植物组织培养技术
第2章植物组织培养技术
第二节植物组织培养概述
一、授课章节
第二节植物组织培养概述。
二、学时安排
2学时。
三、教学目标
1．掌握植物组织培养的含义。
2．了解植物组织培养的类型划分。
3．理解植物组织培养的应用原理。
4．掌握植物组织培养的特点和应用。
四、教学重点、难点分析
重点：
植物组织培养的含义、特点和应用。
难点：
植物组织培养的应用原理。
五、教具
电化教学设备，植物组织培养试管苗。
六、教学方法
讲授法，多媒体课件。
七、教学过程
Ⅰ.导入
前面我们学习了有关植物育种的一些知识，今天，请看我给同学们看一样东西(教师拿出试管苗)，问同学们这是什么呢？这就是我们要学的植物组织培养。
II.新课
一、植物组织培养的含义
植物组织培养是指在无菌条件下，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，给予适宜的培养条件，使其长成完整植株的过程。由于培养物脱离母株在试管内培养，故又称离体培养、试管培养。
二、植物组织培养的类型
植物组织培养由于分类依据不同可划分为不同的类型。
三、植物组织培养的应用原理
（一）植物细胞全能性
植物细胞全能性，是指植物体上每个具有完整细胞核的植物细胞，都具有该植物体的全部遗传信息和产生完整植株的能力。植物的体细胞一旦脱离所在器官或组织的束缚成为离体状态时，在一定的营养、激素和外界条件作用下，就可能表现出全能性，而生长发育成为完整的植株。
（二）细胞的分化和形态建成
（三）植物的再生功能
四、植物组织培养的特点
（一）研究材料来源单一，无性系遗传信息相同
（二）试验经济，管理方便，工作效率高
（三）培养条件人为控制，可周年连续进行试验或生产
（四）生长快，周期短，繁殖率高
五、植物组织培养的应用
（一）优良品种的快速繁殖
（二）脱毒及脱毒苗的再繁育
（三）植物新品种的培育
（四）种质资源的保存和交换
（五）有用次生代谢产物的生产
III.作业
1.简述植物组织培养的概念和培养类型。
2.植物组织培养技术有哪些特点？
3.植物组织培养在生产上有哪些方面的应用？
4.通过学习，你对植物组织培养技术是怎样理解的？
第二节植物组织培养厂房的设计与构建一、授课章节
第二节植物组织培养厂房的设计与构建。
二、学时安排
2学时。
三、教学目标
1．了解组培工厂的基本结构、各部分结构的具体功能。
2．理解组培工厂的设计原则与总体要求，能够根据需要和实际情况科学设计组培工厂。
3．掌握厂房的基本组成，仪器设备配备与设计要求。
4．了解常用仪器与用具的使用方法。
四、教学重点、难点分析
重点：
组培工厂的设计原则与总体要求。
难点：
根据需要和实际情况科学设计组培工厂。
五、教具
电化教学设备、组培工厂现场或实验室。
六、教学方法
讲授法，演示法。
七、教学过程
Ⅰ.导入
复习：植物组织培养的概念，类型及应用。
提问：细胞全能性的概念。
上次课我们学习了植物组织培养的基本知识，那么从事植物组织培养的生产需要一些基本的仪器和设备，今天我们来学习植物组织培养的厂房的设计与构建。
II.新课
一、植物组织培养厂房的设计
（一）设计原则
1.环境清洁、安静、远离污染源。
2.按照工作的目的和规模决定厂房的设计。
3.按照自然工作程序先后合理布局，避免生产环节倒排。
4.经济实用，节能安全。
（二）具体要求
1.厂房选址时应选择周围安静、阳光充足、无高大建筑物遮挡的环境；最好在常年主风向的上风方向，尽量减少污染；要求交通便利，便于产品的运送。
2.厂房各车间的大小和比例相对合理，车间的设计和设备的配置、摆放与其功能相适应。
3.厂房必须满足3个基本的需要：生产准备（器皿洗涤与存放、培养基制备、各种器具的灭菌）、无菌操作和控制培养。
4.厂房的建筑与装修材料要耐腐蚀，便于消毒和清洁。
（三）厂房基本组成
厂房根据结构和应用范围一般设计为药品配制间、洗涤间、培养基制作间、缓冲间、无菌操作间、试管苗培养间、试管苗驯化移植间。
1.药品配制间
（1）任务：主要用于化学药品的储藏、称量和溶液的配制。
（2）设计要求：干燥、通风、无直射光线。房间内设立工作台，工作台最好用抗盐碱，耐腐蚀的台面，要牢固、平稳，具有较好的抗震性能。注意磁力搅拌器与电子天平要分开台面放置。
（3）仪器与用具配置：大型工作台、药品柜、普通冰箱、电子分析天平、托盘天平、磁力搅拌器、容量瓶、烧杯、量筒等。
2.洗涤间
（1）任务：洗涤室用于完成玻璃器皿等仪器的清洗、干燥和贮存；外植体的
预处理与清洗；试管苗的出瓶、清洗与整理等工作。
（2）设计要求：房间内应宽敞明亮，方便多人同时操作；配备大型水槽，上下水道要畅通；地面、天花板及墙壁应耐湿和便于清洁；应有晾干台，用于放置洗涤后的培养器皿。
（3）仪器与用具配置：水槽、晾干台、周转箱、烘箱等。
3.培养基制作间
（1）任务：主要负责培养基的配制、分装、包扎和高压灭菌等工作。
（2）设计要求：房间宽敞明亮、通风良好，方便多人同时操作；目前灭菌大多采用电加温，墙体建筑时要预先设计电路线，确保用电线路和灭菌锅的用电安全。在灭菌锅上方的墙壁设置换气窗，利于通风排气。地面、墙壁应用耐湿材料铺设，防水、防潮、防腐蚀。
（3）仪器与用具配置：托盘天平、酸度计、工作台、高压灭菌锅、周转箱、储物柜等。
4.缓冲间
（1）任务：防止工作人员进出时带进杂菌。
（2）设计要求：面积一般2～3m2为宜；缓冲间应安装紫外灯，用以照射灭菌；配备鞋柜、衣柜、拖鞋，用于工作人员进入无菌操作室前在此更衣换鞋，（3）仪器与用具配置：紫外灯、鞋柜、衣柜、工作服等。
5.无菌操作间(接种间)
（1）任务：进行植物材料的分离接种及培养物转移。
（2）设计要求：接种室宜小不宜大，一般7~8m2。地面、天花板及四壁要求尽可能密闭光滑，易于清洁和消毒。配置推拉门，以减少开关门时的空气扰动。
房间密闭，干爽安静，清洁明亮。在适当位置吊装1~2盏紫外灯，用以照射灭菌。最好安装一小型空调，使室温可控，这样可使门窗紧闭，减少与外界空气对流。
（3）仪器与用具配置：超净工作台、紫外灯、空调机、医用小推车、接种器具消毒器、酒精灯、接种工具、搁物架等。
6.试管苗培养间
（1）任务：接种材料的培养生长。
（2）设计要求：培养间的大小可根据生产规模和培养架的大小、数目及其它附属设备而定。其设计以充分利用空间和节省能源为原则。高度比培养架略高为宜，周围墙壁和天花板要求光滑平坦、有绝热防火的性能。能够控制光照和温度，并保持相对的无菌环境；适当位置安装紫外灯进行照射灭菌。
（3）仪器与用具配置：培养架、空调机、光照时控器、温度计、摇床等。
7.试管苗驯化移植间
（1）任务：进行试管苗的驯化和移植。
（2）设计要求：通常在日光温室内进行，其面积大小根据生产规模而定。要求能够控温调湿、控光通风、控菌防虫。
（3）仪器与用具配置：移栽容器、弥雾装置、遮阳网、移栽基质等。
二、基本仪器设备和用具
（一）灭菌设备
1.湿热灭菌设备（高压蒸汽灭菌锅）：用于培养基、玻璃器皿以及其它可高温灭菌用品的灭菌，根据规模大小有小型手提式、中型立式、大型卧式等不同规格；根据控制方式分为手动控制、半自动控制和全自动控制等不同类型。
2.过滤灭菌设备（防细菌滤膜）：防细菌滤膜的网孔直径为0.45μm以下，当
溶液通过滤膜后，细菌的细胞和真菌的孢子等因大于滤膜直径而被阻，在需要过滤灭菌的液体量大时，常使用抽滤装置；液量小时，可用注射器。主要用于赤霉素、玉米素、脱落酸等不耐热物质的灭菌。
3.干热灭菌设备：利用高温烘烤或灼烧的方法进行灭菌，包括烘箱（器皿和器械的灭菌）、酒精灯（用于接种工具的灭菌）、接种器械灭菌器等。
4.其它灭菌设备：利用紫外光波、超声波、臭氧等杀菌，主要用于对空气和物体表面进行消毒。常用设备包括紫外灯、超声波清洗器、臭氧发生器等。
（二）接种设备与用具
1.超净工作台：超净工作台是植物组织培养最常用、最普及的无菌操作装置。根据风幕形成的方式可分为水平风和垂直风两种；根据使用方式分为单人单面、双人单面、双人双面等。
2.接种工具：外植体接种或培养物继代转接时使用的各种工具。常用的有：
尖头镊：用于分离植物组织等；
枪型镊：用于夹取植物器官继代转接和外植体接种；
解剖剪：用于幼嫩组织、细胞团等剪取；
弯头剪：用于转接、剪取试管苗茎段等；
解剖刀：用于外植体或培养物切割；
接种针：用于茎尖剥离和愈伤组织转移；
切割盘：用于原球茎、愈伤组织、植物器官等切割分离。
3.显微镜：包括双目体视显微镜(解剖镜)、生物显微镜、倒置显微镜和电子显微镜，用于剥离茎尖和进行培养物的观察、分析、拍照等。
（三）培养设备与用具
1.培养架：试管苗在培养间里培养时通常摆放在培养架上。培养架大多由金属制成，一般设5～8层，最低一层离地高约20cm，其他每层间隔30cm左右。培养架长度根据日光灯的长度而设计，如采用40W日光灯，则长1.3m，宽度一般为60cm。
2.恒温振荡器：用于液体培养时改善培养过程的氧气供应状况。
3.光照培养箱：对于一些对环境条件要求特别严格的培养物，可培养在能自动调控温度、湿度、光照等的智能光照培养箱里。
4.培养器皿：根据培养目的和要求不同，可选用不同类型和规格的培养容器。
（1）三角瓶：主要用于外植体静置培养、振荡培养或试管苗继代培养。规格有50mL，l00mL，150mL，250mL，500mL等，一般使用l50mL三角瓶。优点：其培养面积大，利于组织生长；透光度好；由于瓶口较小，不易污染。
（2）试管：主要用于茎尖培养、液体培养。试管要求口径大，长度稍短、以2cm×15cm、2.5cm×15cm、3cm×15cm 为宜。优点：占空间少，单位面积容纳的数量多。
（3）果酱瓶：主要用于继代和生根培养。优点：在工厂化大批量生产时使用，价格低廉，成本低；口径较大，便于操作。缺点：污染率较高；透光性稍差。
（4）塑料瓶：主要用于兰科植物的培养。有100mL、150mL、200mL、250mL 的规格。优点：密封好、透气性差、瓶内湿度大；质轻，便于操作，不易破损，污染率低；长方盒形的培养株数多，且叠摞起来节约空间。缺点：可重复利用性较差。
（四）称量设备与用具
1.天平：用于进行琼脂、蔗糖和各种药品的称量，需要有称量微量元素和植
物激素等的分析天平；称量大量元素、蔗糖和琼脂等的托盘天平等不同精度的天平。
2.烧杯：用于配制培养基母液时溶解各种化合物，规格有50～1000mL不等。
3.量筒：用于量取不同体积的液体，规格有50～1000mL不等。
4.试剂瓶：用于贮存不同容量的溶液，规格有50～1000mL不等。
5.移液管：用于吸取各种用量较少的母液，规格有0.1～10mL不等。
6.容量瓶：用于配制培养基母液时进行定容，规格有50～1000mL不等。
（五）环境控制设备与用具
1.空调机：自动控制植物组织培养厂房的温度，为培养物提供最适宜的温度条件。
2.冰箱：用于母液和某些试剂的贮存及培养材料的保鲜或与处理等。
3.光照时控器：用于自动控制培养间的光照时间。
（六）其它设备与用具
1.磁力搅拌器：磁力搅拌器用于加速搅拌难溶的物质，如各种化学物质等。磁力搅拌器还可加热，加快物质的溶解。
2.蒸馏水发生器或纯水机：用于制备配制母液和培养基的蒸馏水或去离子水。
3.药品柜：用于存放各种化学药品。
4.加热设备：制备固体培养基时需加热使固化剂溶化，因此需要加热设备如液化气灶、电炉、恒温水浴锅等。
5.pH计：用于精确测量和调节培养基的pH，大规模生产中一般用精密pH试纸代替。
III.作业
1.植物组织培养厂房的设计原则和要求有哪些？
2.植物组织培养的工艺流程是怎样的？
3.组建一个植物组织培养生产车间应包括哪几部分，各部分的设计要求以及主要功能是什么？
4.植物组织培养需要哪些基本设备，各有何作用？
第三节植物组织培养操作技术（1）
一、授课章节
第三节植物组织培养操作技术（1）。
二、学时安排
2学时。
三、教学目标
1．掌握组培的一般工作程序。
2．掌握不同类型培养器皿和用具的洗涤技术。
3．了解常用消毒灭菌方法的原理，掌握其操作技术，能根据物品种类正确选用消毒灭菌方法。
四、教学重点、难点分析
重点：
常用的消毒灭菌技术。
难点：
灭菌和消毒的区别及无菌意识的树立。
五、教具
电化教学设备。
六、教学方法
讲授法，演示法。
七、教学过程
Ⅰ.导入
提问：植物组织培养实验室的基本构成。
本次课主要介绍的是植物组织培养洗涤和消毒灭菌技术。
II.新课
一、洗涤技术
植物组织培养除了要对培养材料和接种用具进行严格消毒外，各种用具更要求洗涤清洁，因为各种灭菌方法的有效作用时间都是以材料或用具清洁为前提的。
（一）洗涤液
1.洗衣粉、洗洁精洗涤液适用于玻璃器皿和金属类器具的洗涤。
2.铬酸洗涤液由重铬酸钾和浓硫酸混合而成，属强氧化剂，对无机离子、灰尘效果好，对油污无效。
铬酸洗涤液的配制：称取重铬酸钾50g，加入1L蒸馏水，加热搅拌至完全溶解；冷却后注入90mL浓硫酸，混合均匀即可。刚配好的洗液是棕红色，反复使用至变成青褐色则失效。
【注意事项】（1）配制时重铬酸钾溶液一定要冷却后才能加浓硫酸，且只能把浓硫酸缓慢加入重铬酸钾溶液中，决不能将重铬酸钾溶液或蒸馏水倒入浓硫酸中。（2）由于铬酸洗涤液具有极强的氧化能力和腐蚀作用，故不要用手直接接触洗涤液。
（二）各类器皿和用具的洗涤方法
1.新的玻璃器皿：使用前先用1%稀盐酸浸泡12～24h→用毛刷蘸洗衣粉水刷洗干净→流水冲洗3～4次→最后用蒸馏水冲淋1遍→晾干（或烘干）后备用。
2.已用过的培养器皿：除去容器内的残渣→自来水冲洗→浸泡在洗衣粉水中
15～30min→用毛刷刷洗干净→流水冲洗3～4次→最后用蒸馏水冲淋1遍→晾干（或烘干）后备用。
3.已被霉菌等杂菌污染的器皿：121℃高温高压蒸汽灭菌30min→趁热倒去残渣→自来水冲洗→浸泡在洗衣粉水中15～30min→用毛刷刷洗干净→流水冲洗3～4次→最后用蒸馏水冲淋1遍→晾干（或烘干）后备用。
4.移液管、量筒等量器：铬酸洗涤液中浸泡2h以上→取出后在流水中冲洗30min→蒸馏水冲淋1次→晾干（或烘干）后备用。
5.载玻片和盖玻片：洗涤液中浸泡数小时→水洗→绸布擦干→放在95%的洒精中备用。
6.解剖刀、镊子、剪刀等：新购置金属器皿因其上有润滑油或防锈油，用蘸有四氯化碳的棉布擦去油脂，再用湿布擦净，干燥备用。每次使用后先用洗衣粉水刷洗，再用酒精擦拭。
二、灭菌与消毒技术
（一）灭菌与消毒的区别
1．有菌和无菌的范畴
有菌的范畴是：凡是暴露在空气中的物体，接触自然水源的物体，至少它的表面都是有菌的。
无菌的范畴是：经高温灼烧或一定时间蒸煮过后的物体，经其他理化灭菌方法处理后的物体一般可认为是无菌的。
2.灭菌与消毒的区别
灭菌是指用物理或化学方法杀死物体表面和孔隙内一切微生物或生物体。
消毒是指杀死、消除或充分抑制部分微生物，使之不再发生危害作用。
由灭菌和消毒的含义可以看出，二者的主要区别是：灭菌是把所有有生命的
物质全部杀死；而消毒主要杀死或抑制物体表面的微生物，但芽孢、厚垣孢子一般不会死亡。
（二）常用的消毒灭菌方法
（三）消毒灭菌技术
1.环境消毒：方法主要有空气过滤灭菌、紫外线照射消毒、喷雾消毒和熏蒸消毒等。
●空气过滤灭菌：成规模的植物组织培养车间可采用空气过滤系统对整个环境进行空气过滤灭菌，这种方法投入较高，操作要求比较严格，一般较少采用。组织培养中普遍采用的是对无菌操作的微环境进行空气过滤灭菌，如超净工作台的局部无菌环境。
●紫外线照射消毒：利用紫外光波照射灭菌，细菌吸收紫外线后，蛋白质和核酸发生结构变化，引起细菌的染色体变异，造成死亡。缓冲间、接种间、培养间等均可采用紫外线照射消毒，一般照射20~30min。
●喷雾消毒：利用70%～75%的酒精或0.2%的新洁尔灭对环境进行喷雾，既可以起到直接杀死环境中微生物的作用，又可以使飘浮的尘埃降落，防止尘埃上附着的杂菌污染培养基和培养材料。
●熏蒸消毒：利用加热焚烧、氧化等方法，使化学药剂变为气体状态扩散到空气中，以杀死空气和物体表面的微生物。常用熏蒸剂是甲醛，熏蒸时，按2mL ／m3用量，将甲醛置于广口容器中，加0.2g/m3高锰酸钾氧化挥发。熏蒸时，房间可预先喷湿，关闭紧密，24h后打开门窗通风。
2.用具的消毒灭菌：根据用具种类不同分别采用干热灭菌、湿热灭菌、浸泡消毒、擦拭消毒等方法。
●干热灭菌：利用烘箱进行烘烤灭菌的方法，适用于各种玻璃器皿和器械的灭菌消毒。方法是将清洗后的玻璃器皿和器械妥为包扎，放入箱内，将箱温控制在150～170℃，烘烤120min，即可达到灭菌效果。在干热条件下，细菌的营养细胞抗热性大为提高，故能源消耗大，又浪费时间，所以目前多采用湿热灭菌代替，接种工具也可采用消毒器烘烤和酒精灯外焰灼烧的方法消毒。
●湿热灭菌：适用于培养基、玻璃器皿、棉塞、布制品及金属用具等的灭菌，一般灭菌掌握在0.1～0.15MPa压力下20～30min。
●浸泡消毒：在无菌操作时，把镊子、剪子、解剖刀等浸入70%～75%的酒精中浸泡，使用之前取出在酒精灯外焰上灼烧，待冷却后使用。
●擦拭消毒：接种用具及超净工作台表面等使用前可用70%酒精或0.1~0.2%新洁尔灭溶液进行擦拭消毒。
3.培养基灭菌：培养基灭菌一般采用湿热灭菌，特殊情况下采用过滤无菌。
●湿热灭菌：采用高压蒸汽灭菌锅灭菌。
●过滤灭菌：主要针对一些不能处于高温高压环境的物质，如GA
、IAA、ABA
3
（脱落酸）、ZT（玉米素）、部分维生素、多数抗生素和酶。过滤灭菌的原理是细菌滤膜的网孔直径为0.45μm以下，当溶液通过滤膜后，细菌的细胞和真菌的孢子（直径1μm以上）等因大于滤膜网孔直径而被阻。
4.外植体消毒：从外界或室内选取的植物材料，都不同程度地带有各种微生物，因此，植物材料必须经严格的表面消毒处理。接种的植物材料叫做外植体。外植体的消毒要求比较严格，既要能有效杀灭微生物，又要保证植物组织尽量少受伤害。外植体一般采用浸泡消毒的方法，具体方法在以后课程中讲授。
III.作业
1.不同的培养器皿怎样选择与洗涤？
2.植物组织培养环境如何进行消毒灭菌？
3．过滤灭菌的技术原理？
第三节植物组织培养操作技术（2）
一、授课章节
第三节植物组织培养操作技术（2）。
二、学时安排
2学时。
三、教学目标
1．掌握培养基的作用。
2．掌握培养基中生长调控物质的作用。
3．了解培养基的类型。
四、教学重点、难点分析
重点：
培养基的基本成分。
难点：
培养基中生长调节物质的作用。
五、教具
电化教学设备。
六、教学方法
讲授法，演示法。
七、教学过程
Ⅰ.导入
培养基是进行植物组织培养的基质，进行植物组织培养必须掌握培养基的基
本知识，今天我们就学习培养基的种类和基本成分。
II.新课
三、培养基制备技术
（一）配制培养基的目的
配制培养基的目的是人为提供离体培养材料的营养源。配制的不同培养基，是为满足不同类型植物材料对营养的不同需要。没有一种培养基能够适合一切类型的植物组织或器官，在建立一项新的培养系统时，首先必须找到一种合适的培养基，培养才有可能成功。
（二）培养基的种类 1.培养基的种类划分
2.常用培养基的配方和特点 目前已公开报道的基本培养基有许多种类，各
有不同的特点和适用范围，在植物组织培养生产中应根据不同的植物种类和培养部位及不同的培养目的选用不同的培养基。
常用的培养基配方：
继代培养阶段所用的培养
只含有无机盐、蔗糖、维生素和水等最基本成分的合
初代培养时诱导外植体生长与脱分化的
继代培养中促进培养物快速增殖的培养基，也
表1 常用培养基配方
表2 常用基本培养基的特点
（三）培养基的组成
培养基主要有水、无机盐、有机物、植物生长调节物质、培养基的支持材料五大类组成。
1.水水是植物原生质体的组成成分，也是一切代谢过程的介质和溶媒。它是生命活动过程中不可缺少的物质。配制培养基母液时要用蒸馏水，以确保母液及培养基成分的精确性，防止贮藏过程发霉变质，大规模生产时可用自来水。但在少量研究上尽量用蒸馏水，以防成分的变化引起不良效果。
2.无机元素
(1)大量元素指浓度大于0.5 mmol／L的元素，有N，P，K，Ca，Mg，S等。
常由KN0
3、NH
4
NO
3
、KH
2
P0
4
、NaH
2
P0
4
、KCl、MgS0
4
·7H
2
0、CaCl
2
·2H
2
0等化合物来提
供。
(2)微量元素指浓度小于0.5 mmol ／L 的元素，Fe ，B ，Mn ，Cu ，Mo ，Co 等。 铁是一些氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等的组成成分。同时，它又是叶绿素形成必要的。培养基中的铁对胚的形成、芽的分化和幼苗转绿有促进作用。在制作培养基时不用Fe 2(S04)3和FeCl 3(因其pH 在5.2以上，易形成Fe(OH)3的不溶性沉淀)，而用FeS04·7H 20和Na 2-EDTA 结合成螯合物使用。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。
3.有机化合物
(1)糖类：这类有机物的作用一是培养物赖以生长的碳源；二是使培养基维持一定的渗透压。
· 种类：常用的有蔗糖、葡萄糖、果糖，麦芽糖、半乳糖、甘露糖等在组织培养中也有应用。
· 使用浓度：一般在2％～3％。
※在大规模生产时，可用食用的绵白糖代替。
（2）维生素类：这类化合物在植物细胞中主要以各种辅酶的形式参与多种代谢活动，对生长、分化等有很好的促进作用。
· 种类：硫胺素(维生素B 1)、吡哆醇(维生素B 6)、烟酸(维生素B 3，又称维生素PP)、泛酸(维生素B 5)、生物素(维生素H)、钴胺素(维生素B 12)、叶酸(维生素B 11）等。
· 使用浓度：0.1～1.0 mg/L (3)肌醇(环己六醇)：
植物组织培养在花卉生产上的应用
…………号… 座………………线………… 号… 学………………………封级 班…………………………别… 系…密………………名… 姓………植物组织培养在花卉生产上的应用 摘要： 植物栽培技术虽然发展比较晚，但是在经过20世纪后的几十年，经过众多科学家的努力与奋斗，这项技术越来越完善，越来越成熟。尤其近40年以来，植物组培技术已渗透到植物生理学、病理学、遗传学、药学、育种以及生物化学等各个研究领域，为快速繁育优良品种，培育无毒苗木，进行突变筛选培育，药用植物工厂化生产，种质保存和基因库建立等方面开辟了新途径，成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。现如今，植物组织培养技术具有保持花卉优良性状、培育脱毒苗木、保存种质资源等优质，根据这些优势，植物栽培技术也被广泛应用于花卉的种苗繁殖与生产之中。 关键字： 植物组织培养；快繁；花卉 1花卉产业介绍 在我国随着人民生活水平和文化素养提高，花卉消费这一时尚已逐步进入家庭，这是一个巨大的消费市场。全国各地兴起许多花卉交易市场，对这种发展趋势又起着推波助澜的作用。组培苗具有无杂菌、优质、均匀、分蘖性强、繁殖率高、批量生产、周年供应、便于运输等优点。 2花卉领域中组织栽培优势
2.1脱毒及快繁 植物生长在自然环境下，十分容易受到病毒的感染。植物感染病毒后，虽然未必死忙，但却会引起产量下降，品质变劣，观赏价值下降。采用无性繁殖的植物，在繁殖过程中病毒可通过营养体进行传递，逐代积累，使病毒病的危害更为严重。 为保持植物体原有的优良晶质和经济价值，达到无病源菌化，其前提就是使无病无菌植物体再生。最有效的方法就是使用植物组织培养法之一的茎尖生长点培养法。这种培养技术最先应用于花卉。宿根性茬卉有康乃馨、菊、大丁草、丝石竹、补血草;球根性花卉有百合、小苍兰、唐葛蒲、茸尾、柱顶红;还有花木类的蔷薇、杜鹃花等都已广泛应用。 作为无病无菌植物体再生的手段，主要有两方面: (1)培养茎尖生长点，获得一顶一芽一株植物体; (2)由茎尖长成愈伤组织再分化形成大量植物体。 由于后者有出现植物体变异的可能性，不应考虑克隆。茎尖生长点就是芽顶端直径为 0.6一 0.1毫米的半球形组织。在这部分，病源体(病毒、病菌)含有的浓度比其他任何部位都低。无病毒植物体和无病无菌植物休再生的优点在于可以避免因病害造成的生产量和品质的损失.，提高经济效益，具体表现在: (1)花卉色泽鲜艳; (2)每一花茎的着花数增加; (3)植株生长的速度和能力增加; (4)栽培管理的劳动量减少;伍)单位面积产量增加等等。这些优点在受到病害的植物体是不存在的，因此很有价值。 2.2大量快速繁殖
植物组织培养报告
植物组织培养报告内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
大蒜茎尖的组织培养 谢婷婷江宋青万嫣文吕凌宇一、实验目的 掌握植物组织培养的相关理论知识及操作方法； 通过自行设计并完成实验，提高动手能力和思维能力； 利用植物细胞的全能性，使大蒜茎尖经过脱分化作用形成愈伤组织，再分化为有结构的组织和器官，最终增殖培育出大量品质优良的大蒜试管苗。二、实验原理 植物组织培养是利用植物细胞的全能性原理。植物组织培养是在无菌环境下，将离体的植物器官、组织以至单个细胞，在人工配置的培养基上培养，使其能够继续生长，甚至分化发育成一完整植株的过程。植物的组织在培养条件下，原来已经分化停止生长的细胞，又能重新分裂，形成没有组织结构的细胞团，即愈伤组织。这一过程称为“脱分化”。已经脱分化的愈伤组织，在一定条件下，又能重新分化形成输导系统以及根和芽等组织和器官，这一过程称“再分化”。 三、实验材料、试剂和器材 1 供试材料 以购于府前菜场的大蒜为实验材料，实验在丽水学院生态学院组培实验室进行。 2 仪器与设备 超净工作台、培养事、电子天平、烧杯、容量瓶、玻璃棒、量筒、移液
管。 3 试剂 70%酒精、95%酒精、0.1%升汞、蔗糖、琼脂条、6-BA（1.5 mg/L；2.0 mg/L）、2,4-D（2.0 mg/L）、NAA（1.0 mg/L；）、IBA（2.0 mg/L）、10倍的大量元素、100倍的微量元素、100倍的铁盐、100倍的有机物。 四、实验步骤 1.培养基的配制及灭菌 诱导培养基：MS+6-BA 2.0 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L 出芽培养基：MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L 生根培养基：MS+IBA 2.0 mg/L （1）将MS母液（10倍的大量元素、100倍的微量元素、100倍的铁盐、100倍的有机物）按顺序排列、检查是否失效。 （2）在装有3/4蒸馏水的容器中加入0.7%琼脂和3%蔗糖，加热溶化。（3）依次吸取适量各种母液移到容器中。 （4）用蒸馏水定容到相应体积。 （5）调节pH值(用0.1M的NaOH或HCl调节)至5.8-6.0。 （6）向培养基中加入适量激素。 （7）将配制好的培养基进行分装（20-30ml/瓶）。 （8）用两层称量纸包扎瓶口，并用橡皮筋扎牢，然后在高压灭菌锅中121 ℃下灭菌 20 min 。取出三角烧瓶放在台子上，冷却后备用。接种操作所需的一切用具（烧杯、培养皿、灭菌水等），需同时灭菌。 （9）将灭菌后的培养基于常温下放置一星期，观察有无污染。
植物组织培养技术
植物组织培养技术 植物组织培养是指将植物体的一部分接种在合成培养基上，使其按照预定目标生 长发育成新植株。近年来，花卉组织培养及快繁脱毒技术越来越多地应用于花卉种苗 繁殖生产中。 一、组织培养在花卉产业中的应用 1.快速、大量繁殖优良品种组织培养技术已成为种苗生产的主要技术之一。经组织 培养，可增加繁殖系数，加快繁殖速度，可生产出种性纯、品质好、产花量高的生产 性用苗。在花卉育种过程中，不断的杂交、选种极大地扩展了花卉的花形与颜色，使 得花卉在各方面都越来越接近人们的需求。但在同时，也造成了花卉基因类型的高度 异质化———子代不易有均一表现。而组培苗是在母株器官、组织或细胞的基础上发展起来的，可以保持母株的全部特性（花形、花色、株形、开花习性、抗逆性等）， 因而可以根据需要来选择集多种优良性状于一体的植株加以分生，从而得到大量与母 株一模一样的植株。 2.培育脱毒苗木采用组织培养技术，利用植株的分生组织不易感染病毒的原理，可 以对花卉植株的分生组织进行组织培养来繁殖苗木，防止亲代植株的病害传递给子代，从而达到脱毒的目的。 病毒病对长期应用营养繁殖（分株、扦插等）的观赏植物及其生产的危害相当严重。由于观赏植物多采用营养繁殖，如嫁接、分株、压条等方法繁殖时，病毒（及类 病毒）则通过营养体及刀具、土壤传递给后代，大大加速了病毒病的传播与积累，导 致病毒病的危害越来越严重。据统计，观赏植物的病毒已多达100多种，并且逐年有 新增病毒的报道。观赏植物因病毒病大大影响其观赏价值，表现在康乃馨、菊花、百合、风信子等的鳞茎、球茎与宿根类花卉及兰科植物等严重退化，花少且小，花朵畸形、变色，大大影响观赏价值，严重者甚至导致某些品种的灭绝，严重制约观赏植物 生产的发展，这也是我国切花品种跨不出国门的原因之一。组培快繁技术已应用到蝴蝶兰的栽培中非洲菊也可以通过组培快繁技术进行繁殖 植物组织培养脱毒的原理主要是利用茎尖分生组织不带毒或少带毒。感病植株体内的病毒分布不均匀，其数量随植株部位和年龄而异，越靠近茎尖顶端的区域，病毒 的浓度也越低。分生区域无维管束，病毒只能通过胞间连丝传递，赶不上细胞不断分 裂和活跃的生长速度，因此生长点含有病毒的数量极少，几乎检测不出病毒。因此， 茎尖培养时，切取茎尖的大小对脱毒效果有很大影响，茎尖越小效果越佳，但太小时 不易成活，过大则不能保证完全除去病毒。不同种类的植物和不同种类的病毒在茎尖
植物组织培养的应用及发展前景修订稿
植物组织培养的应用及 发展前景 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
植物组织培养技术应用及进展 摘要：本文综述了植物组织培养理论的发展，重点论述其再脱毒、快繁、育种与有机化合物工业生产以及种质资源的保存等方面的应用，并对应用的前景作简单的展望。 关键词:植物组织培养；应用；进展 中图分类号： 1.理论起源 19世纪30年代，德国家施莱登和德国动物学家创立了细胞学说，根据这一学说，如果给细胞提供和生物体内一样的条件，每个细胞都应该能够独立生活。1902年，德国植物学家哈伯兰特在的理论是植物组织培养的理论基础。1958年，一个振奋人心的消息从传向世界各地，美国植物学家斯等人，用韧皮部的细胞进行培养，终于得到了完整，并且这一植株能够开花结果，证实了哈伯兰特在五十多年前关于细胞全能的预言。 植物组织培养的简单过程如下：剪接植物器官或组织——经过（也叫去分化）形成愈伤组织——再经过形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。 植物组织培养的大致过程是：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁，使之露出原生质体，然后放在适当的人工上进行培养，这些器官或组织就会进行，形成新的组织。不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做。在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。 植物组织培养即植物无菌培养技术，又称离体培养，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的学科 2.植物组织培养发展简史 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。它是在人工配制的培养基上，于无菌状态下培养植物器官、组织、细胞、原生质体等材料的方法。 植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础。20世纪初，曾有人提出能否将植物的薄壁细胞培养成完整植株研究者从胡萝卜根的韧皮部取下一块组织，并在液体培养基中培养，使其分化出了愈伤组织，从愈伤组织又得到胚状体，胚状体转移到固体培养基上继续培养后，获得了完整的胡萝卜试管植株。经过栽培，此植株能够正常生长并开花结果，其种子繁衍出来的后代与正常植株的种子所繁衍出的后代别无二致。根据此实验可以得出以下结论：即不经过有性生殖过程也能将植物的薄壁细胞培养出与母体一样的完整植株。由于植物的每个有核细胞都携带着母体的全部基因，故在一定条件下，它们均能发育成完整植株，这就是所谓的植物细胞全能性。
植物组织培养基础理论与基本知识
第一章植物组织培养的基础理论与基本知识 第一节植物组织培养的基本概念及类型 一、教学目标： 通过对植物组织培养的概念和植物组织培养的类型的学习,使同学们对植物组织培养技术有大概的了解和认识,让同学们建立起对该学科学习兴趣。 二、教学效果目标： 1、理解、掌握植物组织培养的概念； 2、掌握植物组织培养的类型。 三、教学重点： 1、理解、掌握植物组织培养的概念； 2、掌握植物组织培养的类型。 四、教学难点： 1、理解、掌握植物组织培养的概念； 2、掌握植物组织培养的类型。 五、教学效果评价： 1、为了激发学生的学习积极性和主动性，不宜采用百分制的方法进行评价，而是采用A、B、C、D四个评价等级进行评价。 2、评价标准： A、能用自己的语言对植物组织培养的概念和类型等几个基本概念进行正确的描述，能熟练的判断植物组织培养的类型。能按时按量甚至超量完成
作业，并且无误。 B、能基本用自己的语言植物组织培养的概念和类型等几个基本概念进行正确的描述，能基本会判断植物组织培养的类型。能按时按量完成作业，基本无误。 C、在老师的指引下或参照课本基本用自己的语言对植物组织培养的概念和类型等几个基本概念进行正确的描述，能基本判断植物组织培养的类型。能按时按量完成作业，但错误较多。 D、基本不认真听课，课堂很随意，基本不听老师教导，对所学内容基本不懂，很少作作业。 六、采用理论教学。 七、教学时数： 2学时 教学过程 一、新课导入：约（10分钟） 以同学们感兴趣的动物克隆技术人手，向同学讲述克隆技术基础技术，然后转到植物组织培养技术上来。 二、新课：（约80分钟） 板书： 第一章植物组织培养的基础理论与基本知识
国内外植物组织培养技术的差距
国内外植物组织培养技术的差距 姓名：*** 学号：********* 指导教师：*** 专业班级：生物工程2009级1班 完成日期：2012-06-05
摘要 植物组织培养技术是农业生物技术中最早实现产业化并取得显著经济效益和社会效益的领域，在理论研究和生产实践中具有广泛的应用价值。通过对国内外植物组培的发展概况以及技术差距的分析，指出了我国植物组织培养技术的发展现状、目前存在的主要问题和应采取的措施，并对植物组织培养技术的发展作了展望。 关键词：组织培养概况差距展望 Abstract The plant tissue culture technology is agricultural biotechnology as the first realized industrialization and get a remarkable economic and social benefits of the field, in the theoretical research and production practice has wide application value. Through the domestic and international plant tissue and the development situation of the technology gap analysis, and pointed out the plant tissue culture technology's development present situation, the existing problems and the measures should be taken, and the development of plant tissue culture technology are discussed. Key words：Tissue culture situation gap looking
植物组织培养在现实生活中的应用
组培的应用工厂化育苗 摘要：组织培养快速繁殖由于种苗在培养瓶中生长，立体摆放，所需要的空间小，节省土地。生产可按一定的程序严格执行,生产过程可以微型化、精密化，能最大限度发挥人力、物力和财力,取得很高的生产效率。 关键词：组织培养工厂化育苗 植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养又叫离体培养，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。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。 植物组织培养的大致过程是：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、花药）的一部分切下来，用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁，然后放在适当的人工培养基上进行培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。不过这种组织没有发生分化，叫做愈伤组织。在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。 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，极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、防治病虫等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、物力。 组织培养的特点：1占用空间小，不受地区、季节限制2培养脱毒作物 3培养周期短 4可用组培中的愈伤组织制取特殊的生化制品 5可短时间大量繁殖用于拯救濒危植物6可诱导之分化成需要的器官7解决有些植物产种子少或无的难题，8不存在变异，可保持原母本的一切遗传特征9投资少，经济效益高而组培在时间生活中应用最广泛的是工厂化生产。 随着我国市场经济的进一步发展和人民生活水平的不断提高，对各类苗木的数量、质量和纯度的要求也越来越高，一般常规的苗木繁殖技术已难以保证大规模迅速发展的需求。于是应用现代高新技术——植物组织培养快速繁育优良品种
植物组织培养的基本步骤
植物组织培养的基本步骤 成熟细胞离体——（脱分化）——分生细胞——（分裂）——愈伤组织——（再分化）——形态建成————完整植株。 培养基的主要成分 【水分】 【无机盐】1.大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S（由相关的无机盐提供） 2.微量元素：Fe，B，Cu，Mn，Mn，Zn，Co 【有机营养成分】1.糖类 2.维生素 3.氨基酸 4.肌醇 5.天然有机物【植物生长调节剂】1.生长素 2.细胞分裂素 3.其他生长调节剂 【凝固剂】琼脂 【其他物质】1.活性炭 2.抗生素 3.抗氧化物质 4.硝酸银 培养基和组织培养用具的灭菌方式 【培养基，无菌水】高压蒸汽灭菌，0.105MPa灭菌15~30分钟 【移栽基质】曝晒，甲醛熏蒸或高压蒸汽灭菌0.14MMPa灭菌1~2h 【接种室，缓冲室】紫外线灯照射30min，或气雾消毒剂 【超净工作台】紫外线灯30min，之后打开风机过滤除菌 【外植体】不同的化学消毒剂浸泡消毒 【接种工具】70%乙醇浸泡或擦拭，之后用火焰灼烧灭菌 【培养室】3%来苏尔喷雾，或甲醛，气雾消毒熏蒸 【皮肤】先用肥皂洗手，接种前用70%乙醇擦拭 【瓶口，管口】70%乙醇擦拭，用火焰封口
【培养瓶表面】70%乙醇擦拭 【台面，桌面】70%乙醇擦拭或喷雾消毒 植物外植体的灭菌方式 【茎尖，茎段，叶片】1. 用70%乙醇浸泡30秒，再用无菌水冲洗1次。 2.用2%次氯酸钠浸泡15min或0.1%升汞浸泡5~10min。 3.若材料有绒毛，最好在消毒液中加入几滴吐温。 4.消毒时要不断震荡，使植物材料与消毒剂充分接触。 5.最后用无菌水冲洗3~5次。 【果实】1.用乙醇迅速漂洗一下，再用无菌水冲。 2.用2%次氯酸钠浸泡10min，用无菌水冲洗2~3次。 【种子】用10%次氯酸钠浸泡20~30min，或0.1%升汞消毒5~10min，然后再用无菌水冲洗3~5次。 【花蕾】1.用70%乙醇浸泡10~15秒，无菌水冲洗一次。 2.在漂白粉中浸泡10min，用无菌水冲洗2~3次。 【根及地下部器官】用0.1%升汞浸泡5~10min 或用次氯酸钠浸泡10~15min，再用无菌水冲洗3~5次。 【消毒后的外植体应及时按照无菌操作技术接种在适宜的培养基上】
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
植物组织培养的应用
植物组织培养的应用 一、增加遗传变异性，改良作物 单倍体育种：通过花药培养，从小孢子获得单倍体植株，染色体加倍后获得正常二倍体植株，这是一条育种的新途径。单倍体育种可以缩短育种年限，节约人力物力，较快地获得优良品种，目前已有四十多种植物获得了单倍体植株。我国在水稻、小麦、烟草、柏树、橡胶、辣椒等植物的单倍体育种的工作上，处于领先地位。 胚培养、子房培养、胚珠培养：为了克服远缘杂交的不亲和性，可采用胚、子房、胚珠培养和试管受精等手段。最早成功的例子是两个栽培种亚麻的杂交胚发生败育，利有杂种胚培养克服了一些障碍，得到种子。现在在棉花、黄麻上也获得成功。从玉米的离体子房培养，经体外受粉可以得到种子。 突变体的选择和应用：由于植物的单细胞培养成功，可以用这个方法诱发单细胞进行突变，通过筛选所需要的突变体，然后使细胞分化成植株，再通过有性世代使遗传性稳定下来，这是从细胞水平来改造植物的一种途径。除细胞外，愈伤组织、花药、原生质体都可诱发突变。70年代以来，世界各国在这方面已有不少成功的例子，如：已选育出抗花叶病毒的甘蔗无性系，抗1-2%NaCl的野生烟草细胞株，抗除草剂的白三叶草细胞株等。 体细胞杂七杂八交和遗传工程：自1960年以来用酶法获得大量有活力的植物原生质体，现已从四十多种植物的原生质体产生出再生植株。通过异种原生质体的相互融合（即体细胞杂交）为植物育种工作开阔新的途径。原生质体融合的工作自1972年Carlson在两个烟草种间成功以来，现在除种内与种间能获得杂种植株外，在属间甚至不同科的植物间亦做了许多工作，如烟草与大豆、烟草与天仙子、矮牵牛与小花矮牵牛、番茄与矮牵牛等都得到了杂种植株。 此外，通过原生质体融合，并以选择胞质链霉素抗性做手段以转移烟草的雄性不育性状，或通过原生质体融合转移胞质的抗林可霉素因子都得到成功。 原生质体没有胞壁，容易接受外来的引入物质。由于致癌农杆菌可以使多种植物形成肿瘤，以及已发现它所带的Ti质粒可以有效的插入植物细胞的基因组中，所以一些研究者也设想能否以Ti质粒作为载体，与固氮基因重组后转入植物的细胞中，如能实现将固氮基因转到非豆科植物如水稻、小麦、玉米等作物中，则遗传工程在创新植物类型上的前景，无疑是非常广阔的。 二、繁殖植物 组织培养中从一个单细胞，一块愈伤组织，一个芽（或其它器官）都可以获得无性系。无性系就是用植物体细胞繁殖所获得的后代。用植物组织培养技术繁殖的无性系可概括为五个类型： 原球茎：细胞或组织培养经原球茎途径分化成植株。大部分兰花属于这一类型，即兰花的各个部分的离体组织都能诱导形成原球茎，再经培养分化形成植株。 器官发生型：即从细胞或愈伤组织培养通过不定芽形成植株，如烟草愈伤组织培养分化所得的植株。 胚状体发生型：从细胞或愈伤组织通过胚状体途径，即由球形期、鱼雷期、心形期、子
植物组织培养技术
第2章植物组织培养技术 第二节植物组织培养概述 一、授课章节 第二节植物组织培养概述。 二、学时安排 2学时。 三、教学目标 1．掌握植物组织培养的含义。 2．了解植物组织培养的类型划分。 3．理解植物组织培养的应用原理。 4．掌握植物组织培养的特点和应用。 四、教学重点、难点分析 重点： 植物组织培养的含义、特点和应用。 难点： 植物组织培养的应用原理。 五、教具 电化教学设备，植物组织培养试管苗。 六、教学方法 讲授法，多媒体课件。 七、教学过程 Ⅰ.导入 前面我们学习了有关植物育种的一些知识，今天，请看我给同学们看一样东西(教师拿出试管苗)，问同学们这是什么呢？这就是我们要学的植物组织培养。 II.新课
一、植物组织培养的含义 植物组织培养是指在无菌条件下，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，给予适宜的培养条件，使其长成完整植株的过程。由于培养物脱离母株在试管内培养，故又称离体培养、试管培养。 二、植物组织培养的类型 植物组织培养由于分类依据不同可划分为不同的类型。 三、植物组织培养的应用原理 （一）植物细胞全能性 植物细胞全能性，是指植物体上每个具有完整细胞核的植物细胞，都具有该植物体的全部遗传信息和产生完整植株的能力。植物的体细胞一旦脱离所在器官或组织的束缚成为离体状态时，在一定的营养、激素和外界条件作用下，就可能表现出全能性，而生长发育成为完整的植株。
（二）细胞的分化和形态建成 （三）植物的再生功能 四、植物组织培养的特点 （一）研究材料来源单一，无性系遗传信息相同 （二）试验经济，管理方便，工作效率高 （三）培养条件人为控制，可周年连续进行试验或生产 （四）生长快，周期短，繁殖率高 五、植物组织培养的应用 （一）优良品种的快速繁殖 （二）脱毒及脱毒苗的再繁育 （三）植物新品种的培育 （四）种质资源的保存和交换 （五）有用次生代谢产物的生产 III.作业 1.简述植物组织培养的概念和培养类型。 2.植物组织培养技术有哪些特点？ 3.植物组织培养在生产上有哪些方面的应用？ 4.通过学习，你对植物组织培养技术是怎样理解的？ 第二节植物组织培养厂房的设计与构建一、授课章节 第二节植物组织培养厂房的设计与构建。 二、学时安排 2学时。
植物组织培养的一些注意事项
植物组织培养的一些注意事项 一、常用培养基主要特性 1、高盐成分培养基包括MS、LS、BL、BM、ER 等培养基。其中MS 培养基应用最广泛,其钾盐、铵盐及硝酸盐含量均较高, 微量元素种类齐全, 其养分数量及比例均比较合适, 广泛用于植物的器官、花药、细胞及原生质体的培养。LS、BM、ER 培养基由MS 培养基演变而来。 2 、硝酸钾含量较高的培养基包括B5 、N6 、LH、GS 等培养基。 ①B5 培养基B5 培养基除含有较高的钾盐外, 还含有较低的铵态氮和较高的盐 酸硫胺素, 较适合南洋杉、葡萄及豆科与十字花科植物等的培养。 ②N6 培养基N6 培养基( 朱至清等1975 ) 系我国学者创造, 获国家发明二等奖, 适用于单子叶植物花药培养, 柑橘花药培养也适合, 在楸树、针叶树等的组织培养中使用效果也好。 ③SH 培养基是矿盐浓度较高的一种培养基, 其中铵与磷酸是由磷酸二氢铵 ( NH4 H2 PO4 ) 提供的, 这种培养基适合于某些单子叶及双子叶植物的培养。 3 、中等无机盐含量的培养基 ①H 培养基本培养基大量元素约为MS 培养基的一半, 仅磷酸二氢钾及氯化钙稍低, 微量元素种类减少, 而含量较MS 为高, 维生素种类比MS 多。适于花药培养。 ②尼奇培养基(Niotsch 1969 ) 此培养基与H 培养基成分基本相同, 仅生物素比 H 培养基高10 倍。也适合于花药培养。 ③米勒培养基(Miller 1963 ) 此培养基和Blaydes(1966) 培养基二者成分完全相同。适合大豆愈伤组织培养和花药等培养用。 4 、低无机盐培养基大多情况下用于生根培养基。有以下几种: ①改良怀特培养基(White 1963 ) ②WS 培养基(Wolter & Skoog 1966) ③克诺普液( Knop 1965 ) 花卉培养上用得多。 ④贝尔什劳特液(Berthelot 1934) ⑤HB 培养基( Holley & Baker 1963) 此培养基在花卉脱毒培养和木本植物的茎尖培养中效果良好。其成分是大量元素比1/ 2 克诺普( Knop ) 液稍多, 微量元
植物组织培养知识点归纳教学提纲
第一章 1、植物组织培养：是指在离体条件下，利用人工培养基对植物的器官、组织、细胞、原 生质体等进行培养，使其长成完整植株 2、外植体：在植物组织培养中，由活体（in vivo）植物上提取下来的、接种在培养基上的 无菌细胞、组织、器官等均称为外植体。 3、愈伤组织：指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、应用 一、农业上的应用 1. 种苗快速繁殖(rapid propagation) 2.无病毒苗(virus free)的培养 3.在育种上的应用(breeding) （1）倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显； （2）克服远缘杂交的不亲合性和不孕性（胚培养）； （3）保存种质 （4）创造变异 二、在遗传学、分子生物学、细胞生物学、组织学、胚胎学、基因工程、生物工程等方面的应用。用于基因工程技术创造植物新种质。用于植物生长发育理论研究，包括生理学、病理学、胚胎学和细胞与分子生物学等。 三、利用组织培养材料作为植物生物反应器 第二章 1、细胞全能性（Totipotency）：指任何具有完整的细胞核的植物细胞都拥有形成一个完整植 株所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。 2、细胞分化（cell differentiation）：指导致细胞形成不同结构，引起功能或潜在的发育方式 改变的过程。 3、脱分化（Dedifferentiation）：指离体条件下生长的细胞、组织或器官逐渐失去原来的结构 和功能而恢复分生状态，形成无组织结构细胞团或愈伤组织 的过程。 4、再分化（Redifferentiation）：指脱分化的细胞重新恢复分化能力，形成具有特定结构和功 能的细胞、组织、器官甚至植株的过程。 5、植物组织培养中常遇到的问题以及解决措施 一、污染及防治： 1、真菌污染后，如果已形成孢子，则必须经高压灭菌后扔掉。但若是细菌污染，只 要及时发现，将材料上部未感菌的部分剪下转接，材料仍可使用。 2、用抗生素等杀菌药剂的处理，会影响植物材料正常生长。 二、褐变及防止 （1）选择合适的外植体 （2）合适的培养条件 （3）使用抗氧化剂 （4）连续转移 三、玻璃化问题及其防止
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）
植物组织培养技术的应用以及
植物组织培养技术的应用以及在培养过程中存在的问题 摘要:介绍了植物组织培养技术的应用以及在培养过程中遇到的问题并提出解决的方法。植物组织培养技术的应用范围很广,目前主要用在离体无性系快速繁殖与无毒化、植物育种、遗传物质的保存、植物次生代谢物的生产和植物基因转化等方面。 关键词:植物组织培养;次生代谢物;基因转化;褐化 植物组织培养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。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G。Haberlanclt根据细胞学理论,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G。Haberlanclt的论点。自G。Haberlandt提出的细胞全能性理论以来,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,其理论和方法逐渐趋于完善和成熟,并广泛应用于农业、林业、园艺、医药等行业,产生了巨大的经济效益和社会效益。 1 植物组织培养技术的应用前景 植物组织培养技术的应用前景很广泛,目前主要用在以下几个方面。 1.1 在植物脱毒和快速繁殖上的应用 植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个方面。很多农作物都带有病毒,特别是无性繁殖植物,如马铃薯、甘薯、草莓、大蒜等。但是,感病植株并非每个部位都带有病毒,White早在1943年就发现植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒。如果利用组织培养方法,取一定大小的茎尖进行培养,再生的植株有可能不带病毒,从而获得脱病毒苗,再用脱毒苗进行繁殖,则种植的作物就不会或极少发生病毒。此法已在马铃薯、大蒜、草莓、葡萄、康乃馨等多种作物上获得成功,并产生了明显的经济效益。国外40%~80%草莓是通过试管脱毒后繁殖的,意大利每个州都有年产百万草莓无毒种苗的工厂。由于运用组织培养法繁殖植物的明显特点是快速,每年可以数以百万倍的速度繁殖,因此,对一些繁殖系数低、不能用种子繁殖的名、优、特植物品种的繁殖,意义尤为重大。同时组织培养可不受地区、气候的影响,比常规方法快数万倍到数百万倍的速度扩大繁殖,及时提供大量优质种苗。目前,观赏植物、园艺作物、经济林木、无性繁殖作物等部分或大部分都用离体快繁提供苗木,试管苗已出现在国际市场上并形成产业化。 1.2 在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培育优良作物品种开辟了新途径。目前,国内外把植物组织培养已普遍应用于作物育种,并在以下几个方面取得了较大进展: 1.2.1 单倍体育种 单倍体植株往往不能结实,在培养中用秋水仙素处理,可使染色体加倍,成为纯合二倍体植株,这种培养技术在育种上的应用称为单倍体育种。单倍体育种具有高速、高效率、基因型一次纯合等优点,因此,通过花药或花粉培养的单倍体育种,已经作为一种崭新的育种手段问世,自从1964年Guha和Maheshwari报道利用花药培养技术由蔓陀罗花药诱导单倍体植株以来,各国科学家致力于花药培养。1974年,我国科学家用单倍体育种法育成世界上第一个作物新品种---单育1号烟草品种,现已有300种植物花药培养成功。其中我国首先培育出来的就有40余种,它们主要是粮食、油料、蔬菜、林木、果树等重要经济作物。据报道,水稻品种
植物组织培养有什么应用
植物组织培养有什么应用 一、农业上的应用 1. 快速繁殖种苗(rapid propagation) 用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田作物及其他经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。 快速繁殖可用下列手段进行： ⑴通过茎尖、茎段、鳞茎盘等产生大量腋芽； ⑵通过根、叶等器官直接诱导产生不定芽； ⑶通过愈伤组织培养诱导产生不定芽。 试管快速繁殖应用在下列生产或研究中： (1)繁殖杂交育种中得到的少量杂交种，以及保存自交系、不育系等。 (2)繁殖脱毒培养得到的少量无病毒苗。 (3)繁殖生产上急需的或种源较少的种苗。 由于组织培养周期短，增殖率高及能全年生产等特点，加上培养材料和试管苗的小型化，这就可使有限的空间培养出大量的植物，在短期内培养出大量的幼苗。 2.无病毒苗(virus free)的培养 植物在生长过程中几乎都要遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重，甚至会造成极严重的后果。 自从Morel l952年发现采用微茎尖培养方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。 对于木本植物，茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。 组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用。如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香石竹，菊花等。而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。 3. 在育种上的应用(breeding) 植物组培技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工作在新的条件下更有效的进行。 ⑴倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显。 ⑵克服远缘杂交的不亲合性和不孕性（胚培养） ⑶保存种质 例如：用花药培养单倍体植株； 用原生质体进行个体细胞杂交和基因转移； 用子房、胚和胚珠完成胚的试管发育和试管受精，以及种质资源的保存等等。 胚培养技术很早就有利用，在种属间远缘杂交的情况下，由于生理代谢等方面的原因，杂种胚常常停止发育，因此不能得到杂种植物，所以通过胚培养就可保证远缘杂交的顺利进行。 到50年代在实践上的应用就更多了。如在桃、柑橘、菜豆、南瓜、百合、鸢尾等等许多园艺植物远缘杂交育种上都得到了应用。大白菜X甘蓝的远缘杂交种"白兰"，就是通过杂种胚的培养而得到的。
植物组织培养教学设计说明
课题1 菊花的组织培养 ★课题目标 （一）知识与技能 1、熟悉植物组织培养的基本过程 2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化 3、通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力[来源:学|科|网] （二）过程与方法 归纳MS培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。 （三）情感、态度与价值观 通过阅读植物组织培养技术的发展史，课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野，感受科学技术在生产实践中的重要价值。★课题重点 植物组织培养过程中使用的无菌技术 ★课题难点 植物组织培养过程中使用的无菌技术 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 （一）引入新课 上节课我们探讨学习了如何从土壤中分离出尿素分解菌和纤维素分解微生物及其计数方法。这节课我们来学习研究植物的组织培养技术。
（二）进行新课 1．基础知识 知识回顾：联系“植物细胞工程”，回答下列问题： 1．1具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都具有全能性。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。 1．2植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。 活动1：阅读“植物组织培养的基本过程”，讨论并完成以下问题： 1．3细胞分化：个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。 〖思考1〗细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？ 使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 1．4愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。 〖思考2〗填表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同： 1．5植物组织培养的过程可简单表示为： 活动2：阅读“影响植物组织培养的条件”，讨论并完成以下问题： 1．6材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开化植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。
植物组织培养技术所有名词解释
植物组织培养复习材料 一、名词解释。 1、植物组织培养(plant tissue culture)：植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养，并在人工控制的环境条件下，使其发育成完整植株的科学技术 2、脱分化（dedifferentiation）：指失去分裂能力的细胞回复到分生性状态并进行分裂，形成无分化的细胞即愈伤组织的现象。 3、再分化（redifferentiation）：愈伤组织形成不定芽或不定根或胚状体。 4、外植体(explant)：植物组织培养过程中从活体植株上切去下来的用于离体培养的一切材料。（如器官、组织、细胞、原生质体、种子等） 5、愈伤组织(callus)：原本指植物在受伤后于其伤口表面形成的一团薄壁细胞。在组培中，则指人工培养基上由外植体形成的一团无序生长的薄壁细胞。 6、器官发生：胚胎时期由胚层器官原基发育成器官的过程。包括细胞分化和器官形成。 7、胚状体发生：在植物细胞、组织或器官体外培养过程中，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。可进一步发育成植株。 8、细胞全能性（cell totipotency）：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。 9、细胞分化：一个尚未特化的细胞发育出特征性结构和功能的过程。 10、极性：细胞（也可指器官或植株）内的一端与另一端在形态结构和生理生化上的差异。 11、试管苗：通过组织培养产生的植株。 12、看护培养：是指用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，使其持续分裂和增殖的一种培养方法。这块愈伤组织被称为看护组织。 13、固相化培养：将细胞或原生质体固着在琼脂糖、藻（月元）酸盐或多聚赖氨酸中，然后将他们放入液体培养基中震荡培养。这种培养方法既利用了振荡培养室营养物质和气体易于交换的优点，有利用了固相化使细胞免受振荡时剪切力的作用。 14、悬浮细胞培养：将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增值的技术。适用于大规模的培养，使细胞工程的基本平台。 15、植板效率=（每个平板中新形成的细胞团数/每个平板中接种的细胞数）*100 16、实验室的组成及功能：1.基本实验室（1）准备室（2）接种室（3）培养室2.辅助实验室（1）细胞学实验室（2）摄影室及暗室（3）生化分析室（无菌操作室、化学实验室、培养室、细胞学观察室、暗室）。 17、植物种质：物亲代通过生殖细胞或体细胞传递给后代的遗传物质，植物种质资源即为携带各种不同遗传物质的植物总称。 18、玻璃化现象：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。 19、基本培养基：包括大量元素和微量元素（无机盐类）、维生素和氨基酸，还有糖和水等。 20、完全培养基：在基本培养基基础上，根据各种不同试验要求，添加各种植物生长调节物质以及其他复杂有机附加物，包括有些成分尚不完全清楚的天然提取物。21、外植体褐变：在组织培养过程中，外植体向培养基中释放褐色的物质（醌类）致使培养