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1、园艺植物 组织培养学,黄剑坚 副教授（博士 ） 近五年主持和参与国家自然科学基金2项 广东省自然科学基金3项 教育厅青年人才项目2项 其他厅级项目3项 发表研究论文33篇,参 考 书,植物细胞组织培养， 刘庆昌、吴国良，中国农业大 学出版社，2003.1 植物组织培养教程，李浚明，中国农业大学出版社，第2版 植物组织培养， 王清连， 中国农业出版社，2004 植物组织培养实用技术，朱建华、彭士勇，中国计量出版社，2001 植物组织培养与工厂化育苗，崔德才、徐培文，化学工业出版社，2003 果树无病毒苗木繁育与栽培，王国平、刘福昌，金盾出版社，,一、植物组织培养的概念,二、植物组织培养的发展简史
2、,三、植物组织培养的应用,绪 论,有性繁殖,扦 插,嫁 接,压 条,一 植物组织培养概念,植物组织培养（plant tissue culture)是指利用植物体的器官、组织、细胞、原生质体，通过无菌操作接种到人工培养基上(medium)，在一定的光照和温度条件下进行培养，使其形成完整的植株。,离体培养的材料（器官、组织、细胞、原生质体）我们称为外植体(explant)。,组织培养类型,根据外植体材料的不同,1. 器官培养(organ culture)，包括根、茎、叶、胚、花药、 子房等,2. 茎尖分生组织培养(shoot tip culture,shoot apex culture, apic
3、al meristem culture),组织培养类型,根据外植体材料的不同,组织培养类型,3 . 愈伤组织培养(callus culture) 愈伤组织(callus)是指植物在受伤后于其伤口表面形成的一团薄壁细胞。在植物组织细胞培养中，则指在人工培养基上由外植体形成的一团无序生长的薄壁细胞。,根据外植体材料的不同,组织培养类型,根据外植体材料的不同,4 . 细胞培养(cell culture ),5 .原生质体培养(protoplast culture).,摇 床,发 酵 罐,1 固体培养 2 半固体培养 3 液体培养,组织培养类型,根据培养基状态,液体培养又包括有静止培养、振荡培养、旋转
4、培养、纸桥培养,1 平板培养 2 微室培养 3 悬浮培养 4 单细胞培养,根据培养方法,组织培养类型,根据培养基的作用 :1 诱导培养; 2 增殖培养; 3 生根培养 根据培养目的: 1 脱毒繁殖; 2 微体快繁; 3 试管育种;试管嫁接 根据培养条件:1 光培养; 2 暗培养 根据培养过程:1 初代培养;2 继代培养,组织培养类型,概 念,脱分化：在细胞组织培养中，一个成熟细胞或分化细胞转变成为分生状态的过程，即形成愈伤组织的过程，叫做脱分化（dedifferentiation）,植物的成熟细胞经历了脱分化之后，既形成愈伤组织后，由愈伤组织再形成完整的植株，这一过程叫做再分化(rediffe
5、rentiation)或分化(differentiation)和再生(regeneration)。,外植体的最初培养称为初代培养。,继代培养：将初代培养获得的培养体移植于新鲜的培养基中，这种反复多次移植的培养称为继代 培养。,植物组织培养的应用原理,植物细胞具有全能性（totipotency)。所谓全能性是指一个完整的植物细胞具有形成一个完整植株所必需的全部遗传信息。 对于植物细胞来说,不仅受精卵,体细胞也具有全能性. 植物细胞表达全能性大小是受精卵生殖细胞体细胞 已分化的动物体细胞的全能性是受限制的,但细胞核仍具有全能性. 全能性只不过是一种潜能性.,植物组织培养的应用原理,细胞的分化和形态
6、建立：由脱分化的细胞再分化出完整植株有两种途径：一种叫做不定器官形成(adventitious organ formation)或叫做器官形成(organogenesis)，即在愈伤组织的不同部位分别形成独立形成不定根和不定芽，另一种叫做体细胞胚胎发生(somatic embryogenesis) ，即在愈伤组织的表面形成类似于合子胚的结构，我们称其为为体细胞胚，不定胚(adventitious embryo)或胚状体(embryo )，体细胞胚胎所经历的发育阶段与合子胚相似，一般经历球形胚、心型胚、鱼雷形胚和子叶胚4个发育阶段。,植物组织培养的应用原理,植物组织培养的过程可以表示如下,外植体
7、,脱分化,愈伤组织,不定器官或体细胞胚,完整植株,再分化,二、发展简史,探索阶段,奠基阶段,迅速发展阶段,探 索 阶 段,1902年Haberlandt年提出植物细胞全能性的观点,20世纪初至20世纪30年代中,胚培养：1904年Hanning ，1925Laibach,1922年美国的Robbins和德国的Kotte,1925 Laibach将亚麻种间杂交的幼胚离体培养成功,奠 基 阶 段,20世纪30年代中至50年代末,20世纪30年代有两个重要的发现,一是认识了B族维生素对植物生长的重要意义： 美国的White ，法国的Gauthere,二是发现了生长素是一种天然的生长调节物质,奠 基
8、阶 段,20世纪50年代开始以后,1952年Morel和Martin,1953-1954年Muir,1955年Miller,1957年skoog和Miller,1958年Steward,迅速发展阶段,20世纪60年代至现在,原生质培养获得重大突破：1960年Cocking,1962年Murashige和Skoog发表了MS培养基,花药培养取得显著成绩,微繁技术的广泛应用,植物遗传转化,三、植物组织培养的应用,在植物脱毒和快速繁殖上的应用,在植物育种上的应用: 胚培养、单倍体培养、 体细胞杂交、体细胞无性系变异、遗传转化,在植物种质资源保存和交换上的应用,植物基础理论方面的研究,在次生代谢物生产
9、上的应用,复 习 题,一、概念 1 植物组织培养； 2 愈伤组织 ； 3 植物细胞的全能性； 4 脱分化； 5 再分化； 6 体细胞胚； 7 初代培养； 8 继代培养； 9 外植体,二、填空 1根据外植体材料的不同，将植物组织培养分为（）、（）、（）、（）、（）,其中器官培养又包括有( )、（）、（）、（）、（）。 2根据培养基状态，植物组织培养可分为（）、（）和（）。其中液体培养又分为（）、（）、（）和（）。 3植物组织培养可分为三个阶段（）、（）、（）。 4（）和（）提出了有关植物激素控制器官形成的观念 5植物组织培养，根据培养基的作用可分为（）、（）、（） 根据培养目的可分为（）、（）、（）和（）。 根据培养条件可分为（）和（） 根据培养过程:（）和（）,复 习 题,三、思考题 1 植物组织培养的应用原理 举例谈谈植物组织培养在园林上的应用 有关植物激素控制器官形成的基本内容,
