第2植物人工繁殖

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1、第2讲 植物的人工繁殖上节课回顾上节课回顾两个思考题两个思考题1.什么是细胞工程？什么是细胞工程？2.细胞工程包含哪几个主要研究内容细胞工程包含哪几个主要研究内容例子1：兰花组织培养名贵兰花达摩兰：以禅宗“一花开五叶，结果自然成”的诗意命名。在台湾，早期达摩兰量少，求种者多，非常昂贵；有人曾以一盆爪艺达摩交换台中市一栋高楼。兰花是第一个组织培养成功产业化的植物。珍稀而名贵的达摩兰等名贵兰花，如今已成市井之花。一株不过百元。例子2：土豆：第二面包，植物之王”，热量低于谷类粮食，是理想的减肥食物，和玉米、小麦、水稻、燕麦被称为世界五大粮食作物。欣赏一个视频：脱毒植物的培育http:/ reprod

2、uction）：是两个配子融合为一，成为合子或受精卵，再发育成为新一代个体的生殖方式。2.无性生殖（无性生殖（Asexual reproduction）：不涉及性别、没有配子参与、没有受精过程的生殖都属于无性生殖（Asexual reproduction）。许多高等植物的营养器官（例如根、茎、叶等），在脱离母体后能发育成完整的植株，这种繁殖方式也称为营养生殖。 3.细胞全能性细胞全能性(totipotency)：是指分化细胞保留着全部的核基因组，具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息，具有发育成完整个体的潜能。 细胞全能性学说：细胞全能性学说：1902年，德国植物学家哈伯兰德(Haberl

3、andt)提出了细胞全能性学说，预言植物细胞具有全能性。 植物细胞全能性：植物细胞全能性：细胞全能性首先在植物中被证实，1958年，史都华德（Steward）等利用胡萝卜根韧皮部组织培养出了完整的新植株，证明高度分化的植物营养组织仍保持着发育成完整植株的能力，能以无性繁殖方式繁殖后代。 动物细胞全能性动物细胞全能性：动物细胞核移植实验证明，胚胎细胞及高度分化的体细胞具有全能性。1997年克隆羊多莉的诞生为揭示动物细胞全能性做出了重大贡献。 4.细胞分化（细胞分化（Differentiation）：是指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程，包括时间上和空间上的分化。 时间上的分化：是指一个细胞

4、在不同的发育阶段可以形成不同的形态和功能； 空间上的分化：是指同一种细胞由于所处的环境或部位不同可以形成不同的形态和功能。细胞分化能力的强弱称为发育潜能。 形态发生（Morphogenesis）：是指通过细胞增殖、分化和行为塑造组织、器官和个体形态的过程。细胞分化与形态发生是相互联系在一起的。 细胞分化的实质：是基因的差异表达（Differentialexpression），是奢侈基因按照一定顺序表达的结果。 奢侈基因（奢侈基因（Luxury gene）：又称组织特异性基因（Tissue-specific gene），是在各种组织中进行不同的选择性表达的基因，与各类细胞的特殊性有直接关系。 持

5、家基因（持家基因（House-keeping gene）：是维持细胞的基本结构和最低限度功能所不可少的基因，例如：编码组蛋白、核糖体蛋白、线粒体蛋白、糖酵解酶等基因。这类基因在所有类型的细胞中都表达。 5.脱分化（脱分化（Dedifferentiation）：又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程，即分化的细胞在适当条件下转变为胚性状态而重新获得分裂能力的过程。 脱分化后的植物细胞经过细胞分裂，产生无组织结构、无明显极性的松散的细胞团，称之为愈伤组织（愈伤组织（Callus）。 需要采用人工诱导技术诱导体细胞的脱分化。不同生物的细胞脱分化能力不同，决定了组织培

6、养再生的难易。植物人工繁殖技术植物人工繁殖技术目地：目地：为克服自然为克服自然有性生殖有性生殖的不足，满足对优的不足，满足对优良植物的大量需求良植物的大量需求手段：手段：通过通过无性繁殖无性繁殖技术实现植物快速繁殖技术实现植物快速繁殖。植物人工繁殖的方法：植物人工繁殖的方法：组织培养、人工种子、胚胎培养等组织培养、人工种子、胚胎培养等一、植物组织培养再生植物植物组织培养（植物组织培养（Plant tissue culture）是将植物器官、组织、细胞或原生质体等外植体材料无菌条件下培养在人工培养基上，在适当条件下诱发长成完整植株的一种技术。思考题：思考题：为什么植物组织培养能实现植物大规模繁殖

7、？与传统繁殖途径的优点在哪里？（一）植物组织培养的优点 1.周期短，便于人工控制培养条周期短，便于人工控制培养条件。繁殖速度快，经济效益高。件。繁殖速度快，经济效益高。 2.占用空间小，不受地区、季节占用空间小，不受地区、季节限制。限制。 3.繁殖珍稀、濒危苗木和突变体繁殖珍稀、濒危苗木和突变体，是优良品种培育的有效途径。，是优良品种培育的有效途径。 4.利于保持原来品种的特性。利于保持原来品种的特性。（二）植物组织培养的（二）植物组织培养的应用应用1.1.无性系快速繁殖：无性系快速繁殖：例如一株兰花一年可以繁殖到例如一株兰花一年可以繁殖到400400万株。万株。2.2.种苗脱毒：种苗脱毒：可

8、以有效地培育出大量的无病毒种苗。已经取得成功的有马可以有效地培育出大量的无病毒种苗。已经取得成功的有马铃薯、草莓、香蕉等。铃薯、草莓、香蕉等。3.3.新品种选育新品种选育（1 1）利用培养变异，筛选优良利用培养变异，筛选优良 突变体。突变体。 植物离体培养，能够明显提高突变率，并且会有各种各样的生理和形态突植物离体培养，能够明显提高突变率，并且会有各种各样的生理和形态突变，如株高、花色、植株形态、生育期、耐性等等。可以从中选择优良突变体，变，如株高、花色、植株形态、生育期、耐性等等。可以从中选择优良突变体，培育新品种。培育新品种。（2 2）利用远缘杂交）利用远缘杂交幼胚培养幼胚培养，获得杂种植

9、株，克服其杂交不亲和性。，获得杂种植株，克服其杂交不亲和性。 有些植物远缘杂交，能正常受精，但受精胚往往败育。此种情况下，可以有些植物远缘杂交，能正常受精，但受精胚往往败育。此种情况下，可以将幼胚在败育前进行离体培养，以获得缘远杂种植株。将幼胚在败育前进行离体培养，以获得缘远杂种植株。（3 3）利用细胞融合技术，克服远缘杂交不亲和性。）利用细胞融合技术，克服远缘杂交不亲和性。 野生种往往有许多优良性状，如抗干旱、抗病虫害、耐涝、耐瘠薄、耐盐野生种往往有许多优良性状，如抗干旱、抗病虫害、耐涝、耐瘠薄、耐盐碱、抗冻等特性。但大部分野生种与栽培种杂交不亲和，严重影响了野生种优碱、抗冻等特性。但大部分

10、野生种与栽培种杂交不亲和，严重影响了野生种优良遗传基因的应用。利用细胞融合，可以克服这种杂交不亲和性，获得体细胞良遗传基因的应用。利用细胞融合，可以克服这种杂交不亲和性，获得体细胞杂种，使野生种的利用成为可能。杂种，使野生种的利用成为可能。（4 4）倍性育种）倍性育种4.离体种质保存 随着地球不断开发、生态环境破坏，种植资源日趋枯竭，大量有用基因损失。利用组织培养法，低温保存（-196）或试管保存，为保存和抢救濒临灭绝的生物带来希望。5.在遗传、生理生化和病理等研究上的应用。如光合作用、植物营养问题、植物抗病性等等。（三）植物组织培养技术1.生物条件生物条件外植体（外植体（Explant）主要

11、指用于离体培养的植物或组织主要指用于离体培养的植物或组织切段。切段。因素：因素：不同植物品种不同植物品种同一品种不同取材部位、发育阶段。同一品种不同取材部位、发育阶段。一般：生长点、幼嫩组织一般：生长点、幼嫩组织2.物理条件物理条件：培养环境、：培养环境、 组织培养室组织培养室无菌环境，人工控制温度、无菌环境，人工控制温度、 光照、湿度等培养条件。光照、湿度等培养条件。需要一定的设备、器材和需要一定的设备、器材和 用具。用具。 3.化学条件：化学条件：培养基培养基 （1）无机盐）无机盐 培养基中无机盐的浓度通常在培养基中无机盐的浓度通常在25mmol/L左右。左右。 根据添加量多少分为大量元素

12、（浓度大于根据添加量多少分为大量元素（浓度大于0.5mmol/L）和微量元素）和微量元素(浓度低于浓度低于0.5mmol/L)。 大量元素：大量元素：主要有氮、硫、磷、钾、钙、镁。氮、硫、磷是蛋白主要有氮、硫、磷、钾、钙、镁。氮、硫、磷是蛋白质、氨基酸、核酸和酶的主要成分。质、氨基酸、核酸和酶的主要成分。 微量元素：微量元素：主要包括铁、锰、铜、锌、氯、硼、钼等。这些微量主要包括铁、锰、铜、锌、氯、硼、钼等。这些微量元素对于蛋白或酶的生物活性十分重要，并参与生物过程的调节元素对于蛋白或酶的生物活性十分重要，并参与生物过程的调节（2）有机物常用的有机物：糖类、氨基酸、维生素、醇类等。常用的有机物

13、：糖类、氨基酸、维生素、醇类等。 糖类：糖类：是离体培养的植物细胞所必需的，既可以作为碳源，是离体培养的植物细胞所必需的，既可以作为碳源，又可以维持又可以维持渗透压渗透压。最常用的碳源是。最常用的碳源是蔗糖蔗糖，葡萄糖和果糖也，葡萄糖和果糖也是较好的碳源。麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖在组织培养是较好的碳源。麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖在组织培养中也有应用。蔗糖使用浓度在中也有应用。蔗糖使用浓度在2%3%。 氨基酸：氨基酸：是很好的有机氮源，可直接被细胞吸收利用。培养是很好的有机氮源，可直接被细胞吸收利用。培养基中最常用的氨基酸是基中最常用的氨基酸是甘氨酸甘氨酸，其他的如精氨酸、谷氨酸，其他的如

14、精氨酸、谷氨酸，谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等也常用。通常采用谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等也常用。通常采用蛋白质水解产物蛋白质水解产物（包括酪蛋白水解物）、谷氨酰胺或氨基酸（包括酪蛋白水解物）、谷氨酰胺或氨基酸混合物。混合物。 维生素：维生素：以各种以各种辅酶辅酶的形式参与多种代谢活动，对生长、分化等有很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。虽然大多数的植物细胞在培养中都能合成所必需的维生好的促进作用。虽然大多数的植物细胞在培养中都能合成所必需的维生素，但在数量上不足，通常需加入一至数种维生素。常用的维生素包括：素，但在数量上不足，通常需加入一至数种维生素。常用

15、的维生素包括：盐酸硫胺素（盐酸硫胺素（Thiamine,VB1）、盐酸吡哆醇）、盐酸吡哆醇Pyridoxin,VB6）、）、Vc（抗坏血（抗坏血酸）、有时还使用生物素、叶酸、酸）、有时还使用生物素、叶酸、VB12等。等。VB1对愈伤组织的产生和生活对愈伤组织的产生和生活力有重要作用，力有重要作用，VB6能促进根的生长。能促进根的生长。Vc有防止组织变褐的作用。有防止组织变褐的作用。 肌醇：肌醇：对糖类的相互转化有促进作用。能促进愈伤组织的生长以及对糖类的相互转化有促进作用。能促进愈伤组织的生长以及胚胚状体和芽状体和芽的形成。对组织和细胞的繁殖、分化有促进作用，对细胞壁的的形成。对组织和细胞的繁

16、殖、分化有促进作用，对细胞壁的形成也有作用。形成也有作用。 腺嘌呤：腺嘌呤：是合成细胞分裂素的前体物质之一。添加腺嘌呤能促进细胞是合成细胞分裂素的前体物质之一。添加腺嘌呤能促进细胞合成分裂素合成分裂素，有利于细胞的分裂和分化，促进芽的形成。，有利于细胞的分裂和分化，促进芽的形成。植物激素植物激素(Phytohormone)：是植物自然状态下产生是植物自然状态下产生的、对生长发育有显著作用的的、对生长发育有显著作用的微量有机物。能影响生长微量有机物。能影响生长和分化和分化。 在个体发育中，不论是种子发芽、营养生长、繁殖器在个体发育中，不论是种子发芽、营养生长、繁殖器官形成以至整个成熟过程，官形成

17、以至整个成熟过程，主要由激素控制。主要由激素控制。 植物体内的激素与细胞内某种称为植物体内的激素与细胞内某种称为激素受体激素受体的蛋白质的蛋白质结合后，结合后，影响影响DNA、RNA和蛋白质的合成，并对特殊酶和蛋白质的合成，并对特殊酶的合成起调控作用，从而表现出调节代谢的功能。的合成起调控作用，从而表现出调节代谢的功能。生长素(auxin)生长素是由色氨酸通过一系列中间产物形成的。生长素是由色氨酸通过一系列中间产物形成的。 在植物组织培养中，在植物组织培养中，生长素主要用来刺激细胞分生长素主要用来刺激细胞分裂和诱导根的分化。裂和诱导根的分化。 常用的生长素有：吲哚乙酸（常用的生长素有：吲哚乙酸

18、（IAA）、）、2，4-二氯苯氧乙酸（二氯苯氧乙酸（2，4-D）、）、萘乙酸（萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（）、吲哚丁酸（IBA）等。）等。IAA活力较弱。活力较弱。NAA起动能力要比起动能力要比IAA高出高出3-4倍。倍。IBA是促进发根能力较是促进发根能力较强的生长调节物质。强的生长调节物质。NAA和和IBA广泛用于生根，并与细胞分裂素互作促广泛用于生根，并与细胞分裂素互作促进芽的增殖和生长。进芽的增殖和生长。2，4-D起动能力比起动能力比IAA高高10倍，特别在促进愈伤组织的形成上活力最高，倍，特别在促进愈伤组织的形成上活力最高，但它强烈抑制芽的形成。但它强烈抑制芽的形成。细胞分裂素（Cy

19、tokinin） 细胞分裂素大多是细胞分裂素大多是嘌呤族衍生物嘌呤族衍生物，自然状态下分裂素，自然状态下分裂素主要在根中形成，茎端、萌发中的种子、发育中的果实主要在根中形成，茎端、萌发中的种子、发育中的果实和种子也能合成分裂素。和种子也能合成分裂素。 分裂素的生理作用分裂素的生理作用主要是诱导芽的分化促进侧芽萌发主要是诱导芽的分化促进侧芽萌发生长、促进细胞分裂与扩大生长、促进细胞分裂与扩大。多用于多用于诱导不定芽的分化诱导不定芽的分化和茎、苗的增殖和茎、苗的增殖，而在生根培养时使用较少或用量较低。，而在生根培养时使用较少或用量较低。 主要有激动素（主要有激动素（KTKT）、）、6-6-苄基腺嘌

20、呤（苄基腺嘌呤（BABA）和玉米素）和玉米素（ZTZT）等。其中最常用的是）等。其中最常用的是6-6-苄基腺嘌呤。苄基腺嘌呤。激素配比（4）培养基及分类几种常用的培养基组分组分MSMSB B5 5SHSHN N6 6大量元素大量元素mg/Lmg/Lmmol/Lmmol/Lmg/Lmg/Lmmol/Lmmol/Lmg/Lmg/Lmmol/Lmmol/Lmg/Lmg/Lmmol/Lmmol/LNHNH4 4NONO3 3KNOKNO3 3CaClCaCl2 22H2H2 2O OMgSOMgSO4 47H7H2 2O OKHKH2 2POPO4 4NaHNaH2 2POPO4 4H H2 2O O

21、(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4KClKCl165016501900190044044037037017017020206 618188 83 30 01.51.51.251.252500250015015025025015015013413425251.1.0 02.2.0 01.11.12.02.02500250020020040040012512575075025251.1.4 42.2.6 63.3.9 919.019.02830283016616618518540040046346328281.1.1 12.2.75752.942.946.66.6微量元素微量元素mg/L

22、mg/Lmol/Lmol/Lmg/Lmg/Lmol/Lmol/Lmg/Lmg/Lmol/Lmol/Lmg/Lmg/Lmol/Lmol/LKIKIH H2 2BOBO3 3MnSOMnSO4 4H H2 2O OZnSOZnSO4 47H7H2 2O ONaMoONaMoO4 47H7H2 2O OCuSOCuSO4 45H5H2 2O OCoClCoCl2 26H6H2 2O OFeSOFeSO4 47H7H2 2O ONaNa2 2-EDTA-EDTA0.830.836 62 215.615.68 86 60.250.250.0250.0250.0250.02527.827.837373 3

23、5.05.010010092.592.530301.01.01.1.0 02.2.1 11001001001001.1.75753.03.010102.02.01.1.25250.0250.0250.0250.02527.827.837.337.34.54.5505060607.07.01.1.0 01 10.10.11001001001000 05.05.010101.01.00.250.250.020.02151520206.06.0808060603.53.51.01.00.80.8555555550.80.81.61.63.33.31.51.527.827.837.337.34.84.

24、8262619.519.55.25.2100100100100蔗糖（蔗糖（g/Lg/L）3030202030305050pHpH值值5 57 75.55.55.85.85.85.8培养基的配制培养基的配制培养基的配制培养基的配制 培养基母液的配制培养基母液的配制 大量元素母液：大量元素母液：大量元素母液：大量元素母液：即是含有即是含有N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg、NaNa等大量元素的无等大量元素的无机盐混合液。由于各组分的含量较高，一般配制成机盐混合液。由于各组分的含量较高，一般配制成1010倍浓度的母液。倍浓度的母液。 在在使用时，每配制成使用时，每配制成1000mL1

25、000mL培养液，吸取培养液，吸取100mL100mL母液。在配制母液时，要母液。在配制母液时，要先将各个组分单独溶解，然后按照一定的顺序一边搅拌，一边混合，特别先将各个组分单独溶解，然后按照一定的顺序一边搅拌，一边混合，特别要注意要注意将钙离子（将钙离子（CaCa+）与硫酸根、磷酸根离子错开）与硫酸根、磷酸根离子错开，以免生成硫酸钙或，以免生成硫酸钙或磷酸钙沉淀。磷酸钙沉淀。 微量元素母液：微量元素母液：微量元素母液：微量元素母液：即含有即含有B B、MnMn、ZnZn、CoCo、CuCu、MoMo、I I等微量元素的无等微量元素的无机盐混合液。由于各组分的含量低，机盐混合液。由于各组分的含

26、量低， 一般配制成一般配制成100100倍浓度的母液。在使倍浓度的母液。在使用时，每配制用时，每配制1000mL1000mL培养液，吸取培养液，吸取10mL10mL母液。母液。 铁盐母液：铁盐母液：由于铁离子与其他无机元素混在一起放置由于铁离子与其他无机元素混在一起放置时，容易生成沉淀，所以铁盐必须单独配制成铁盐母液。时，容易生成沉淀，所以铁盐必须单独配制成铁盐母液。铁盐一般采用铁盐一般采用螯合铁（螯合铁（Fe-EDTAFe-EDTA）。通常配制成。通常配制成100100倍倍（或者（或者200200倍）浓度的铁盐母液，在使用时，每配制倍）浓度的铁盐母液，在使用时，每配制1000mL1000mL

27、培养液，吸取培养液，吸取10mL10mL（或者（或者5mL5mL）铁盐母液。）铁盐母液。 维生素母液：维生素母液：是各种维生素和某些氨基酸的是各种维生素和某些氨基酸的混合液混合液。一般配制成一般配制成100100倍浓度的母液。在使用时，倍浓度的母液。在使用时， 每配制每配制1000mL1000mL培养液，吸取培养液，吸取10mL10mL母液。母液。 植物激素母液：植物激素母液：植物激素母液：植物激素母液：各种植物激素各种植物激素单独配制成母液单独配制成母液单独配制成母液单独配制成母液。一般浓度为。一般浓度为100mg/L 100mg/L 。使用时根据需要取用。由于大多数植物激素难溶于水，需要先

28、溶于有。使用时根据需要取用。由于大多数植物激素难溶于水，需要先溶于有机溶剂或者酸、碱溶液中，再加水定容到一定的浓度。它们的配制方法机溶剂或者酸、碱溶液中，再加水定容到一定的浓度。它们的配制方法如下：如下： 2,4-D (2,4-2,4-D (2,4-二氯苯氧乙酸二氯苯氧乙酸) )母液：母液：称取称取2,4-D 10mg2,4-D 10mg， 加入加入2mL 95%2mL 95%乙醇，乙醇，稍加热使之完全溶解，（或者用稍加热使之完全溶解，（或者用2mL 1mol/L2mL 1mol/L的的NaOHNaOH溶解后）加蒸馏水定溶解后）加蒸馏水定容至容至100mL100mL。 IAAIAA（吲哚乙酸）

29、母液：（吲哚乙酸）母液：称取称取IAA 10mgIAA 10mg，溶于，溶于2mL 95%2mL 95%乙醇中，再用蒸馏乙醇中，再用蒸馏水定容至水定容至100mL100mL。 IBAIBA（吲哚丁酸），（吲哚丁酸），GAGA（赤霉酸）母液的配制方法与（赤霉酸）母液的配制方法与此相同。此相同。 NAANAA（萘乙酸）母液：（萘乙酸）母液：称取称取NAA 10mg NAA 10mg ，用，用2mL 2mL 热水溶解后，定容至热水溶解后，定容至100mL100mL。 KTKT（激动素）母液：（激动素）母液：称取称取KT 10mgKT 10mg， 溶于溶于2mL 1mol/L 2mL 1mol/L 的

30、的 HClHCl中，用蒸中，用蒸馏水定容至馏水定容至100mL100mL。BABA（苄基腺嘌呤）母液的配制方法与此相同。（苄基腺嘌呤）母液的配制方法与此相同。 玉米素母液：玉米素母液：称取玉米素称取玉米素10mg10mg， 溶于溶于2mL 95%2mL 95%的乙醇中，再加热水定容的乙醇中，再加热水定容至至100mL100mL。 4 4、植物组织培养的基本步骤、植物组织培养的基本步骤（1 1）培养材料的采集）培养材料的采集 植物具有全能性的细胞：受精卵；发育中的分生组织细植物具有全能性的细胞：受精卵；发育中的分生组织细胞；雌雄配子及单倍体细胞。胞；雌雄配子及单倍体细胞。 用哪一部分器官最适于作

31、为组培的材料来源用哪一部分器官最适于作为组培的材料来源: :器官的器官的生理状态和年龄；取材季节、离体材料的大小、取得离生理状态和年龄；取材季节、离体材料的大小、取得离体材料的植株质量等。体材料的植株质量等。 快速繁殖：常用茎尖（长度快速繁殖：常用茎尖（长度0.5cm0.5cm）；）； 脱毒苗：茎尖分生组织（长度小于脱毒苗：茎尖分生组织（长度小于0.1mm0.1mm）；）；（2 2）培养材料的消毒）培养材料的消毒先将材料用自来水洗干净，最后一遍用蒸馏水冲洗，再用无菌纱布或吸水纸将材料上的水分吸干，并用消毒刀片切成小块。在无菌环境中将材料放入70%的酒精中浸泡30-60s。再将材料移入漂白粉饱和

32、液或0.1%升汞中消毒。无菌水冲洗34次。常用的消毒剂：常用的消毒剂：常用的消毒剂：常用的消毒剂： 下表列出了目前常用的灭菌消毒剂。其使用浓度和下表列出了目前常用的灭菌消毒剂。其使用浓度和处理时间，应根据外植体的情况及其对灭菌剂的敏处理时间，应根据外植体的情况及其对灭菌剂的敏感性而定。感性而定。消毒剂消毒剂使用浓度使用浓度（%）去除消毒剂去除消毒剂难易难易消毒时间消毒时间（min）灭菌效果灭菌效果次氯酸钠次氯酸钠次氯酸钙次氯酸钙漂白粉漂白粉升汞升汞酒精酒精过氧化氢过氧化氢溴水溴水硝酸银硝酸银抗生素抗生素2510饱和溶液饱和溶液0.1170751012121450mg/L易易易易易易较难较难易易

33、最易最易易易较难较难中中5305305302100.225152105303060很好很好很好很好很好很好最好最好好好好好很好很好好好较好较好（3 3 3 3）制备外植体）制备外植体）制备外植体）制备外植体接种时外植体的大小和形状取决于实验目的（茎、叶、根、花、果实、种子或其中某种组织切块0.5cm，茎尖、胚、胚乳按组织单位切离）（4 4）接种和培养）接种和培养 接种接种 封口封口 温度和光照温度和光照 增殖：增殖：新梢新梢形成后，继代，把新梢分株或切段转入增殖培形成后，继代，把新梢分株或切段转入增殖培养基中进行增殖。养基中进行增殖。（5）根的诱导 生根是获得完整植株的一个关键生根是获得完整植

34、株的一个关键。通过腋芽、不定芽、愈伤通过腋芽、不定芽、愈伤组织途径产生的芽长成试管苗，必须诱导生根才能移植组织途径产生的芽长成试管苗，必须诱导生根才能移植。 促使试管苗生根的方法通常有两种：促使试管苗生根的方法通常有两种： 1 1、在固体培养基上诱导生根在固体培养基上诱导生根: : 当试管苗长到当试管苗长到2 23 3厘米高时，将它从基部切下，转移到固体培养基厘米高时，将它从基部切下，转移到固体培养基上生根（生根培养基一般要求上生根（生根培养基一般要求降低矿物营养的浓度，提高生长素的浓度降低矿物营养的浓度，提高生长素的浓度，具体应根据植物不同而定）具体应根据植物不同而定） 。 2 2、浸泡的方

35、法、浸泡的方法: : 将切下的无根试管苗泡在含有高浓度生长素溶液中，生长素浓度为将切下的无根试管苗泡在含有高浓度生长素溶液中，生长素浓度为100100毫克毫克/ /升左右，浸泡时间从几小时到升左右，浸泡时间从几小时到1 1天，然后取出接种于不加任何激天，然后取出接种于不加任何激素的素的MSMS培养基上或者扦插在人工基质上，十天左右即可生根。培养基上或者扦插在人工基质上，十天左右即可生根。 （6）炼苗和移栽苗和移栽试管苗的生长环境试管苗的生长环境无菌无菌 异养异养 弱光弱光 恒温恒温芦芦荟的植物的植物组织培养培养过程程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5、植物组织培养再生植株的途

36、径以胡萝卜为例器官发生途径体细胞胚发生途径体细胞胚（体细胞胚（Somatic embryoSomatic embryo）又叫胚状体，是指离又叫胚状体，是指离体培养条件下没有经过受精过程而形成的体培养条件下没有经过受精过程而形成的胚胎类似物。胚胎类似物。体细胞胚发生途径：体细胞胚发生途径：是指体细胞在离体培养过程中经过是指体细胞在离体培养过程中经过了胚胎发育过程。体细胞胚起源于了胚胎发育过程。体细胞胚起源于非合子细胞非合子细胞，因此不，因此不同于合子胚。同于合子胚。（1）器官外植体直接发生途径体细胞胚胎发生途径体细胞胚胎发生途径1 1：叶片叶片诱导阶段诱导阶段胚胎发育阶段胚胎发育阶段( (兰草兰

37、草,Chen,Chen等等,1999),1999)兰草兰草体细胞胚胎发生途径体细胞胚胎发生途径2 2：愈伤组织愈伤组织诱诱导导愈愈伤伤组组织织形形成成愈愈伤伤组组织织胚胚性性化化球球形形胚胚形形成成子子叶叶胚胚期期蝴蝶兰蝴蝶兰,Lin,Lin等等,2000,2000体细胞胚胎发生途径体细胞胚胎发生途径3 3：悬浮细胞悬浮细胞悬浮细胞悬浮细胞愈愈伤伤组组织织胚性愈伤组织胚性愈伤组织悬浮培养的悬浮培养的胚性细胞团胚性细胞团球形胚形成球形胚形成成成熟熟子子叶叶胚胚5.植物组织培养的问题分析参考：参考：（4）品种限制植物组织培养参考图片植物组织培养参考图片http:/ 植物组织培养应用举例种种子子萌萌

38、发发产产生生的的原原球球茎茎胚培养产生的原球茎胚培养产生的原球茎例子：寒兰组织培养培养技术NAANAA（萘乙酸）：生长素（萘乙酸）：生长素6-BA6-BA（6-6-苄基腺嘌呤）：分裂素苄基腺嘌呤）：分裂素S-3307(S-3307(优康唑优康唑) )：生长调节剂（促进分蘖、抑制细胞伸长，矮化：生长调节剂（促进分蘖、抑制细胞伸长，矮化植物）植物）surosesurose（蔗糖）（蔗糖）体细胞胚再生途径的应用：引言http:/ 人工种子的结构人工种子的结构农业生产中使用的天然种子，一般都是由种皮、农业生产中使用的天然种子，一般都是由种皮、农业生产中使用的天然种子，一般都是由种皮、农业生产中使用的天

39、然种子，一般都是由种皮、胚乳和胚三部分构成。胚乳和胚三部分构成。胚乳和胚三部分构成。胚乳和胚三部分构成。 目前研制的人工种子的结构目前研制的人工种子的结构目前研制的人工种子的结构目前研制的人工种子的结构: : 体细胞胚体细胞胚体细胞胚体细胞胚 人工种皮人工种皮人工种皮人工种皮 人工胚乳人工胚乳人工胚乳人工胚乳 2.人工种子的优点3.关键技术问题（2）人工种皮制作（3）人工胚乳配制（4） 包埋海藻酸钠包埋示意图（5）贮藏与发芽4.存在的问题物物 种种 主主 要要 结结 果果 胡萝卜胡萝卜( (Daucus carotaDaucus carota) )有菌土壤中发芽成苗有菌土壤中发芽成苗苜蓿苜蓿(

40、 (Medicago sativasMedicago sativas) )有菌条件下发芽成苗有菌条件下发芽成苗 芹菜芹菜( (Apium graveolensApium graveolens) )有菌条件下发芽成苗有菌条件下发芽成苗 柑橘柑橘( (C. sinensisC. sinensisC. reticulataC. reticulata) )无菌条件下发芽成苗无菌条件下发芽成苗 挪威云杉挪威云杉( (Picea abiesPicea abies) )无菌及有菌条件下发芽无菌及有菌条件下发芽 松树松树( (Pinus lambertiana, P. aedaPinus lambertian

41、a, P. aeda) )无菌及有菌条件下发芽无菌及有菌条件下发芽 玉米玉米( (Zea maysZea mays) )无菌条件下发芽成苗无菌条件下发芽成苗 杂交水稻杂交水稻( (O. sativaO. sativaO. lalifoliaO. lalifolia) )无菌条件下发芽无菌条件下发芽 橡胶树橡胶树( (Hevea brasiliensisHevea brasiliensis) )无菌条件下发芽无菌条件下发芽 西洋参西洋参( (Panax quinquefoliumPanax quinquefolium) )无菌条件下发芽无菌条件下发芽 刺五加刺五加( (Acanthopanax

42、senticosusAcanthopanax senticosus) )无菌及有菌条件下成苗无菌及有菌条件下成苗 黄连黄连( (Coptis chinensisCoptis chinensis) )无菌及有菌条件下成苗无菌及有菌条件下成苗 表表 以体细胞胚为繁殖体的人工种子以体细胞胚为繁殖体的人工种子 物物 种种 繁殖体繁殖体主主 要要 结结 果果 印度桑印度桑( (Morus indicaMorus indica) )芽芽无菌条件下发芽成苗无菌条件下发芽成苗 檀香檀香( (Santalum ablumSantalum ablum) )芽芽 无菌条件下发芽成苗无菌条件下发芽成苗 花叶芋花叶芋(

43、 (Caladium bicolorCaladium bicolor) )芽芽无菌条件下发芽成苗无菌条件下发芽成苗 百合百合( (LiliumLilium) )小鳞茎小鳞茎 无菌条件下发芽成苗无菌条件下发芽成苗 直杆桉树直杆桉树( (Eucalyptus Eucalyptus maidenimaideni) )侧芽侧芽 无菌条件下发芽成苗无菌条件下发芽成苗 莴苣莴苣( (Lacyuca sativaLacyuca sativa) )芽芽 无菌及有菌条件下发芽成苗无菌及有菌条件下发芽成苗 华腺萼木华腺萼木( (Mycetia Mycetia sienensissienensis) )微芽微芽 有

44、菌土壤中发芽成苗有菌土壤中发芽成苗 大花蕙兰大花蕙兰( (CytobiumCytobium) )原球茎原球茎 无菌条件下发芽无菌条件下发芽 石槲兰石槲兰( (DendrobiumDendrobium) )原球茎原球茎 无菌条件下发芽无菌条件下发芽 唐菖蒲唐菖蒲( (Gladiolus Gladiolus hortalanshortalans) )球茎球茎 无菌条件下发芽无菌条件下发芽 香蕉香蕉( (Musa acuminataMusa acuminata) )微芽微芽 无菌条件下发芽无菌条件下发芽 杨树杨树( (Populus beijingyPopulus beijingy) )芽芽 无菌条件下发芽无菌条件下发芽 表表 以器官为繁殖体的人工种子以器官为繁殖体的人工种子 人工种子长人工种子长出的芹菜味出的芹菜味道非常鲜美道非常鲜美西洋参檀香檀香http:/