植物组织培养 第一章 绪论
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植物组织培养课件第1章绪论
中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室
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1.2 植物组织培养的特点
▪ 无菌条件 ▪ 成分完全确定的人工培养基 ▪ 起始材料处于离体状态 ▪ 克隆 ▪ 组培苗叶片表面一般无角质层或蜡质层，
气孔始终张开 ▪ 环境温度、光照强度和时间可以人为设定
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自我简介
张党权，男，1976年生，教授，博士，硕导 ▪ 名贵林木植物组织培养； ▪ 植物转基因研究； ▪ 林产品加工利用。
联系方式： Tel：13574887728 E-mail：zhangdangquan@
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▪ 根据培养基的物理状态划分
按培养基中是否加入凝固剂可将植物 组织细胞培养分为固体培养和液体培养两 种不同的培养。根据所用培养液的量的不 同，有可将液体培养分为液体悬浮培养和 液体浅层培养；还可根据液体培养时培养 瓶的放置情况，分为液体静置培养、液体 旋转培养和液体振荡培养等。
理论课成绩与实验课成绩分开理论课成绩与实验课成绩分开二教学安排及成绩分配二教学安排及成绩分配中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室44第一章第一章绪论绪论第二章第二章植物组织培养的基本原理植物组织培养的基本原理第三章第三章实验室及基本操作实验室及基本操作第四章第四章植物胚胎培养及离体授粉植物胚胎培养及离体授粉第五章第五章植物器官和组织培养植物器官和组织培养第六章第六章植物单倍体的诱导及单倍体育种植物单倍体的诱导及单倍体育种第七章第七章植物单细胞培养植物单细胞培养第八章第八章原生质体培养与体细胞杂交原生质体培养与体细胞杂交第九章第九章组织培养与植物转基因组织培养与植物转基因三课程设置三课程设置中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室中南林业科技大学经济林育种与栽培重点实验室55王蒂植物组织培养王蒂植物组织培养20062006中国农业出中国农业出朱至清植物细胞工程朱至清植物细胞工程20032003化学工业化学工业出版社出版社曹家树等园艺植物育种学曹家树等园艺植物育种学20022002中国农业大学出版社国农业大学出版社http
绪论植物组织培养
White
法国的Gautheret进行了山毛柳、黑杨等形成层组织的培养。 1939年，Nobecourt连续培养胡萝卜形成层获得首次成功。 1939年， White培养烟草茎切断形成层组织培养和继代培养成功。
3）蓬勃发展阶段（50年代-至今）：
1948年，Skoog和崔澂,在烟草髓组织培养 和器官形成的研究中发现，腺嘌呤(A） 可以解除培养基中生长素对芽形成的 抑制作用，诱导芽的形成。确定了 A/IAA控制根芽分化模式。 1955，Miller从鲱鱼精子DNA中分离细胞分 裂素（Kinetin KT，6-呋喃氨基嘌 呤），成芽作用更高，细胞分裂素/生 长素器官分化模式。 1958年，美国Stewart首次成功地利用胡 萝卜细胞进行悬浮培养诱导产生胚状 体，并发育为完整植株。
再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程 中重新分化出根或芽等器官的过程。
3、组织培养类型
可根据培养材料、培养目的或培养条件的不同进行 分类。
（1）Gamborg (1968) 根据所培养的植物材料的不同，把组 织培养分为五种类型： 愈伤组织培养 悬浮细胞培养 器官培养 茎尖分生组织培养 原生质体培养
植物组培技术在其它方面的应用
生产药物、食品 添加剂、香料、 色素、杀虫剂 （紫杉醇，生物 碱、紫草素）、 转基因植物的培育。
生产人工种子，解决 某些作物品种繁殖力 差、结子困难或发芽 率低等问题。
紫杉醇(Paclitaxel)是继阿霉素和铂类抗癌药之后 本世纪后期最受人们重视的一种抗癌新药，是一新 发现的有丝分裂抑制剂，其作用机理在于阻止微管 正常生理聚集，抑制癌细胞的有丝分裂和纺锤体的 形成，从而使癌细胞的复制受到阻断而凋亡。 1967年美国化学家Wall和Wani等首先从太平洋 紫杉（短叶红豆杉，Taxus brevifolia）树皮中提取出 来。该药于1990年进入Ⅲ期临床试验， 1992年底获 美国FDA批准上市。
(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》课件PPT第1章植物组织培养基本知识
1939年：Gautherete培养胡萝卜根小外植体成功 1939年：White培养烟草种间杂种幼茎切段原形成层成功 1939年：Nobecourt培养胡萝卜根块茎薄壁组织成功
——组织培养学科的奠基人
组织培养的奠基人
3. 细胞全能性的证实阶段（1940-1959） 1943年：White植物组织培养手册《A Handbook of Plant Tissue Culture》，标志组织培养 成为一门新兴学科 1946年：罗士韦在菟丝子茎尖培养中观察到花 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，腺嘌呤/生长素高，生芽；低， 生根；相等，不分化。
②生长周期短，繁殖率高
由于人为控制培养条件，因此生长较快，一般20—30d为一个周期。植物 材料按几何级数繁殖生产，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。
③管理方便，利于工厂化生产和自动化控制
植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿 度、营养、激素等条件，既利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利 于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、 田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫害等一系列繁杂 劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。
一、植物组织培养一般概念
定义：离体（in vitro)条件下利用人工培 养条件在无菌情况下，对植物组织（器官、组 织、细胞、原生质体等）进行培养，并使之生长、 发育再生出完整植株的过程。
外植体（explant)：由活体（in vivo)植物体
上提取下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组 织、器官等。
二、植物组织培养的类型
——组织培养学科的奠基人
组织培养的奠基人
3. 细胞全能性的证实阶段（1940-1959） 1943年：White植物组织培养手册《A Handbook of Plant Tissue Culture》，标志组织培养 成为一门新兴学科 1946年：罗士韦在菟丝子茎尖培养中观察到花 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，腺嘌呤/生长素高，生芽；低， 生根；相等，不分化。
②生长周期短，繁殖率高
由于人为控制培养条件，因此生长较快，一般20—30d为一个周期。植物 材料按几何级数繁殖生产，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。
③管理方便，利于工厂化生产和自动化控制
植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿 度、营养、激素等条件，既利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利 于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、 田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫害等一系列繁杂 劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。
一、植物组织培养一般概念
定义：离体（in vitro)条件下利用人工培 养条件在无菌情况下，对植物组织（器官、组 织、细胞、原生质体等）进行培养，并使之生长、 发育再生出完整植株的过程。
外植体（explant)：由活体（in vivo)植物体
上提取下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组 织、器官等。
二、植物组织培养的类型
植物组织培养基础知识
(3) 赤霉素
在植物组织培养中应用的仅有GA3一种，它是一种天然产物，能促进已分化芽的伸长生长。 其他植物生长调节剂:如脱落酸（ABA）、乙烯利（CEDP）等在植物组织培养中也有一定的应用。
注：生长素/细胞分裂素的比值: 大时有利于根的形成，这时生长素起主导作用； 比值小时，则促进芽的形成可，编辑这pp时t 细胞分裂素起主导作用。9
70年代以后有关植物原生质体培养和体细胞杂交的研究得到了很诀发展，如烟草、曼陀罗、
颠茄、胡萝卜、油菜等能从其原生质体经培养再生分化长成胚或完整的植物，利用原生质
体融合已经能使烟草属和矮牵牛属的杂种可细编胞辑增pp殖t 分化成杂种植株。
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可编辑ppt
Atropa belladonna（颠茄1）8
四、组织培养的发展简史
☺ 1904年Hannig在无机盐和蔗糖溶液中培养了萝卜和辣根菜的 胚，并使这些胚在离体条件下长到成熟。 ☺后来，Laibach（1925，1929）把由亚麻种间杂交形成的不能 成活的种子胚剥出，在培养基上培养至成熟，从而证明了胚培养 在植物远缘杂交中利用的可能性；
☺ 1922年，美国的Robbins和德国的Kotte分别报道培养离体根尖 获得某些成功，这是有关根培养的最早的实验。
愈伤组织是一种最常见的培养形式，因为除茎尖分生组织和 一部分器官以外，其他的几种培养形式最终也都要经过愈伤组 织才能再生植株。
愈伤组织的形态发生途径 : ①胚胎发生途径 ②器官发生途径
可编辑ppt
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(2) 器官培养
器官培养是通过培养 器官的类别来分类的。 培养的是什么器官，就 称为什么培养。如根、 茎、叶、花、果实、种 子的培养。
组织培养的发展过程大致可以分为三个阶段： 萌芽阶段（从20世纪初至20世纪30年代中） 奠基阶段（从20世纪30年代末到20世纪50年代中） 快速发展阶段和应用阶段（从20世纪50年代到现代）
在植物组织培养中应用的仅有GA3一种，它是一种天然产物，能促进已分化芽的伸长生长。 其他植物生长调节剂:如脱落酸（ABA）、乙烯利（CEDP）等在植物组织培养中也有一定的应用。
注：生长素/细胞分裂素的比值: 大时有利于根的形成，这时生长素起主导作用； 比值小时，则促进芽的形成可，编辑这pp时t 细胞分裂素起主导作用。9
70年代以后有关植物原生质体培养和体细胞杂交的研究得到了很诀发展，如烟草、曼陀罗、
颠茄、胡萝卜、油菜等能从其原生质体经培养再生分化长成胚或完整的植物，利用原生质
体融合已经能使烟草属和矮牵牛属的杂种可细编胞辑增pp殖t 分化成杂种植株。
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Atropa belladonna（颠茄1）8
四、组织培养的发展简史
☺ 1904年Hannig在无机盐和蔗糖溶液中培养了萝卜和辣根菜的 胚，并使这些胚在离体条件下长到成熟。 ☺后来，Laibach（1925，1929）把由亚麻种间杂交形成的不能 成活的种子胚剥出，在培养基上培养至成熟，从而证明了胚培养 在植物远缘杂交中利用的可能性；
☺ 1922年，美国的Robbins和德国的Kotte分别报道培养离体根尖 获得某些成功，这是有关根培养的最早的实验。
愈伤组织是一种最常见的培养形式，因为除茎尖分生组织和 一部分器官以外，其他的几种培养形式最终也都要经过愈伤组 织才能再生植株。
愈伤组织的形态发生途径 : ①胚胎发生途径 ②器官发生途径
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(2) 器官培养
器官培养是通过培养 器官的类别来分类的。 培养的是什么器官，就 称为什么培养。如根、 茎、叶、花、果实、种 子的培养。
组织培养的发展过程大致可以分为三个阶段： 萌芽阶段（从20世纪初至20世纪30年代中） 奠基阶段（从20世纪30年代末到20世纪50年代中） 快速发展阶段和应用阶段（从20世纪50年代到现代）
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
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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
植物组织培养：第1章 植物组织培养概述
是对植物体的各部分组织进行培养，如茎尖分生组织、 形成层、木质部、韧皮部、表皮组织、胚乳组织和薄壁组 织等等；或对由植物器官培养产生的愈伤组织进行培养， 二者均通过再分化诱导形成植株.
组织培养
分生组织培养 薄壁组织培养 输导组织培养
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.
Laibach（1925,1929）亚麻种间杂种胚培养成功，证明胚 培养在植物远缘杂交上可利用；
(二) 奠基阶段（20世纪30年代中至50年代末）
1934年美国的怀特（White）由番茄根建立了第一个活 跃生长的无性繁殖系，并反复转移到新鲜培养基中继代 培养，使根的离体培养实验获得了真正的成功。并在以 后28年间培养了1600代。这之后，White又以小麦根尖为 材料，研究了光、温度、通气、pH值、培养基组成等各 种培养条件对生长的影响.
芽
叶柄 叶 幼苗
2.分化〔differentiation〕
细胞在分裂过程中发生结构和功能上的改变，从 而在个体发育中形成各类组织和器官完成整个生 活周期。
3.脱分化〔dedifferentiation〕
已分化好的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力，回 复到分生组织状态的过程。
4.再分化〔redifferentiation〕
（广义）又叫离体培养：指从植物体分离出符合需要的组织、 器官或细胞、原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件 下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其 他产品的技术。
（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。
组织培养
分生组织培养 薄壁组织培养 输导组织培养
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.
Laibach（1925,1929）亚麻种间杂种胚培养成功，证明胚 培养在植物远缘杂交上可利用；
(二) 奠基阶段（20世纪30年代中至50年代末）
1934年美国的怀特（White）由番茄根建立了第一个活 跃生长的无性繁殖系，并反复转移到新鲜培养基中继代 培养，使根的离体培养实验获得了真正的成功。并在以 后28年间培养了1600代。这之后，White又以小麦根尖为 材料，研究了光、温度、通气、pH值、培养基组成等各 种培养条件对生长的影响.
芽
叶柄 叶 幼苗
2.分化〔differentiation〕
细胞在分裂过程中发生结构和功能上的改变，从 而在个体发育中形成各类组织和器官完成整个生 活周期。
3.脱分化〔dedifferentiation〕
已分化好的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力，回 复到分生组织状态的过程。
4.再分化〔redifferentiation〕
（广义）又叫离体培养：指从植物体分离出符合需要的组织、 器官或细胞、原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件 下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其 他产品的技术。
（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。
1绪论-植物组织培养
菊花快速繁殖
菊花组织培养，茎尖是主要 培养部位，其它还可采用茎 段、花托、花瓣、叶片等。 用于快速繁殖、加快繁殖速 度的，可采用大于1厘米以上 的茎段。如培养脱毒苗，则 以采用小于0.6厘米的茎尖培 养，有较好的脱毒效果。
桂花快速繁殖
根据当年的气候特点结合桂 花的生长物候期特点确定萌发芽 的取材时间，一般在每年的2— 3月份；对金桂萌发芽消毒，消 毒时间控制在3—7min，以茎尖 作为培养对象能够获得高达86.1 ％的诱导率。
2、植物组织培养技术的初步形成（1930-1960年）
1933年，我国植物生理学家李继侗培养银杏胚胎，并发现银杏胚乳提取液可促进离体胚的生 长。
1937年，White发现B族维生素对离体根培养的重要性。并指出IAA对植物生长发育的控制起 重要作用。 1937、1938年，Gantheret在培养基中加入上述生长因子，使得柳树形成层诱导形成的愈伤组 织连续生长。Nobecomt对烟草种间杂种茎段的形成层细胞培养也得到了类似的结果。 1948年，Skoog等通过对烟草茎段和髓培养发现，不定芽和不定根的发生由生长素/腺嘌呤的 比例决定。 1950年，Ball从红杉愈伤组织培养中再生获得器官。
1985年，Horsch等用土壤农杆菌对叶盘进行感染和转化，并得到再生的转化植株。
植物组织培养技术的发展特点
研究材料范围逐步扩大
培养方法逐步完善
培养基不断改进 实验手段逐步完备
植物再生植株的途径
第三节 植物组织培养的应用领域
1、快速繁殖 2、种苗脱毒 3、远缘杂交 4、突变育种 5、单倍体育种 6、种质保存 7、基因工程 8、植物性药物和生物制品的生产
甘蔗茎尖快速繁殖
甘蔗脱毒苗与常规苗相比，果蔗 增产33.6%～69.4%，糖料蔗蔗茎 增产15.1%～52.1%、蔗糖分提高 0.12%～1.71%(绝对值)。
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原理：植物体的每一个细胞都包含有该物种 所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整 个体所必需的全部基因，从理论上讲，植物 体的每一个活细胞都应该具有全能性。
2、外植体：从健康植株的特定部位或组织，如 根、茎、叶、花、果实、胚珠、花药和花粉等， 选择用于组织培养的起始材料，称之为外植体。 供离体培养用的植物器官统称外植体。
花（flower）
叶（leaf） 茎（stem）
根（root）
果实（fruit）
种子（seed）
3、培养基：是植物组织培养的重要基质， 它提供植物生长所需的营养物质。人工配 制，成分确定。
4、组培的理论基础：植物细胞的全能性。 5、激素 ：调控培养物的状态和发育方向，
实现不同的实验目的。 6、封闭培养 ：通过封口材料实现气体交换。
第一章 绪论
本章主要内容：
第一节 植物组织培养的含义、类型与特 点
第二节 植物组织培养的基本理论
第三节 植物组织培养的发展与应用
教学目标： 掌握组织培养的概念和类型及理论依据； 掌握组织培养的特点； 了解组织培养发展史及在专业学习中的地位，树
立学习本课程的信心； 初步掌握组织培养在实践上的应用。
也称离体培养（Invitro culture） 。
二、此定义内涵：
关键条件，组培 成功的保障。
1、无菌条件：外植体、培养基、培养容器、接种 工具、操作环境、培养环境等。
2、外植体：从健康植株的特定部位或组织，如根、 茎、叶、花、果实、胚珠、花药和花粉等，选择 用于组织培养的起始材料，称之为外植体。包括 营养器官、生殖器官、组织、细胞等。
重点难点：组织培养的概念、类型及理论依据； 组织培养在社会实践中的应用。
§1-1 植物组织培养的含义、类型与特点
一、植物组织培养(tissue culture)的含义
在无菌条件下，将离体植物的器官、 组织、细胞或原生质体在人工配制的 培养基上，并给予适当的培养条件使 其长成完整植株或生产次生代谢物质 的过程和技术。
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。
愈伤组织培养
5、细胞培养：对植物器官或愈伤组织上分离 出的单细胞、花粉单细胞或很小的细胞团的 无菌培养，以获得无性繁殖系。
细胞培养
6、原生质体培养：对用酶、物理等方法除去 植物细胞壁的、裸露的、有活性的原生质体 团的无菌培养。
菊花原生质体培养
植物组织培养的类型（二）
培养过程
初代培养
继代培养
3、愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来 的一团无序生长的薄壁细胞。
4、分化：具有分裂能力的分生细胞停止分裂， 形成具有各种特殊构造和机能的细胞组织和 器官的发育过程。
5、脱分化（去分化）:已经分化的细胞在一
定因素的作用下，改变原来的发展方向，重 新恢复分裂能力的过程。
6、再分化：愈伤组织在合适的条件下，重新 分化形成具有各种特殊功能或结构的器官和 组织的过程。
7、培养条件：人为控制。
三、植物组织培养的四要素
（1）无菌 （2）培养材料： ①器官：根、茎、叶、花、果实 ②组织：花药组织、胚乳、皮层等
③细胞：体细胞（2n）、生殖细胞（n）
④原生质体 （3）培养基 （4）培养条件：温度、光照、湿度 等
四、与组培有关的术语
1、植物细胞全能性：植物细胞具有该植物 体全部遗传的可能性，在一定条件下具有发 育成完整植物体的潜在能力。
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
摇床
双相培养：固体、液体混合培养，协调 了固体、液体培养的优缺点
六、植物组织培养的技术特点 （优越性）
1、试验材料来源单一，无性系遗传特性一 致；
2、成本低，效率高； 3、环境条件可控，误差小； 4、生长快，周期短，可重复性强； 5、可连续运行、周年试验或生产，利于自
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。
分化
脱分化
再分化
7、胚状体：非合子细胞形成的胚状结构，如兰花 的原球茎。
8、胚胎发生：培养物通过与正常的受精卵发育相 似方式形成胚状体的过程（经过原胚、球形胚、 心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期）。
五、植物组织培养的类型（一）
植株培养 原生质体培养
培养对象
细胞培养 组织培养
胚胎培养 器官培养
初代培养：将外植体进行的第一次培养。
初代培养的目的：获得无菌材料
继代培养：外植体或培养物培养了一段时间后，为了 防止培养的细胞老化，或培养基养分利用完而造成营 养不良及代谢物过多积累而产生毒害物质的影响，要 及时将其转接到新鲜培养基的过程。转接培养，转接 一次称为一代，依次类推。
继代培养的目的：快繁
1、植株培养：对完整植 株材料的无菌培养，如 幼苗及较大植株的培养。
植株培养
2、胚胎培养：从果实或子房中分离出未成熟 或成熟的胚的无菌培养。
胚胎培养
胚胎培养的培养：对植物根、茎、叶、花、果实 的无菌培养。（常用）
实例：非洲紫罗兰的组织培养
4、组织培养：对植物体所有组织如分生组织、 胚乳组织、薄壁组织、花药组织、愈伤组织 的培养。
产生的有害物质不能及时清除。
固体培养
固体培养
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。
2、外植体：从健康植株的特定部位或组织，如 根、茎、叶、花、果实、胚珠、花药和花粉等， 选择用于组织培养的起始材料，称之为外植体。 供离体培养用的植物器官统称外植体。
花（flower）
叶（leaf） 茎（stem）
根（root）
果实（fruit）
种子（seed）
3、培养基：是植物组织培养的重要基质， 它提供植物生长所需的营养物质。人工配 制，成分确定。
4、组培的理论基础：植物细胞的全能性。 5、激素 ：调控培养物的状态和发育方向，
实现不同的实验目的。 6、封闭培养 ：通过封口材料实现气体交换。
第一章 绪论
本章主要内容：
第一节 植物组织培养的含义、类型与特 点
第二节 植物组织培养的基本理论
第三节 植物组织培养的发展与应用
教学目标： 掌握组织培养的概念和类型及理论依据； 掌握组织培养的特点； 了解组织培养发展史及在专业学习中的地位，树
立学习本课程的信心； 初步掌握组织培养在实践上的应用。
也称离体培养（Invitro culture） 。
二、此定义内涵：
关键条件，组培 成功的保障。
1、无菌条件：外植体、培养基、培养容器、接种 工具、操作环境、培养环境等。
2、外植体：从健康植株的特定部位或组织，如根、 茎、叶、花、果实、胚珠、花药和花粉等，选择 用于组织培养的起始材料，称之为外植体。包括 营养器官、生殖器官、组织、细胞等。
重点难点：组织培养的概念、类型及理论依据； 组织培养在社会实践中的应用。
§1-1 植物组织培养的含义、类型与特点
一、植物组织培养(tissue culture)的含义
在无菌条件下，将离体植物的器官、 组织、细胞或原生质体在人工配制的 培养基上，并给予适当的培养条件使 其长成完整植株或生产次生代谢物质 的过程和技术。
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。
愈伤组织培养
5、细胞培养：对植物器官或愈伤组织上分离 出的单细胞、花粉单细胞或很小的细胞团的 无菌培养，以获得无性繁殖系。
细胞培养
6、原生质体培养：对用酶、物理等方法除去 植物细胞壁的、裸露的、有活性的原生质体 团的无菌培养。
菊花原生质体培养
植物组织培养的类型（二）
培养过程
初代培养
继代培养
3、愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来 的一团无序生长的薄壁细胞。
4、分化：具有分裂能力的分生细胞停止分裂， 形成具有各种特殊构造和机能的细胞组织和 器官的发育过程。
5、脱分化（去分化）:已经分化的细胞在一
定因素的作用下，改变原来的发展方向，重 新恢复分裂能力的过程。
6、再分化：愈伤组织在合适的条件下，重新 分化形成具有各种特殊功能或结构的器官和 组织的过程。
7、培养条件：人为控制。
三、植物组织培养的四要素
（1）无菌 （2）培养材料： ①器官：根、茎、叶、花、果实 ②组织：花药组织、胚乳、皮层等
③细胞：体细胞（2n）、生殖细胞（n）
④原生质体 （3）培养基 （4）培养条件：温度、光照、湿度 等
四、与组培有关的术语
1、植物细胞全能性：植物细胞具有该植物 体全部遗传的可能性，在一定条件下具有发 育成完整植物体的潜在能力。
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
摇床
双相培养：固体、液体混合培养，协调 了固体、液体培养的优缺点
六、植物组织培养的技术特点 （优越性）
1、试验材料来源单一，无性系遗传特性一 致；
2、成本低，效率高； 3、环境条件可控，误差小； 4、生长快，周期短，可重复性强； 5、可连续运行、周年试验或生产，利于自
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。
分化
脱分化
再分化
7、胚状体：非合子细胞形成的胚状结构，如兰花 的原球茎。
8、胚胎发生：培养物通过与正常的受精卵发育相 似方式形成胚状体的过程（经过原胚、球形胚、 心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期）。
五、植物组织培养的类型（一）
植株培养 原生质体培养
培养对象
细胞培养 组织培养
胚胎培养 器官培养
初代培养：将外植体进行的第一次培养。
初代培养的目的：获得无菌材料
继代培养：外植体或培养物培养了一段时间后，为了 防止培养的细胞老化，或培养基养分利用完而造成营 养不良及代谢物过多积累而产生毒害物质的影响，要 及时将其转接到新鲜培养基的过程。转接培养，转接 一次称为一代，依次类推。
继代培养的目的：快繁
1、植株培养：对完整植 株材料的无菌培养，如 幼苗及较大植株的培养。
植株培养
2、胚胎培养：从果实或子房中分离出未成熟 或成熟的胚的无菌培养。
胚胎培养
胚胎培养的培养：对植物根、茎、叶、花、果实 的无菌培养。（常用）
实例：非洲紫罗兰的组织培养
4、组织培养：对植物体所有组织如分生组织、 胚乳组织、薄壁组织、花药组织、愈伤组织 的培养。
产生的有害物质不能及时清除。
固体培养
固体培养
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。