植物组织培养的研究进展和发展趋势

植物组织培养的研究进展和发展趋势

（甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术，甘肃兰州730070）

摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。

关键词：组织培养；研究进展；发展趋势

Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070)

Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture.

Key words: organizational culture; research status; trends

引言

植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，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，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学

等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来，随着

科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力，现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。

1在植物育种上的应用

植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。目前，国内外已

在植物组织培养普遍应用于作物育种[2]，并在单倍体育种，胚胎育种，细胞融合育种，细胞突变育种，基因工程育种等方面取得了较大的进展。

1.1单倍体培养育种

单倍体育种（haploid breeding）是植物育种手段之一。即利用植物组织培养技术（如花药离体培养等）诱导产生单倍体植株，再通过某种手段使染色

体组加倍（如用秋水仙素处理），从而使植物恢复正常染色体数[3]。单倍体

是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体,在国际上引起了很大的重视,各国纷纷开展单倍体育种方面的研究工作自 1964 年 Guha 等获得世界上第一株曼陀罗的花药单倍体植株以来, 已有农作物如水稻、小麦、玉米高粱等; 经济作物如大豆、橡胶、烟草、油菜等; 园艺作物如苹果、葡萄、辣椒、黄瓜、油菜以及许多药用植物如枸杞、人参、地黄、平贝母等获得单倍体植株, 目前已有 300 多种植物花药培养获得成功。1974 年, 我国科学家利用单倍体培育出世界上第一个作物新品种烟草单育1号, 随后又育成水稻中华8号、小麦京华1 号等作物新品种。现在已经培育出水稻新品种 15 个、小麦新品种 6 个。在林业育种方面我国学者在单倍体培养方面也做了大量研究, 已有 20~ 30 种树木获得了花粉植株, 并初选出了一些优良的杨树, 橡胶等花粉植株品系。我国在花药培养及单倍体育种方面总体上处于世界前列, 由朱至清等研制的 N6 培养基广泛应用于禾本科植物的花药和花粉培养, 已成为国内外花培的通用培养基。

1.2 胚胎培养育种

植物的胚( 包括成熟胚和幼胚) 、胚珠、子房和胚乳的离体培养技术统称胚胎培养, 其应用领域主要包括胚胎发育机理、克服杂交不亲合、胚胎拯救、克服自交不亲和、克服珠心胚的干扰、打破种子休眠、获得体细胞胚和人工种子等方面, 因此在农作物、园艺作物、林木和药用植物上有着广泛应用。在克服杂交不亲合、克服自交不亲和方面主要通过植物离体受精来实现, 在广义上通过离体柱头授粉、离体子房授粉、离体胚珠授粉、离体精细胞和卵细胞融合等均称做植物离体受精( in v itro Fertilizat ion, IV F) 。但严格意义上的离体受精或试管受精是 20 世纪 90 年代精、卵离体融合成功。该技术不仅可以克服植物授粉不亲和问题, 还可以进行胚胎、种子和果实发育机理等基础研究。人工分离的精细胞和卵细胞融合后进行合子胚培养, 已在玉米、药用牡丹、罂粟、烟草等植物上获得成功。植物离体受精技术是植物细胞工程中的重要实验技术, 为研究植物胚胎发育机理提供了新的实验系统, 为开发新的植物转基因途径提供了可能。胚培养在打破种子休眠应用较为广泛, 种子休眠的原因很多, 利用组织培养方式打破种子休眠一般有种胚发育不全或种子含抑制物抑制种胚发芽 2 种情况, 如胚乳发育尚不完全的兰科种子可以通过组织培养的方式获得再生植株, 而鸢尾属、蔷薇科、野麦等植物可以通过组织培养的方式打破抑制物对种子发芽的影响。另外, 胚培养还可以应用于胚胎拯救。

胚乳培养的主要目的是获得具有利用价值的三倍体植株, 再经过染色体加倍获得六倍体, 从而育出多倍体新品种。目前有 40 多种植物的胚乳培

养达到了不同程度的细胞分化或器官分化, 不少植物已获得了再生植株。我国在马铃薯、小麦、水稻、苹果、桃、猕猴桃等 10 多种植物上得到了胚乳再生植株。同时,胚乳培养产生的混倍体,可用于染色体工程方面的研究。

1.3 植物细胞融合

细胞融合所使用的材料一般是指利用除去植物细胞壁的裸露细胞即原生质体, 通过原生质体融合, 可克服种、属以上植物有性杂交不亲和性障碍, 为广泛重组遗传物质开辟了新途径。同时, 因去壁后的原生质体消除了核酶等对外源DNA 的破坏, 为携带外源遗传物质的大分子渗入细胞创造条件。另外, 在有些没有有性生殖能力或其有性生殖能力很低( 如香蕉、木薯、马铃薯、甘蔗等) 的植物作物改良中, 体细胞杂交具有不可取代的重要性。从 1960 年Cocking 采用酶解法分离原生质体获得成功后, 科学家们在细胞融合方面做了大量的研究工作, 1972 年, Carlson 采用聚乙二醇的方法促使两种原生质体融合, 培育出第一株烟草体细胞种间杂种, 使细胞融合技术产生了一个崭新的飞跃。在我国,1972 年开始原生质体培养和体细胞杂交的研究, 迄今为止, 我国科学家首先获得原认为叶肉组织分离的原生质体较好, 遗传性较为一致。在原生质体融合方面主要有物理( 如电融合) 、化学( 如高 PH 高钙、聚乙二醇) 、生物 ( 如仙台病毒 ) 等融合方式。

1. 4 细胞突变体育种

在研究中发现, 通过愈伤组织获得的再生植株中常常出现基因型变异。这是因为无论是愈伤组织还是细胞培养, 培养细胞均处在不断分生状态, 容易受培养条件和外界环境( 如物理因素、化学物质等) 的影响而产生诱变。起初人们认为这种变异是有害的, 直到 1996 年 H einz 在甘蔗的再生植株中观察到许多有益的突变体, 特别是抗病性方面有明显提高, 此后人们才逐步认识到变异体在品种改良上有利用价值。朱至清等研究认为应用在细胞水平上进行突变体选择的技术, 可以在一定程度上使高等植物的育种程序微生物化, 从而大大提高选择效率, 节省时间和土地面积, 并且不受季节的限制。利用这一特点结合人工诱变方法包括物理诱变 ( 射线、X 射线、电子束、离子束、激光、紫外线等) 、化学诱变( 甲基磺酸乙酯、秋水仙素、叠氮化钠、平阳霉素、52BU 、EB 等) 和生物诱变( 转座子插入突变、跳跃基因等) 获得了一大批植物新品种和新材料。目前,这种方法已筛选出抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白、矮秆高产的植物突变体。

1. 5 基因工程育种

通过基因枪或农杆菌进行植物基因工程育种的关键环节之一是建立一个高效的组织培养再生体系。植物遗传转化的理想受体系统应具有高效稳定的再生能力, 研究认为用于基因转化的受体系统, 应具有 80% ~90% 的再生频率, 且每个外植体必须具有能再生的丛生芽, 其芽数量越多越好。目前, 用于遗传转化的受体主要有二种途径, 一是外植体在激素的诱导下产生愈伤组织后再培养成体细胞胚即体细胞胚发生途径, 二是诱导外植体产生单极性不定芽后再培养生成完整的再生植株即器官发生途径。目前, 与组培技术结合的转基因的方法主要有农杆菌介导、基因枪 2 种方法。自从 1983 年首次获得转基因植物以

来, 目前已有35 科 120 多种植物转基因获得成功, 用于商业化种植作物的主要有大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯、西葫芦、木瓜等。

3.1在次生代谢物生产方面的应用

药用植物次生代谢物种类繁多，化学结构迥异。现在已知大约有10000种次生代谢物，包括酚类、黄酮类、香豆素、木脂素、生物碱、糖苷、萜类、甾类、皂苷、多炔类、有机物等[4]。组织培养技术应用在药学方面的工作虽然历史不长，但发展很迅速，它具有如下一些优点：利用组织培养代替原植物的栽培以获得所需的有效成份，达到产量高，成本低的目的，还可节约土地。

3.1.1紫杉醇

紫杉醇是用于治疗卵巢癌、乳腺癌、肺癌的高效、低毒、广普而且作用机理独特的抗癌药物。近年来，临床研究还表明，紫杉醇对其它病症也有一定疗效，如关节炎、先天性多囊肾病、早老性痴呆等。

日本从短叶红豆杉和东北红豆杉中进行组织细胞培养获得较高含量的紫杉醇细胞系植株。我国的研究人员经过多年研究，利用细胞悬浮培养对多种红豆杉不同外植体进行愈伤组织的诱导、培养、筛选出了紫杉醇高产细胞株，并经生物反应器扩大培养含量，细胞生长和紫杉醇含量都相当理想，通过细胞培养技术规模化商业化生产紫杉醇的研究已取得了重大的进展。

3.1.2紫草宁

紫草宁可以用作创伤、烧伤以及痔疮的治疗药物。1974年，Tabata等研究了在哪一种培养基上可使培养细胞产生紫草宁衍生物。1981年Tabata和Fujita 等进行悬浮培养，并得到紫草宁衍生物。日本在1983年也用大规模紫草细胞培养来生产紫草宁。国内南京大学生物系从1986年开始研究，得出在适当的培养条件下，培养的紫草细胞悬浮无中紫草宁含量占干重的14%，比紫草根中含量高几倍。

3．1.3薄荷油

目前已经开始采用胡椒薄荷细胞培养技术生产工业薄荷油，但产量很低，这主要是因为菇烯单体的不稳定性及植物毒素的毒性作用而影响到薄荷油的合成。如今，胡椒薄荷中菇烯单体的合成途径已经基本确定。此外，在采用经根癌农杆

菌T37转化后的薄荷顶芽培养物，发现薄荷油物质的生物合成与菇烯类物质有关，已测出菇烯类物质是由叶部的油腺所分泌。这些发现必将促进工业薄荷油的生产。

3.1.4花青素

花青素广泛存在于各种植物物种中，主要集中于花，花尊及果实部分，呈现粉红、红、紫及蓝色，用作食品添加剂可获得诱人的自然的红色。随着国际社会对健康的重视，很多合成色素因使用安全问题被禁用，低毒性的天然花青素就有着巨大的应用潜力。在1987年与1989年Iiker和Francis建议将植物细胞培养的天然花青素产品制品作为合成花青素的替代产品。有许多厂家和研究机构从事从各种植物细胞中生产天然色素的生产研究，并取得很大的进展。Harigae Yasushi用选择可见高产细胞团的方法，在MS培养基上挑选出繁殖快的高产花青素葡萄细胞系，在30L的小型发酵罐中培养，粗花青素产率达到0.3% ；Kobayashi，Yashinori等在光照条件下悬浮培养花青素的土当归细胞，在SOOL 发酵罐中培养16d收获细胞，细胞重量增加26倍，花青素产量5倍，占细胞干重的17.2%。随着研究工作的进一步深人，植物细胞培养花青素将进人工业化阶段。目前已有报道的能生产花青素的植物有：大戟属、翠菊属、甜生豆、矢车菊属、玫瑰花、紫菊属、苹果、葡萄、胡罗卜、野生胡罗卜、葡萄藤、土当归、商陆、筋骨草属、靶苔属等。报道过的能用植物细胞培养生产的色素有胡罗卜素、叶黄素、单黄酮体等。

4种质资源的保存和基因库的建立

生命物质的保存，已引起许多科研工作者的兴趣，其中包括原核生物、植物及动物材料的保存，种质保存的目的是为了确保有用的种质能在任何时候都具有生命力。组织培养能安全地保存植物的细胞、愈伤组织或分生组织，且在储藏几年后，仍能稳定地产生再生过程。通过无性系繁殖保存作物已成为迫切要求，尤其对于热带作物。另外，由于自然和人为的破坏，许多具有或可能具有育种价值的能成为基因库的品系在消失，作物栽培品种、亲本植物品系以及突变种也通常需要保存。组织培养对于植物生长和基因型保存研究要比大田繁殖优越，节省土地、人工、能源。组织培养材料体积小，对于冷冻后解冻还能存活的细胞来说，利于在低温或超低温中长期保存。种质资源的保存和基因库的建立在育种工作中是十

分重要的。

展望

虽然组培育苗存在成本高、技术复杂等问题，但随着科学技术的不断发展，组培育苗将在未来植物繁殖中占有重要地位[6]。其发展趋势如下：

（１）组培技术育苗植物种类不断增加。

如组培技术育苗种类有果树、蔬菜、草坪草、花卉、香料植物、药用植物、茶叶、农作物等，既有草本又有木本。

（２）组培技术程序简化，组培成本降低。

例如：用全自然光代替人工光照的组培育苗技术，使组培育苗的成本大幅度降低；新药品、新方法的运用将使传统的组培技术得以改进，使组培育苗技术更经济、更实用。

（３）组培技术不断提高。由最初的茎尖快繁到花药培养、胚胎培养、原生质体培养、体细胞杂交等。

（４）组培技术的应用范围不断扩大。由植物的简单繁育到突变体选育、种植资源保存等。

（５）组培技术逐渐向自动化方向发展。

随着现代化温室在我国的应用及环境控制水平的提高，组培育苗将与现代化温室、电脑自控调节等手段相结合，使其效率更高。

参考文献

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74-75

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植物组织培养试题与答案(集合版)

植物组织培养练习题 1.植物组织培养：指要人工控制的条件下，将植物体的任何部分，或器官、或组织、或细胞， 进行离体培养，使之发育形成完整植物体。所谓人工控制的条件，即营养条件和环境条件； 植物体的任何一部分是指根、茎、叶、花、果、实以及它们的组织切片和细胞。 2.愈伤组织培养：将外植体接种在人工培养基上，由于植物生长调节剂的存在，而使其细胞 脱分化形成愈伤组织，然后通过再分化形成再生植株。 3.外植体：植物组织培养中的各种接种材料，包括植物体的各种器官、组织、细胞和原生质 体等。 4.脱分化：一个已停止分裂的成熟细胞转变为分生状态，并形成未分化的愈伤组织的现象。 5、接种：把经过表面灭菌后的外植体切碎或分离出器官、组织、细胞，转放到无菌培养基上的 全部操作过程。 6、褐变：外植体在培养过程中体内的多酚氧化酶被激活，使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类 物质，这种致死性的褐化物不但向外扩散使培养基逐渐变成褐色，而且还会抑制其他酶的活性，严重影响外植体的脱分化和器官分化，最后变褐而死亡的现象。 二填空 植物组织培养根据培养方式分为固体培养和液体培养。 2、植物组织培养类型分为愈伤组织培养、器官培养、胚培养、细胞和原生质体培养。 3、组织培养的主要应用领域有快速繁殖、脱毒、体细胞无性系变异和新品种培育、单倍体育种、种质保存、遗传转化、次生代谢物的生产等几个方面。 4、茎尖培养根据培养目的和取材大小可分为快速繁殖和脱毒培养两种类型。 5、一般组织培养的几道工序如下：培养器皿的清洗、培养基的配制、分装和高压灭菌；无菌操作——材料的表面灭菌和接种，培养；试管苗的驯化、移栽与初期管理。 6、在进行植物组织培养室设计时，其设计应包括洗涤室、准备室、灭菌室、无菌操作室、培养室、细胞学实验室、摄影室等分室，另加驯化室、温室和大棚。 7、培养基的成分主要包括无机营养、氨基酸、有机附加物、维生素、糖、琼脂、激素、活性炭、PH。 8、植物器官培养主要是指植物的根、茎、叶、花器和幼小果实的无菌培养。 9、细胞全能性是指植物的每一个细胞都携带有一完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。 10、玻璃化现象是指试管苗的一种生长失调症状，当植物材料进行离体繁殖时，有些培养物的嫩茎、叶片往往会出现半透明状和水渍状，这种现象称为玻璃化。其苗称为玻璃化苗。

植物组培实验室配置清单

植物组培实验室建设 目录 1、功能简述 (1) 1)准备室 (1) 2)灭菌室 (1) 3)缓冲间 (2) 4)无菌操作室 (2) 5)培养室 (2) 6)驯化室 (3) 7)温室 (3) 8)辅助实验室（非必要） (3) ①细胞学实验室 (3) ②生理生化分析室 (4) 2、设备及耗材清单 (4) 1)试验设备清单 (4) 2)常备试剂清单 (6) ①MS培养基必备试剂 (7) ②常备激素及辅助试剂 (7)

植物组培实验室建设 1、功能简述 植物组织培养实验室一般应包括准备室、洗涤灭菌室、无菌操作室、培养室、缓冲间，这也是组织培养实验所必须具备的基本条件。要培养成大田苗还要有相应的驯化室、温室。 1)准备室 用途：又叫化学实验室，进行一切与实验有关的准备工作。完成所使用的各种药品的贮备、称量、溶解、器皿洗涤、晾置、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养材料的预处理等。 设备：准备室应具备实验台、药品柜、水池、落水架、仪器、药品、防尘橱（放置培养容器）、冰箱、天平（0.1g、0.0001g分度各一台）、干热消毒柜（可省去）、蒸馏水器（可省去）、酸度计(又称pH计，为节约成本和减少维护可用pH试纸代替)、过滤灭菌器、培养皿、培养瓶、三角瓶、试管、电磁炉、水浴锅、漏斗、量筒、刻度移液管（为操作简便起见可购买移液枪1ml、5ml各一个代替）、玻璃棒、酒精灯、镊子、试管架、琼脂、纱布、棉塞、封口膜、大量元素、微量元素、蔗糖、有机物和植物激素的母液（详细内容见附表）、NaOH、盐酸、滤纸、脱脂棉、橡皮筋、牛皮纸等。 图1 准备室图2 灭菌室 2)灭菌室 用途：完成各种器具的保存、培养基的灭菌等。 1

植物组织培养复习资料.doc

1.植物组织培养按培养对象分为______ 、 _______ 、________ 、 ________ 、________ 等几种类型。 2.一个己停止分裂的成熟细胞转变为分生状态，并形成耒分化的愈伤组织的现象称为 n tv 3.不同的灭菌剂其灭菌的机理一般不一样，次氯酸钙和次氯酸钠都是利用分解产生 _________ 来杀菌的；升汞是靠 ________ 来达到灭菌日的。 4.去除植物病毒的主耍方法是 _____ 和_______ 两种方法，当把二者结合起來脱毒效 果最好 5.在通过微茎尖培养脱毒时，外植体的大小应以成苗率和脱毒率综合确定，一般以 __________ mm、带 ________ 个叶原基为好。 6.White培养基________ 浓度低，适合生根培养。 7.一个已停止分裂的成熟细胞转变为_________ 状态，并形成_________ 的现象称为“ 脱分化”。 8.BA/NAA的高低决定了外植体的发育方向，比值低时促进 ________ 的生长，这时 _________ 占主导地位；比值高促进_________ 的生长，这时 _________ 占主导地位。 9.进行植物组织培养最基本的前提条件是 _____ 。 1、植物组织培养的理论基础是植物细胞全能性。 2、组织培养实验室必要的设备有超净工作台、高压灭菌器、空调机、夭平、显微镜、蒸饱水发生器等。 3、糖在植物组织培养中是不可缺少的，它不但作为离体组织赖以生长的碳源，而且还能维持培养菇渗透压 4、培养基灭菌一般在-108 kPa的压力下,锅内温度达121 °C ,维持20-30 min o 5、在离体叶培养中，6?BA和KT利于芽的形成:24D利于愈伤纟FI织的形成 6、在离体叶组织脱分化和再分化培养屮，茎和芽的分化主要有4个途径：方?接产生不泄芽、由愈伤组织产工不定芽、胚状体形成、形成球状体或小鳞茎等途径。 7、目前培育无病毒苗最广泛和最重要的一个途径是茎尖培养脱毒。 8、花药培养前的预处理:低温冷藏是最常用的方法。 1、植物组织培养的发展分为三个阶段：萌芽阶段、奠基阶段和快速发展和丿、'、/「用阶段。 2、培养基最常用的碳源是蔗糖,使用浓度在1%?5%常用 _3_%o 3、培养基的种类按其态相不同分为固体培养基与液体培养基，其火菌方法一般采用壷热消毒灭菌方法。 4、 pll的大小会影响琼脂的凝固能力，一般当pll大于6.0时，，培养基将会 ___________ ,低于5.0时，琼脂不能很好地凝同。 5、一般情况下，生长索/细胞分裂素的比值高，有利于根的形成和愈伤组织的形成:比值低有利于芽的形成。

植物组织培养 考试复习题.doc

植物组织培养考试复习题 植物组织培养 绪论P1 第一章植物组织培养的基本原理P3 第二章植物组织培养的基本原理P6 第三章植物器官和组织培养P口 第四章胚胎培养及离体授粉P16 第五章花药和花粉培养P20 第六章植物细胞培养P24 第八章原生质体培养P27 第九章植物离体繁殖P30 第十章无病毒苗木培育P33 植物组织培养基本操作P35 1 绪论 植物组织培养的概念植物组织培养是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、 由于培养的植物材料已脱离母体，乂称为植物离体培养(Plant culture in vitro)o 广义：对植物的器官、组织、细胞及原生质体进行离体培养技术植物组织培养

狭义：对植物的组织(分生组织、表皮组织、薄壁组织等)及培养产生 的愈伤组织进行离体培养。 1.无菌：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1111中正常生长和发育。 2.人工控制的环境条件：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。 3.外植体：由活体（in vivo）植物体上提取下來的，接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官等。（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。） 4.愈伤组织：外植体因受伤或在离体培养时，其未分化的细胞和已分 化的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。 （在人工培养基上由外植体上形成的一团无序生长状态的薄壁细胞。）植物组织培养的特点 植物组织培养的主要特点是采用微生物学的实验手段来操作植物离体 的器官、组织和细胞。具体特点表现在： 1）组织培养的整个过程都是在无菌条件下进行的，外植体、培养基、接种环境都须经过无菌处理。 2）组织培养在多数情况下是利用成分完全确定的人工培养基进行的, 除少数特殊情况（进行营养缺陷型突变细胞的筛选）夕卜，素、微量元素、有机物和植物激素，培养基的PH和渗透压也是人为设定的。因此，在组织下也能再生完整植株。14）组织培养物通过连续继代培养可以不断增殖，

植物组织培养实验室 组培室 规划设计

植物组织培养实验室组培室规划设计 一、实验室要求理想的组织培养实验室应该建立在安静、清洁、远离污染 源的地方，最好在常年主风向的上风方向，尽量减少污染。规模化生产的组织 培养实验室最好建在交通方便的地方，便于培养产品的运送。实验室的建设均 需考虑两个方面的问题：一是所从事的实验的性质，即是生产性的还是研究性的，是基本层次的还是较高层次的；二是实验室的规模，规模主要取决于经费 和实验性质。无论实验室的性质和规模如何，实验室设置的基本原则是：科学、高效、经济和实用。一个组织培养实验室必须满足3个基本的需要：实验准备(培养基制备、器皿洗涤、培养基和培养器皿灭菌)、无菌操作和控制培养。此外，还可根据从事的实验要求来考虑辅助实验室及其各种附加设施，使实验室 更加完善。在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中需要哪些最基本的 设备条件有个全面的了解，以便因地制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。实验室的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目的，实验室规 模太小，则会限制生产，影响效率。在设计组织培养实验室时，应按组织培养 程序来没计，避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。植物组织培养是在严格 无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件，需要一定的设备、器材和用具，同 时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。二、实验室组成(一)基本实 验室基本实验室包括准备室、洗涤灭菌室、无菌操作室、培养室、缓冲间，是 组织培养实验所必须具备的基本条件。如进行工厂化生产，年产4万-20万， 需3-4间实验用房，总面积60平方米。1、准备室(化学实验室)功能：又叫化 学实验室，进行一切与实验有关的准备工作：完成所使用的各种药品的贮备、 称量、溶解、器皿洗涤、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养 材料的预处理等。要求：最好有20平方米左右。要求宽敞明亮、以便于放置多个实验台和相关设备，方便多人同时工作；同时要求通风条件好，便于气体交换；实验室地面应便于清洁，并应进行防滑处理。分类：分体式-研究性质实验室，分开的若干房间将准备室分解为药品贮藏室、培养基配制与洗涤室和灭菌 室等，功能明确，便于管理，但不适于大规模生产。通间式-规模化实验室，准备室一般设计成大的通间，使试验操作的各个环节在同一房间内按程序完成。 准备试验的过程在同一空间进行，便于程序化操作与管理，试验中减少各环节 间的衔接时间，从而提高工作效率。此外还便于培养基配制、分装和灭菌的自

植物组织培养复习重点

组培复习材料 一、名词解释 1、培养基：是离体植物（外植体）赖以生长、分化的基础，是根据植物的需求，人工配制的含有各种营养成分的营养液。 2、液体培养：把细胞或生物体的一部分，置于液体培养基中使其发育，并不断振荡，使之均匀地在悬浊液中进行培养的一种方法。 3、种子培养：是成熟种子和发育不全的未成熟种子的无菌培养。 4、叶培养：从母体植株上将叶组织（包括叶原基在内）切下，放在无菌的人工条件下使其生长发育形成植株的技术。 5、热处理脱毒：在一定范围内，用高温处理可部分或完全钝化植物组织中的某些病毒而不伤害或很少伤害植物本身的脱毒方法。 6、花药培养：是把花粉发育到一定阶段的花药接种到培养基上，来改变花粉的发育程序，使其分裂形成细胞团，进而分化成杯状体，然后再生植株，或形成愈伤组织，由愈伤组织再分化成植株。 7、连续培养：是利用特别的培养容器进行大规模细胞培养的一种培养方式。（培养过程中，不断注入新鲜培养基，排掉等体积用过的培养基，或者抽取悬浮培养物，使培养物的营养物质得到不断补充，从而保持其恒定体积的培养。—— 8、分批培养：指把细胞分散在一定容积的培养基中进行培养，建立单细胞培养物的培养方式。（细胞生长在固定体积的培养基中，当主要营养物质耗尽时，细胞的分裂和生长即停止。） 二、简答题 1、MS培养基特点。 答：MS培养基是Murashige和Skoog于1962年为烟草细胞培养设计的，其特点是无机盐和离子浓度较高，是较稳定的离子平衡溶液，具有高含量的氮、钾，尤其是硝酸盐用量大，还有一定数量的铵盐，其养分的数量和比例合适，不需要添加更多的有机附加物，就能满足植物组织对矿质营养的要求，加速愈伤组织和培养物的生长，当培养物就不转移时仍可维持其生存。目前应用最广泛。 2、植物组培生产特点。 答：①和传统的生产方式相比，具有不占耕地、生产不受季节限制而且能够整年连续进行、不受灾害性天气和病虫害影响的特点； ②具有人为可控性，可采用更适合于植物生长的“培养基”代替土壤提供养分和生长调节物质；

植物组织培养研究进展

植物组织培养研究进展 摘要 植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。 关键词: 组织培养；存在问题；措施；发展 20 世纪后半叶，植物组织培养发展十分迅速，利用组织培养，不仅可以生产大量的优良无性系，并可获得人类需要的多种代谢物质；细胞融合可打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲和性障碍，在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力；还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体；组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。因此，植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支，如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等，并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，被认为是一项很有潜力的高新技术。 1组织培养的基本原理 1.1植物组织培养的概念 植物组织培养技术是指在无菌条件下，将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织或潜伏芽等，或长成完整的植株的技术[2]。 1.2植物组织培养的依据 植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3]，大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直到单个细胞，即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖，发育成完整植株的潜力的观点。1943年，美国人White在烟草愈伤组织培养中, 偶然发现形成一个芽, 证实了GHaberlanclt的论点[4]。在许多科学家的努力下，植物组织培养技术得到了迅速发展，其理论和方法趋于完善和成熟，并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。 1.3培养基的选择 组织培养的基础培养基有MT、MS、SH、White等[5]。由于不同植物所需要的生长条件有所不同，会对培养基做一些不同的处理，一般采用较多的是MS。组织培养采用固体培养基的较多，但只有在植物周围的营养物和激素被吸收，如果其他残留的培养基也能被利用，对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。董雁等[6]利用回收转换后废弃的继代培养基，加入原继代培养基30 %浓度母液的培养基，培养效果与原继代培养基的基本相同，说明继代培养基再利用是可行的，这为规模化组培育苗开辟了新的途径。杜勤[7]等在无外源激素条件下，研究液体和固体培养基对黄瓜子叶培养器官分化的影响，结果用液体培养基直接诱导花芽率更高，分化高峰期出现的时间也更早，说明液体培养基对外植体的生长更有利，只是固体培养基更易操作而被较广泛应用。 2植物组织培养过程中存在的问题 2.1 污染问题 组织培养过程中的污染包括内因污染和外因污染。内因污染指由于外植体的表面或者内部带菌而引起的污染；外因污染则是主要由环境污染和操作不当引起，是指在接种或培养过程中病菌入侵，例如培养基、接种工具和接种室消毒不严格以及操作不规范等[8]。 针对植物组织培养中污染产生的原因，应从以下2个方而着手来控制污染。一是控制外植体自身带菌，外植体的表而带菌可以经过一系列的杀菌处理来减少；而外植体的内部带菌是不

最新植物组织培养试题库

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植物组织培养试题库 一、名词 外植体：在植物组织培养过程中，由植物体上切取的根、茎、叶、花、果、种子 等器官以及各种组织、细胞或原生质体等统称为外植体。 热处理脱毒：利用病毒和植物细胞对高温忍耐性不同，选择适当的高温处理染病 植株，使植株体内的病毒部分或全部失活，而植株本身仍然存活。 平板培养法：是把单细胞悬浮液与融化的琼脂培养基均匀混合，平铺一薄层在培 养基底上的培养方法。 消毒：指杀死、消除或充分抑制部分微生物，使之不再发生危害作用。 玻璃化现象：在长期的离体培养繁殖时，有些试管苗的嫩茎、叶片呈现半透明水
渍状，这种现象称为玻璃化。 脱毒苗：是指不含该种植物的主要危害病毒，即经检测主要病毒在植物内的存在 表现阴性反应的苗木。 灭菌：是指用物理或化学的方法，杀死物体表面和孔隙内的一切微生物或生物体，
即把所有生命的物质全部杀死。 褐变：是指外植体在培养中体内的多酚氧化酶被激活，使细胞里的酚类物质氧化
成棕褐色的醌类物质，有时使整个培养基变褐，从而抑制其他酶的活性，影响 材料的培养。 微尖嫁接：指在人工培养基上培养实生砧木，嫁接无病毒茎尖以培养脱毒苗的技 术。主要程序：无菌砧木培养—茎尖准备—嫁接—嫁接苗培养—移栽。 植物细胞全能性：一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统和细胞核，它就会 有一整套发育成一个完整植株的遗传基础，在适当的条件下可以通过分裂、分化 再生成一个完整的植株。 人工种子：将组织培养产生的体细胞胚或不定牙包裹在能提供养分的胶囊里，再 在胶囊的外面包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜，形成一种类似自然 种子的结构。 试管苗驯化：植物组织培养中获得的小植株，长期生长在试管或三角瓶内，体表 几乎没有保护组织，生长势弱，适应性差，要露地移栽成活，完成由“异养”到 “自养”的转变，需要一个逐渐适应的驯化过程。 器官培养：植物的根、茎、叶、花器（包括花药、子房）和幼小果实的无菌培 养。 微体嫁接：指将 0.1-0.2mm 的茎尖作为接穗，嫁接到由试管中培养出来的无菌 实生砧木上，继续进行试管培养，愈合成为完整的的植株。 快速繁殖(微繁殖): 用组织培养的方法,使植物的部分器官,组织迅速扩大培养, 并移植到温室或农田繁殖出大量幼苗的繁殖方法. 脱分化:将已分化组织的已停止分裂的细胞从植物体的抑制性影响下解脱出来, 恢复细胞的分裂活性.一个成熟的细胞转变为分生状态的过程叫脱分化. 原生质体融合(体细胞杂交):就是使分离下来的不同亲本的原生质体,在离体条 件下通过诱导发生的质膜融合进而细胞核融合,像性细胞受精作用那样互相融合 成一体的现象. 愈伤组织培养:是指将母体植株上的外植体,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
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扬州市植物组织培养实验室建设指导方案

扬州市植物组织培养实验室建设指导方案 （试行） 一、建设目的 植物组织培养是20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。在快速繁育、种苗脱毒、远缘杂交、突变育种、基因工程和生物制品等方面都得到了应用。植物组织培养技术涉及到多项高中生命科学课程中的基础知识，例如：细胞全能性原理、细胞增殖、细胞分化、植物激素及生命的基本元素和物质等。在生物选修一《生物技术》教材中，组织培养已经作为一个专题实验，成为高中升学考试的一个考点。组织培养作为一项生物技术，它对学生的动手能力和科学素养都提出新的要求，使学生能够在知识层面、能力层面和情感层面上达到了全面的拓展。 二、建设要求 组织培养实验室面积一般为96-120平方米，学生实验依据无菌间超净工作台的多少分组进行，原则上6~8人一组。 组织培养实验基于对无菌条件的严格要求，由准备室、缓冲间、无菌室、培养室和炼苗室四部分组成。 1、准备室 功能：进行一切与实验有关的准备工作。完成所使用的各种药品的贮备、称量、溶解、器皿洗涤、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养材料的预处理等。 设备：准备室应具备实验边台、药品柜、水池、仪器、药品、天平、纯水机（制作组织培养基用水）、酸度计、烘干箱、高压灭菌锅、超声波清洗器及常用的培养基配制用玻璃仪器等。 2、缓冲间 功能：是进入无菌室前的一个缓冲场地，减少人体从外界带入的尘埃等污染物。 要求：缓冲间需5～8平方米，保持清洁无菌。缓冲间需安装紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。 3、无菌间 功能：也叫接种室，主要用于植物材料的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继代、原生质体的制备以及一切需要进行无菌操作的技术程序，是植物离体培养研究或生产中最关键的一步。

植物组织培养知识点总结

植物组织培养知识点总结第一、二章 1植物组织培养概念、分类、应用、创始人、奠基人 2实验室各分室名称、主要设备、主要功能 3无菌操作技术流程 4表面消毒剂种类及作用效果 5培养基成分及各成分的作用 6植物组织培养三大难题 7那些成分要抽滤灭菌 第三、四章 8植物细胞全能性原理 9名词解释：愈伤组织、脱分化、体细胞胚、人工种子 10体细胞胚的特点 11愈伤组织形成发育的三个时期，两种类型，良好愈伤组织的特点 12植物离体微繁，一般过程，各阶段注意事项 13褐变，影响褐变的因素，克服褐变的措施；玻璃化，无糖培养技术第五、六、七章 14植物脱毒方法、原理 15脱毒率包括两种方面含义 16人工诱导单倍体的三种途径 17花药培养得到的再生植株倍性如何，为什么 18花药培养的应用，花药培养力，一般培养过程。 19离体幼胚培养，胚发育有几种类型各有何特点 20离体授粉离体受精 21简述胚乳培养的意义

第八、九章 22原生质体概念，两种分离方法，纯化方法。 23酶法分离植物原生质体的酶液组成及作用 24简述植物原生质体培养基的特点 25原生质体融合，融合的主要方法 26体细胞杂交过程 27融合产物的种类及特点 28植物细胞无性系变异，特点 29提高植物细胞无性系变异频率的方法 30细胞突变体的类型及对应的筛选方法 植物组织培养知识点总结 第一、二章 1植物组织培养概念、分类、应用、创始人、奠基人 概念：是一种将植物的器官、组织或细胞在适当的培养基上进行无菌培养，并重新再生细胞或植株的技术。 分类：（1）按外植体来源和特性分：植株培养胚胎培养器官培养组织或愈伤组织培养细胞或原生质体培养；（2）按培养方法分：固体培养液体培养固体液体两相培养 应用：（1）克服远缘杂交中杂种不育性，种子无活力或配发育不全的植物获得后代，一年多代育种（2）培育三倍体（3）单倍体育种（4）提高突变频率，筛选变异类型（5）经过细胞融合得到体细胞杂种（6）种质资源保存 2实验室各分室名称、主要设备、主要功能 化学实验室（准备室）

植物组织培养的研究进展和发展趋势

植物组织培养的研究进展和发展趋势 （甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术，甘肃兰州730070） 摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；研究进展；发展趋势 Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070) Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture. Key words: organizational culture; research status; trends 引言 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，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，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学 等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来，随着 科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力，现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。 1在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。目前，国内外已

2010-2014植物组织培养高考题汇编(含详解)汇总

1.（2014广东卷）（16分）铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一，应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程如下： 在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图17所示，请回答下列问题： ⑴选用新生营养芽为外植体的原因是，诱导外植体形成PLBs的过程称。 ⑵与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在，，。 ⑶脱落酸（ABA）能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案是探讨了以下问题： ①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基后按比例加入。②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品（PLBs）称重（g/瓶）后再测定生物碱含量。如初始（第0天）数据已知，实验过程中还需测定的样品数为。 ③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品（重复样）的时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。

【答案】（1）细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs（2分）；细胞的脱分化（2分）（2）生长起始快（2分），快速生长时间较长（2分）；PLBs产量较高（2分）；（3）①灭菌、冷却（2分）；②75（2分）；③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大（3分） 【解析】（1）新生营养芽分裂能力强，全能性容易表达；根据题干可知，PLBs类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。（2）据图分析，光照下PLBs的重量高于黑暗条件下，原因可能是光照有利于细胞增殖、叶绿体的形成和进行光合作用制造有机物。（3）①由于ABA受热易分解，所以各种液体培养基灭菌后，冷却，再加入不同浓度的ABA ②根据题干可知，实验50天完成，每10天取样，需要取样5次，4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复，因此每次取样需要记录15个样品中的数据，共需要测定样品数75 ③适量的ABA可提高生物碱产量，当样品的平均值最大时，所对应的ABA浓度和时间为最适。 2.（2014江苏卷）（9分）为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题： （1）外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为。 （2）在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如右图所示。细胞干重在12d后下降的原因有；培养液中蔗糖的作用是、。 （3）多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常采用纤维素酶和酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞（2n）经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是、。 （4）为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有（填序号）。 ①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋②必须在光照条件下培养

植物组织培养期末复习资料

植物组织培养期末复习资料 一、名词解释 1.植物组织培养：是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。又称为植物离体培养、微型培养、试管培养。 2.愈伤组织：是指外植体因受伤或在离体培养时，其未分化的细胞和已分化的 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。 3.细胞全能性：指植物的每一个具有完整细胞核的活细胞，具有该植株的全部 遗传信息，在一定条件下发育成完整植株的潜在能力。 4.胚状体：指在植物组织培养过程中，由细胞诱导分化形成的胚状结构，其功 能类似于合子胚，可进一步再生成一个完整植株。 5.器官离体培养：是指对植物某一器官的全部或部分或器官原基进行离体培养 的技术。 6.胚胎培养：指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳进行离体培养，使其发育成完 整植株的技术。 7.花药培养：是将花粉发育至一定阶段的花药接种到人工培养基上进行培养， 以形成花粉胚或愈伤组织进而分化成植株的技术。 8.花粉培养：是将花粉从花药中分离出来进行离体培养的过程。 9.细胞培养：是指对植物器官或愈伤组织上分离出的单细胞（或小细胞团）进 行培养，形成单细胞无性系或再生植株的技术。 10.原生质体培养：在人工控制条件下，将原生质体进行培养，使其形成完整植 株的技术 11.原生质体融合：也称体细胞杂交，指通过物理化学方法使原生质体融合，经 培养获得具有双亲全部或部分遗传物质的后代的方法 12.植板率：已形成细胞团的百分数（即每100个铺在平板上的细胞中有多少个 能长出细胞团） 13.脱分化〔dedifferentiation〕:指在离体培养条件下，已分化的细胞、组织 和器官在人工诱导条件下，失去原来的结构和功能而恢复分生能力，回复到分生组织状态的过程。（掌握） 14.再分化（redifferentiation):指在离体培养条件下，经脱分化的组织或细胞 在一定的培养条件下可转变为各种不同的细胞类型，形成完整植株的过程。 （掌握） 15.初代培养：指外植体来源于母本植株的最初培养 16.继代培养：将初代培养得到的培养体移植于新鲜培养基中，这种反复多次的 移植培养称为继代培养。 17.胚状体发生（embryoid）：指在组织培养中，由一个非合子细胞(体细胞)，经 胚胎发生和胚胎发育过程（经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期），形成具有双极性的胚状结构。 18.污染：植物组织培养过程中培养基和培养材料滋生杂菌，导致培养失败的现 象 19.玻璃化：试管植物的玻璃化是指试管苗外观形态呈半透明、水渍状的生长异 常现象，一旦形成玻璃苗，植株的增值系数即明显下降，既不能再用于后续的生根或继代增殖培养，移栽也难以成活。

组培的研究进展及发展趋势

组培的研究进展及发展趋势 植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；新技术；应用现状；发展趋势 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，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，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。近年来，随着科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力。 一、植物组织培养新技术的研究 随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究，一些新的培养方法和技术不断出现，为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。 1.新型光源的应用 光是植物生长发育必不可少的重要因素之一，光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。日本的田中道男等运用阴极荧光灯( CCFL)作为文心兰试管苗光源, 结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。另外田中道男等利用SILHOS 作为生菜组织培养光源, 获得了高质量的组织培养苗。目前LED是组织培养中最有效的人工照明光源，而CCFL等新型光源是未来发展的主要方向。 2.开放组织培养技术 传统的植物组织培养属于严格的封闭式培养，因而造成灭菌成本偏高、培养基易污染、外界环境调控难度大等缺点。而开放组织培养新技术是在外加抗菌剂的条件下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境，在自然开放的有菌环境中进行，恰好弥补了这些不足。赵青华等采用开放式组培技术，在培养基中添加抑菌剂，克服了非灭菌条件下魔芋组织培养污染问题，有效地简化了实验步骤，降低了生产成本。何松林的研究表明在添加抗菌剂的开放式组培中，文心

植物组织培养试题

农业生物技术第二章植物组织培养试卷 班级___________ 姓名___________ 得分______________ 一、单项选择题（60） 1．植物组织培养是（） A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织B．愈伤组织培育成植株 C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 D．愈伤组织形成高度液泡化组织 2．由于培养物脱离母株在试管内培养,故将植物组织培养又叫（） C．器官培养 D．离体培养 A.初代培养 B.继代培养 3．细胞形态和功能发生永久性变化过程称为（） A.分生 B.分化 C．脱分化 D．再分化 4．对外植体进行的第一次培养称为（） A.初次培养 B.器官培养 C．初代培养 D．继代培养 5．在人工培养基上通过诱导外植体而形成的一团无序的薄壁细胞团叫（） A.分生组织 B.保护组织 C．同化组织 D．愈伤组织 6．大量生产实践证明,通过（）可以有效地去除植物体内的病毒,获得无毒种苗. A.茎段培养技术 B.茎尖脱毒技术 C．组织快繁技术 D．转基因技术 7．植物体因受伤或生理上分离而失掉组织或器官后,恢复或复制失去的部分,形成新的完整植株的能力,称为（） A.植物细胞全能性 B.植物的极性现象 C．植物的再生功能 D．细胞的分化 8．下列关于细胞全能性叙述正确的是（） A.每个生物体内的所有细胞具有相同的功能 B.生物体内任何一个细胞可完成该生物体全部功能 C．生物体每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能 D．生物体每个细胞都经过产生、分裂、生长、衰老、死亡的全过程 9．构成胚的所有细胞几乎都保持着未分化的状态和旺盛的分裂能力，称为（） A.脱分化细胞 B.成熟细胞 C．胚性细胞 D．再分化细胞 10．愈伤组织表面和内部形成很多胚状体，称为（） B.胚泡C．体细胞胚D．合子胚 A.胚囊 11．植物再生功能的产生是由于植物受伤组织产生了（） A.细胞分裂素 B.赤霉素 C．创伤激素 D．生长素 12．草莓茎尖在4℃黑暗条件下，可以保持生活力达（）年之久 A.4 B.5 C．6 D．8 13．脱毒培养指的是（） A.种苗消毒后的培养 B.种苗及土壤消毒后的培养 D．无毒茎尖的培养技术 C．外植体消毒后的培养

植物组织培养实验室(组培室)规划设计

植物组织培养实验室 (组培室规划设计 2009年 05月 31日星期日 10:18一、实验室要求 理想的组织培养实验室应该建立在安静、清洁、远离污染源的地方, 最好在常年主风向的上风方向, 尽量减少污染。规模化生产的组织培养实验室最好建在交通方便的地方, 便于培养产品的运送。 实验室的建设均需考虑两个方面的问题:一是所从事的实验的性质, 即是生产性的还是研究性的, 是基本层次的还是较高层次的; 二是实验室的规模, 规模主要取决于经费和实验性质。 无论实验室的性质和规模如何,实验室设置的基本原则是:科学、高效、经济和实用。一个组织培养实验室必须满足 3个基本的需要:实验准备 (培养基制备、器皿洗涤、培养基和培养器皿灭菌、无菌操作和控制培养。此外,还可根据从事的实验要求来考虑辅助实验室及其各种附加设施,使实验室更加完善。 在进行植物组织培养工作之前,首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解, 以便因地制宜地利用现有房屋, 或新建、改建实验室。实验室的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目的,实验室规模太小,则会限制生产,影响效率。在设计组织培养实验室时, 应按组织培养程序来没计, 避免某些环节倒排, 引起日后工作混乱。植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件, 需要一定的设备、器材和用具, 同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。 二、实验室组成 (一基本实验室 基本实验室包括准备室、洗涤灭菌室、无菌操作室、培养室、缓冲间,是组织培养实验所必须具备的基本条件。如进行工厂化生产,年产 4万 -20万, 需 3-4间实验用房,总面积 60平方米。

植物组织培养复习题

植物组织培养复习题 植物组织培养复习题（习题） 一、名词解释 愈伤组织：在培养基上由培养物产生的无序生长且没有一定结构的薄壁细胞团。 外植体：在组织培养中，由植物体上取下来进行离体培养的那部分组织或器官 脱分化：由高度分化的植物器官，组织或细胞经过离体培养，产生愈伤组织的过程。 半连续培养：利用培养罐进行大量细胞培养的一种方式。 无性系变异：由任何形式的细胞培养所产生的植株所表现出来的差异。 胚状体：在离体植物细胞、组织或器官培养过程中，由一个或一些体细胞，经过胚胎发生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结构。 看护培养：用同种或异种材料的愈伤组织作为看护组织培养细胞的一种方法。 无融合生殖：由配囊中卵细胞以外的其他细胞发育成的单倍体植株。 种质：亲代通过生殖细胞活体细胞直接传递给子代并决定固有生物性状的遗传物质。 悬浮培养：将游离的植物单细胞或小细胞团，按一定的细胞密度在受到不断拉动或摇动的液体培养基中进行培养的一种方式。 早熟萌发：在培养后迅速萌发为幼苗，不继续进行胚状生长，超过正常发育阶段。 选择压：在2个相对性状之间，一个性状被选择而生存下来的优势。 细胞全能性：任何有完整细胞核的植物细胞具有全部的遗传信息，在一定条件下，均具有分化，发育成完整植株的潜在能力。 条件培养基：在培养集中加入高密度的细胞进行培养，经过一段时间后，这些细胞向培养基中分泌一些促进细胞生长的活性物质，使培养基条件化，使原来在合成培养基上不能分裂的细胞发生分裂。 离体授粉：将未授粉的胚珠，子房或柱头从母体上分离下来，进行无菌培养，并通过一定的方式授给菌花粉，使其在试管内实现受精的技术。 同步化培养：培养基中大多数细胞都能同时通过细胞周期的各个阶段。

国内外苔藓植物组织培养研究进展

国内外苔藓植物组织培养研究进展 文章在对苔藓植物的特征及组织培养研究简史进行简要介绍的基础上，重点介绍了国内外学者对苔藓植物组织培养材料及基质的选择、外植体的消毒方法、培养基成分的选择及培养条件的筛选等4个方面的研究进展。 标签：苔藓植物；组织培养；消毒方法；培养基 苔藓植物是植物界中比较特殊的一个植物类群，主要生活在阴湿的环境中，是一类由水生向陆生过渡的重要的原始高等植物。苔藓植物生活史为典型的异型世代交替，孢子体则寄生于配子体上生活，孢子在产生新的配子体过程中还需要经过一个原丝体阶段。目前，全世界大约有2.3万种苔藓植物，其种类仅次于被子植物。 苔藓植物能够蓄积大量水分，因此对水土保持与涵养、森林及某些附生植物的发育都有极其重要的作用。此外，苔藓植物还含有脂类、萜类、黄酮类、生物碱、醌类等活性物质，因此具有极高的药用价值。 苔藓植物的组织培养历史可以追溯到1902年Haberlandt的研究和1905年Goebel等人的研究，此后的50余年时间内，科学家的关注点更多的集中于被子植物组织培养上，对苔藓植物的组织培养几无涉及。1957年，Allsopp利用石地钱和小叶苔的孢子进行组织培养，首次成功获得相应愈伤组织及再生叶状体。此后，世界范围内的关于苔藓植物组织培养的实验研究逐渐展开并取得了一定的成果。 1 苔藓植物组织培养供试材料及基质 目前，可以用于苔藓植物组织培养的材料主要是苔藓植物的配子体、孢子体和原丝体，此外还可以利用其生殖器官、芽孢、游离原生质体等。1960年，Ward 以Knudson培养基培养金发藓和波叶仙鹤藓的孢子并获得其无菌原丝体，并在添加了蔗糖的基本培养基中利用该无菌原丝体诱导获得了相应的愈伤组织及再生植株。2003年，高永超等利用牛角藓配子体茎段诱导获得相应愈伤组织，并探讨了蔗糖及大量元素对愈伤组织细胞生长的影响。2007年，于传梅利用膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体、柳叶藓的茎段、短叶藓和江岸立碗藓的孢子进行组织培养，获得了相应的愈伤组织或再生植株。 2 苔藓植物组织培养供试材料的消毒 可用于苔藓植物外植体消毒的试剂包括乙醇、次氯酸钠、升汞等，不同的供试材料和不同部位的外植体所用消毒剂有所不同。Saboljevic等研究表明，适用于Aloina aloides孢子和配子体消毒的次氯酸钠浓度分别为120.00g·L-1和90.00g·L-1。于传梅（2007）研究表明，适用于膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体消毒的试剂为0.1%次氯酸钠，消毒时间为5分钟。梁书峰（2010）研究表明，适用