玉米叶片、胡萝卜根段分别用70%乙醇消毒30秒，再用5%次氯酸钠消毒5分钟，最后用无菌水清洗3次。
（2）将消毒后的材料用无菌滤纸吸干水分。
2. 愈伤组织诱导（1）将预处理后的材料切成约1cm×1cm的小块，放入含有不同浓度生长素和细胞分裂素的MS培养基中。
（2）将培养皿放入培养箱中，在适宜的温度和光照条件下培养。
3. 愈伤组织再分化（1）将愈伤组织转移到含有不同浓度生长素和细胞分裂素的MS培养基中。
（2）在适宜的温度和光照条件下培养，观察愈伤组织分化为根、茎、叶等器官的情况。
4. 数据记录与分析（1）观察并记录愈伤组织的生长情况，包括生长速度、愈伤组织颜色、形态等。
（2）观察并记录愈伤组织再分化为根、茎、叶等器官的情况，包括器官形态、生长速度等。
（3）分析不同植物激素浓度对愈伤组织形成与再分化的影响。
五、实验结果与分析1. 愈伤组织诱导实验结果表明，水稻叶片、玉米叶片、胡萝卜根段在含有不同浓度生长素和细胞分裂素的MS培养基中均能诱导出愈伤组织。
植物组织培养中的愈伤组织与再生植株
植物组织培养中的愈伤组织与再生植株植物组织培养是一种重要的生物技术手段，通过这种方法可以实现对植物组织和细胞的离体培养，进而实现愈伤组织的形成和再生植株的繁殖。
本文将探讨植物组织培养中的愈伤组织与再生植株的形成机理及应用价值。
一、愈伤组织的形成机理愈伤组织是指在植物组织培养中由受伤组织或原始组织经过愈伤反应形成的可再生新生组织。
愈伤组织的形成机理主要包括以下几个方面。
1. 组织分化和再分化：在组织培养的过程中，受创组织或原始组织中的未分化细胞会经历分化和再分化的过程，从而形成愈伤组织。
2. 激素调控：激素在愈伤组织形成中起着至关重要的作用。
生长激素如细胞分裂素和生长素可以促进愈伤组织的增殖，而植物激素如乙烯和脱落酸则能够促使细胞分化。
3. 渗透调节：适当的渗透调节对愈伤组织的形成也有一定的影响。
渗透调节可以改变细胞的渗透压，调节细胞内外的水分平衡，进而刺激愈伤组织的形成。
二、再生植株的培养与应用在植物组织培养中，愈伤组织的培养和再生植株的繁殖是一个密不可分的过程。
通过适当的培养条件和激素调控，可以促进愈伤组织的增殖和分化，最终实现再生植株的形成。
再生植株的培养与应用有以下几个方面的意义和价值。
1. 育种：通过植物组织培养中的再生技术，可以实现对植物的快速繁殖和筛选，从而提高植物的育种效率。
它在育种领域具有广泛的应用前景，可以用于无性繁殖的经济作物的高效育种。
2. 遗传改良：植物组织培养技术可以通过对植物基因的改造和修饰，实现对植物遗传性状的调控和改良。
这对于传统育种方法无法改变的一些特征具有重要意义。
3. 保存濒危植物：通过植物组织培养的再生技术，可以对濒危植物进行有效的保存和再生繁殖，从而保护和恢复濒危植物种群的数量和多样性。
4. 生物制剂生产：植物组织培养中的再生技术还可以应用于生物制剂的生产，如植物激素、抗生素和药物等的合成，对于药物和化妆品等产业具有重要的经济意义。
总结：植物组织培养中的愈伤组织与再生植株是一项重要的生物技术手段。
植物组织培养名词解释
植物组织培养名词解释植物组织培养是指将植物体的一部分或细胞外植体（包括种子、芽、刺、茎尖、叶尖等）在无菌条件下培养和繁殖，以便快速、大规模地繁殖植物。
植物组织培养是一项重要的生物技术，可应用于种苗繁殖、植物改良、品种保存和组织工程等领域。
植物组织培养涉及许多名词，下面对其中一些常见的名词进行解释。
1. 细胞分裂：细胞分裂是指细胞分裂成两个或多个细胞的过程。
细胞分裂是植物组织培养中细胞增殖的基础。
2. 培养基：培养基是提供植物组织或细胞生长所需的营养物质和植物激素的培养介质。
培养基可以根据不同的植物种类和培养目的进行调配。
3. 愈伤组织：愈伤组织是植物在外界刺激下形成的生长异常组织，具有无定向分裂和再生能力。
愈伤组织培养能够实现无性繁殖，即从愈伤组织中培养出整个植株。
4. 植株再生：植株再生是指在培养基上通过愈伤组织培养得到新的植株。
植株再生可以通过不同的途径实现，如愈伤组织诱导再生、原球茎诱导再生等。
5. 轮回：轮回是指将植物体分离为单细胞再进行培养和繁殖的过程。
轮回可以大大提高植物的繁殖速度和效率。
6. 培养器：培养器是植物组织培养过程中用于装载培养基和植物细胞的容器。
常见的培养器有试管、培养瓶和培养皿等。
7. 无菌技术：无菌技术是一种用于消灭或控制培养中的微生物污染的方法。
无菌技术在植物组织培养中非常重要，可以确保培养体系的纯净性和成功的培养结果。
8. 再生植株硬化：再生植株硬化是指通过逐渐减少对植物的外界保护和提供适宜的环境条件，使得再生植株逐渐适应自然条件。
再生植株硬化是植物组织培养最后一个重要环节，可以确保再生植株的生长和生产力。
总之，植物组织培养是利用植物细胞的再生分裂能力进行无性繁殖和植物改良的生物技术。
在植物组织培养过程中，一系列名词的应用和理解对于成功进行培养和繁殖非常重要。
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愈 伤 组 织
愈伤组织诱导不定芽
不定芽的生根培养
二、植物愈伤组织的形态结构
愈伤组织是许多异质细胞集合而成的一个无一定形 态结构的细胞聚集体。根据其性质和细胞组成的特 点，可以分为致密和松脆两种结构类型。
4、分化期
④ 出现各种类型的细胞。例如薄壁细胞、分生细胞、 管胞、石细胞、纤维细胞、色素细胞、毛状细胞、细胞 丝状体等。
⑤ 愈伤组织的颜色。生长旺盛的愈伤组织一般呈乳 黄色或白色，有光泽，也有浅绿色或绿色的；而老化的 愈伤组织多转变为黄色甚至褐色。
以上对愈伤组织形成过程的时期的划分并不具有 严格的意义，实际上，特别是分裂期和分化期往往可 以出现在同一块组织上。
第六章 植物愈伤组织培养
本章主要内容
• 植物愈伤组织及形成过程 • 植物愈伤组织与遗传变异 • 植物愈伤组织培养条件与定向变异
第一节 植物愈伤组织及形成过程
• 植物愈伤组织的概念 • 植物愈伤组织的形态结构 • 植物愈伤组织的形成过程 • 植物愈伤组织的继代培养
一、植物愈伤组织的概念
愈伤组织 (callus)，原是指植物在伤口表面形成 的一团薄壁细胞。在组织培养中，愈伤组织指在人工 培养基上由外植体组织的增生细胞产生的一团不定形 的疏松排列的薄璧细胞。
组织培养物在细胞学上的异质性可能由2个因子引起： ① 原来存在于外植体中染色体倍数性和遗传组成
不同的细胞，经诱导后都能发生分裂； ② 培养条件可能引起新的不规则性。
⑤ 细胞中RNA含量减少，而DNA含量保持不变。 ⑥ 组织的总干重、蛋白质和核酸含量大大增加，新细胞壁的合成
极快。
3、形成期
形成期 (formation stage)是指外植体的细胞经过诱导、 分裂形成了无序结构的愈伤组织的时期。
这一时期愈伤组织内细胞有以下特点是: ① 大而不规则、高度液泡化，整个组织是比较松散的。 ② 表面以下约5～10个细胞是细胞生长的中心这些中 心是愈伤组织的主要生长部位。
• 外源生长调节物质对诱导细胞开始分裂效果最 好，最常用的有2,4-D、NAA、IAA和细胞分裂素 等。
2、分裂期
分裂期 (division stage) 是不断增生子细胞的过程。 其特征是:细 胞 分 裂 快 ， 结 构 疏 松 ， 缺 少 有 组 织 的 结 构，颜色浅而透明。主要表现如下:
① 细胞的数目迅速增加。 ② 每个细胞平均鲜重下降。 ③ 细胞体积小，细胞内无液泡 ④ 细胞核和核仁增至最大
继代培养可选取生长迅速的部位。从外表看，生长迅速 的愈伤组织多呈浅色、质地松散。若要进行愈伤组织的分 化和再生，则应选生长较慢的愈伤组织。
每二次继代培养的时间取决于愈伤组织的生长速度。一 般可在4-6周继代一次。
愈伤组织一般只在不与琼脂接触的表面增殖生长，与 琼脂接触的一面极少有细胞增殖。因此，由于愈伤组织 的迅速增殖，整个愈伤组织小方块变成了一个不规则的 馒头状的组织块。
3、形成期
若诱导条件不同，愈伤组织的形态和物理性质也有 一定的变化，有的紧密坚实，有的疏松脆弱。加入高 浓度的生长物质，可使坚实的愈伤组织变为松脆;反 之，减低或除去生长物质，则松脆愈伤组织可以转变 为坚实。
松脆的愈伤组织是进行悬浮培养最适合的材料，稍 经机械振荡，即可使组织分散成单细胞或由少数几个 细胞组成的小细胞团，在培养中细胞迅速增殖；
松脆愈伤组织都有大量的分生组织中心，进行活跃 的细胞分裂，愈伤组织内有大量的细胞间隙，细胞排 列完全无序。
坚实致密愈伤组织内无大的细胞间隙，而由管状细 胞组成维管组织。
植物愈伤组织的形态结构
优良的愈伤组织通常必须具备以下特性:
⑴ 高度的胚性或再分化能力，以便从这些愈伤组织
得到再生植株。 ⑵ 容易散碎，以便用这些愈伤组织建立优良的悬浮
另外，虽然细胞脱分化的结果在大多数情况下是 形成愈伤组织，但这绝不意味着所有细胞脱分化的结 果都必然形成愈伤组织。相反，越来越多的试验证 明，一些外植体的细胞脱分化后可直接分化为胚性细 胞而形成体细胞胚。
四、植物愈伤组织的继代培养
一般在愈伤组织长到直径2～3cm时才将其与外植体分 离，单独培养，并将其切成4-8个小块继续培养，此即继代 培养。用继代培养维持愈伤组织生长，是长期保存愈伤组 织的一种方法。
b a
第二节 植物愈伤组织与遗传变异
• 愈伤组织的遗传变异 • 影响愈伤组织变异的因子 • 愈伤组织染色体变异与形态发生的关系
一、愈伤组织的遗传变异
• 在愈伤组织培养中，经常发现细胞的生理 行为和形态发生行为有自发变异的现象。 原因可能是核的异常，也可能是其他原因。
• 很多物种在活体中的组织分化并不导致细 胞多倍性，但离体条件下却容易发生多倍 化现象。
1、诱导期 (起动期)
• 诱导期 (induction stage)是细胞准备进行分裂的 时期,通过一些刺激因素和激素的诱导作用，使处 在静止状态的细胞合成代谢活动加强，迅速进行 蛋白质和核酸物质的合成。此期间细胞的大小变 化不大。
• 诱导期的长短和诱导分裂的难易程度，因植物 种类、外植体的生理状况和外部因素而异。
而坚实愈伤组织中的细胞间被果胶质紧紧地粘着， 因而往往不能形成良好的悬浮系统。
4、分化期
分化期 (differentiation stage)是指停止分裂的细胞发 生生理代谢变化，导致形成由不同形态和功能的细胞组 成的愈伤组织。
分化期愈伤组织的主要表现如下： ① 细胞分裂部位和方向发生改变。 ② 分化组织瘤状结构和维管组织的形成。 ③ 细胞的体积不再减小，形成分化时的一个最好开 端，并在此以后，保持相对不变。
系，并且在需要时能从中分离出能性原生质体。 ⑶ 旺盛的自我增殖能力，以便用这些愈伤组织建立
大规模的愈伤组织无性系。 ⑷ 经过长期继代保存而不丧失胚性，以便有可能对
它们进行各种遗传操作。
三、植物愈伤组织的形成过程
从单细胞或一块外植体形成典型的愈伤组织，大 致要经历4个时期:
诱导期 分裂期 形成期 分化期