園林植物組織培養(yǎng)考試資料

1、1本文由29商業(yè)源碼網(wǎng)提供盜版必究!!3植物組織培養(yǎng)3.1定義從植物體分離符合需要的器官、組織或細胞（含原生質(zhì)體）等作為外植體，通過無菌操作，在人工控制條件下進行培養(yǎng)，使培養(yǎng)或操作對象表現(xiàn)生長發(fā)育等生命活動，以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟價值的其他生物產(chǎn)品的一種技術。廣義上是指所有類型的植物無菌培養(yǎng)技術植物培養(yǎng)胚胎培養(yǎng)器官培養(yǎng)組織培養(yǎng)細胞培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)狹義上，則指的是愈傷組織培養(yǎng)。即以植物外植體增殖而形成的愈傷組織為培養(yǎng)物的培養(yǎng)。

2、這是因為絕大多數(shù)植物組織或器官均可在人為控制條件下誘導形成愈傷組織，而且?guī)缀踉谒兄参镫x體培養(yǎng)過程中都伴有愈傷組織產(chǎn)生。外植體：第一次用于接種的材料初代培養(yǎng):外植體的最初培養(yǎng)繼代培養(yǎng):將初代培養(yǎng)獲得的培養(yǎng)物移植到新培養(yǎng)基中，這種反復多次移植的培養(yǎng)稱繼代培養(yǎng).增殖率：每一次繼代后所獲得的培養(yǎng)物與繼代前的比值。固體培養(yǎng):加了瓊脂等凝固劑于培養(yǎng)基中使之凝固.液體培養(yǎng)固液培養(yǎng)：先加固體培養(yǎng)基凝固后，再加液體培養(yǎng)基。懸浮培養(yǎng)：培養(yǎng)物懸浮于液體培養(yǎng)

3、基上.愈傷組織:是指在培養(yǎng)或自然條件下，植物細胞脫分化，不斷增殖所產(chǎn)生的主要由薄壁細胞構成的不定形的組織.脫分化：已分化靜止的細胞開始分裂，改變原有細胞結構和功能，回復到無結構分生組織狀態(tài)形成愈傷組織。再分化:從愈傷組織分化細胞團中再分化成完整植株。不定芽：從非正常出芽的部位經(jīng)誘導而長出的芽。不定根：從非正常出根的部位經(jīng)誘導而長出的根。胚狀體：組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)細胞有時可以分化出具有胚芽、胚根、胚軸等類似于胚胎的結構，這種由愈傷組織不經(jīng)過

4、有性過程而直接誘導產(chǎn)生的類似胚的結構稱胚狀體。3.2.植物組織培養(yǎng)的特點主要特點是采用微生物學的實驗手段來操作植物離體的器官、組織和細胞。具體表現(xiàn)：①培養(yǎng)的整個過程都是在無菌條件下進行的，外植體、培養(yǎng)基、接種環(huán)境都須經(jīng)過無菌處理。②組織培養(yǎng)在多數(shù)情況下是利用成分完全確定的人工培養(yǎng)基進行的，培養(yǎng)基中包含了植物生長所需的水分和一切大量元素、微量元素、有機物和植物激素，pH和滲透壓也是人為設定的。培養(yǎng)的材料處于完全異養(yǎng)狀態(tài)。③培養(yǎng)的起始材料可

5、以是植物的器官、組織、細胞、小孢子、胚乳、原生質(zhì)體，它們都處于離體狀態(tài)下，在組織培養(yǎng)條件下均能再生完整植株。④培養(yǎng)物通過連續(xù)繼代培養(yǎng)可以不斷增殖，形成克隆，或通過改變培養(yǎng)基成分，特別是其中的植物激素的種類和配比，而達到不同的實驗目的，如莖芽增殖或生根⑤組織培養(yǎng)是在封閉的容器中進行的，容器內(nèi)氣體和環(huán)境氣體可通過瓶塞或其他封口材料進行交換。容器內(nèi)的相對濕度幾乎是100%，因此，組培苗葉片表面一般都無角質(zhì)層或蠟質(zhì)層，且氣孔保衛(wèi)細胞功能缺乏，氣

6、孔始終都是張開的。⑥組織培養(yǎng)的環(huán)境溫度、光照強度和時間等都是人為設定的，找出這些物理因素的最適參數(shù)對組織培養(yǎng)的成功也很重要。4.研究類型和任務5.植物組織培養(yǎng)的形成與發(fā)展5.1理論淵源（18381902）1667年，虎克發(fā)現(xiàn)細胞1838年，施萊登提出植物細胞學說1839年，施旺認為細胞學說也適用于動物5.1理論淵源（18381902）主要之點：細胞是生物體的基本結構單位，由它構成整個生物個體，同時，植物細胞又是在生理上、發(fā)育上具有潛在全

7、能性的功能單位。正如施旺所說：如果具有存在于有機體內(nèi)一樣的條件，每個細胞應該可以獨立生活和發(fā)展。5.2理論奠基及探索（19021933）1902年，哈布蘭特(Haberlt)根據(jù)細胞學說原理，提出了高等植物的組織和器官可以不斷分割，直到單個細胞。5.2理論奠基及探索（19021933）1904年，德國植物胚胎學家漢寧用蘿卜和辣根胚培養(yǎng)，長成小植株，這是離體培養(yǎng)的第一個成功例子。1933年，李繼侗將3mm以上的銀杏胚培養(yǎng)成功，同時發(fā)現(xiàn)胚乳

8、提取物促進離體胚的生長。5.3組培技術建立（19331943）1934年美國的White等用番茄根尖的組織培養(yǎng)，首次建立了活躍生長的無性繁殖系1937年，White又發(fā)現(xiàn)B族維生素和吲哚乙酸，對離體根的生長有重要作用他最早設計出適于植物組織培養(yǎng)的合成培養(yǎng)基配方。培養(yǎng)基是無機鹽、糖類和酵母提取物。5.3組培技術建立（19331943）Gautheret1934年培養(yǎng)山毛柳、黑楊的形成層時，可以不斷地增長幾個月。這項技術的關鍵是使用了固體培

9、養(yǎng)基。19371938年他在培養(yǎng)基中加入IAA和維生素B等物質(zhì)，結果使柳樹形成層的生長大為增加。法國的另一位學者Nobecourt(19371938)培養(yǎng)胡蘿卜根和馬鈴薯的塊莖薄壁組織，也使細胞增殖獲得成功由于WhiteGautheret和Nobecourt等科學家杰出的工作和發(fā)現(xiàn)，初步建立起植物離體培養(yǎng)的基本方法。5.4植物組織培養(yǎng)物的形態(tài)發(fā)生研究階段1941年，Overbeek等以椰子汁作為培養(yǎng)基附加物，使曼陀羅心形期幼胚培養(yǎng)成功。

10、1946年，羅士韋將菟絲子莖尖培養(yǎng)成功并在試管內(nèi)開花，離體培養(yǎng)技術可以控制花芽形成。3分子，病毒DNA隨植物細胞分裂而復制。細胞分裂和病毒繁殖之間存在相互競爭，在迅速分裂的植物細胞中，是正常核蛋白合成占優(yōu)勢，而在細胞伸長期間，是病毒核蛋白合成占優(yōu)勢。生長點、分生組織細胞是活躍分裂的細胞。分裂速度比病毒DNA復制速度快，故采用旺盛分裂的生長錐離體培養(yǎng)，可能脫除病毒?！盁o病毒”：帶有“特定無病毒”的涵義。6.3培育新品種或創(chuàng)制新物種6.3.

11、1培育遠緣雜種受精后障礙導致遠緣雜交的植物不孕，使得植物的種間和遠緣雜交常難以成功采用胚的早期離體培養(yǎng)可以使雜種胚正常發(fā)育，產(chǎn)生遠緣雜交后代，從而育成新物種；通過原生質(zhì)體融合，可以克服有性雜交不親和性，從而獲得體細胞雜種，創(chuàng)制出新物種或新類型。6.3.2離體選擇突變體培養(yǎng)細胞處在分裂狀態(tài)，易受培養(yǎng)條件和誘變因素影響產(chǎn)生變異，可以篩選出對人類有用的突變體，育成新品種。尤其對原來誘發(fā)突變較為困難、突變率較低的一些性狀，用細胞培養(yǎng)進行誘發(fā)、篩

12、選和鑒定時，由于處理細胞數(shù)遠遠多于處理個體數(shù)，因此一些突變率極低的性狀有可能從中選擇出來。6.3.3單倍體育種由于具有所有基因均能表現(xiàn)、基因型可快速純合等優(yōu)點。5.3.4次生代謝物生產(chǎn)利用組織細胞的大規(guī)模培養(yǎng)，生產(chǎn)天然有機化合物，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿及其他活性化合物。對于人類來說，植物次生代謝產(chǎn)物是藥物和工業(yè)原料的重要來源。長期以來，為了取得這些產(chǎn)物，人們大量采挖資源植物，造成許多稀有野生資源植物的短缺，甚至威脅到物

13、種的生存。即使栽培資源植物，也需要占用耕地，而且受到地域和氣候的限制。植物細胞離體培養(yǎng)成功不久，人們就試圖利用細胞大量培養(yǎng)的方法來生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物。6.3.5植物種質(zhì)資源的離體保存6.3.6人工種子人工種子：植物離體培養(yǎng)中產(chǎn)生的胚狀體或不定芽，被包裹在含有養(yǎng)分和保護功能的人工胚乳和人工種皮中，從而形成能發(fā)芽出苗的顆粒體。意義：①人工種子結構完整體積小便于貯藏與運輸可直接播種和機械化操作；②不受季節(jié)和環(huán)境限制，胚狀體數(shù)量多、繁殖快、利于工

14、廠化生產(chǎn)③利于繁殖生育周期長、自交不親和、珍貴稀有的一些植物，也可大量繁殖無病毒材料；④可在人工種子中加入抗生素、菌肥、農(nóng)藥等成分，提高種子活力和品質(zhì)；⑤體細胞胚由無性繁殖體系產(chǎn)生，可以固定雜種優(yōu)勢。7.國內(nèi)外微繁概況第一章實驗室及基本設備實驗室包括:準備室(化學實驗室：洗滌、培養(yǎng)基配制、滅菌)、無菌操作室（帶緩沖間）、培養(yǎng)室、鑒定室（細胞學實驗室）和溫室。有無菌操作設備、培養(yǎng)設備、藥品貯存、配制儀器設備及觀察分析儀器設備等。植物組織培

15、養(yǎng)的基本操作包括：各種玻璃器皿的洗滌、滅菌；培養(yǎng)基的配制、滅菌；無菌室的消毒及接種操作。影響外植體生長和分化因子：物理環(huán)境（溫度、光照和濕度）；化學環(huán)境（培養(yǎng)基組成、pH和滲透壓），生物環(huán)境（外植體種類、大小、細胞密度）。1.1實驗室設計原則滿足能進行無菌操作和無菌培養(yǎng)需要首先具有一定的無菌環(huán)境（無菌室，無菌箱，超凈臺）。使用無菌的容器和用具，進行無菌操作。然后把被培養(yǎng)的植物材料，放在一定的溫度光照，RH，營養(yǎng)條件下，使其生長，發(fā)育，繁

16、殖。設計原則（1）為減少污染，組培室最好設走道人從外面進入，先通過一緩沖走道。（2）培養(yǎng)室應建在房屋南面，南、東或西應有大窗盡量利用自然光。（3）培養(yǎng)室房間宜小門也宜小最好為滑門以保溫節(jié)能.接種室房間也宜小備有準備小間以更換衣帽等超凈臺較寬門應稍大裝紫外線燈.1.3設備2器皿的選擇與清洗2.1配制培養(yǎng)基需要的器皿2.2細胞組織培養(yǎng)用的器皿2.3玻璃器皿的清洗一般用洗滌劑溶液清洗即可。清洗用過的、裝有培養(yǎng)物的器皿時，先除去殘余的培養(yǎng)基或大

17、塊的殘渣，用自來水沖洗一次后再用洗滌劑溶液浸泡。然后用試管刷把器皿壁內(nèi)外刷洗干凈，用自來水沖洗數(shù)遍，最后用蒸餾水過一遍，晾干后即可。2.3玻璃器皿的清洗吸量管和容量瓶用洗滌劑和自來水沖洗、晾干，再浸入硫酸加重鉻酸鉀洗液內(nèi)浸泡幾小時，在自來水中沖洗干凈后再用蒸餾水沖洗１3遍，稍晾一會兒，待不滴水珠時，即可放入烤箱烘干備用3培養(yǎng)基的配制3.1培養(yǎng)基種類由功能劃分：（1）分化培養(yǎng)基:用于誘導愈傷組織形成和器官分化。加入一定濃度2，4D（2）增

18、殖培養(yǎng)基:用于愈傷組織或芽增殖（3）生根培養(yǎng)基:用于分化芽生根，加入少量生長素，基本培養(yǎng)基濃度減半。根據(jù)培養(yǎng)基的成分和濃度分：①含鹽量較高的培養(yǎng)基特點：無機鹽濃度高，特別是硝酸鹽、鉀離子和銨離子含量豐富。元素平衡較好，緩沖性能好。微量元素和有機成分含量齊全且較豐富。MS、LS、BL、ER等。②硝酸鉀含量較高的培養(yǎng)基有B5N6SH等。特點是培養(yǎng)基的鹽類濃度較高，銨態(tài)氮含量較低，但VB1和硝酸鉀含量較高。③中等無機鹽含量的培養(yǎng)基有Nitsc