植物的组织培养技术.pdf

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1、第五章植物的组织培养技术课题研究1902年，德国科学家哈伯兰德(G.Haberlandt)首次提出了分化的植物细胞具有全能性，奠定了植物组织培养的理论基础。100多年来，植物的组织培养技术从设想逐渐走向成熟。近几年来，植物组织培养技术已在科学研究和生产上开辟了令人振奋的众多新领域。▲研究计划1.查阅相关资料，了解植物组织培养的原理、方法、培养条件及应用前景。2.用植物组织培养技术，培育一种植物的幼苗，并进行露地栽培。3.选择一种植物材料，培育脱毒苗。▲总结交流1.与老师和同学讨论你的研究方案，使其更合理。2.按设计的

2、方案开展研究，及时整理研究的材料，并与同学进行交流。○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○63第五章植物的组织培养技术第一节植物快速繁殖技术“春种一粒粟，秋收万颗籽。”我们的祖祖辈辈都是这样利用种子来繁殖作物的。但是，许多名贵的花卉林木，如果用种子繁殖，后代难以保持亲本的优良性状；还有一些植物繁殖能力低下，很难通过种子大量繁殖后代。利用植物组织培养的方法就能够让这些植物快速繁殖(rapidpropagation)。高度分化的植物细胞所具有的全能性，使我们能

3、够将植株上的小块组织(如一段茎节、一个小芽)，在适宜条件下培养成一株完整的植株，这就是植物的组织培养(tissueculture)。在植物组织培养过程中，用于离体培养的植物器官或组织片段称为外植体(explant)。从一株植物上可取下大量的外植体进行组织培养，并在短期内大量繁殖植物种苗，实现植物的快速繁殖。外植体在培养基中培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织(callus，图5-1-1)。愈伤组织的细胞是一种高度液泡化的薄壁细胞，呈无定形状态，排列疏松而无规则，具有很强的分生能力。由高度分化图5-1-1玉米的愈

4、伤组织的细胞重新回复到未分化的状态，这一过程称为脱分化(dedifferentiation)。脱分化形成的愈伤组织，在适当的人工培养基上继续进行培养又可以重新分化图5-1-2成芽、根等器官，进而发育成一棵完整的植玉米愈伤组织分化出芽株(图5-1-2，图5-1-3)。这一过程称为植物细胞的再分化。在组织培养过程中，外植体需要从培养基中获得各种营养成分。培养基中添加的生长素和细胞分裂素，在启动细胞分裂、脱分化和再分化过程中起图5-1-3生根的玉米苗着重要作用。64○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○

5、○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○第一节植物快速繁殖技术常用的植物激素生长素：吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、吲哚-3-丁酸(IBA)和2,4,5-三氯苯氧乙酸(2,4,5-T)。细胞分裂素：激动素(KT)、6-苄基腺嘌呤(6-BA)、玉米素(ZT)外植体愈伤组织研究表明，当同时使用生长素和细胞分裂素这两类激素时，两者用量的比例会影响植物细胞的发育方向。当该比值低愈伤组织发芽生根时，有利于芽的分化、抑制根的形成；当该比值高时、有利于根的分化、抑制芽的形成；比值适图5-

6、1-4中时，促进愈伤组织的生长(图植物激素对分生长素浓度(mg/L)细胞分裂素浓度(mg/L)5-1-4)。生长素细胞分裂素化的影响外植体在不同的发育阶段对培养基要求不同，在进行植物快速繁殖时，需要配制“脱分化培养基”、“生芽培养基”、“生根培养基”。由于培养基富含营养，外源杂菌进入培养基后会迅速繁殖，产生的毒素会导致外植体死亡，所以无菌条件对组织培养的成功至关重要。在组织培养过程中，培养基的灭菌要彻底、外植体的消毒要充分、接种时的无菌操作要严格。此外，pH、温度、光照等外界条件对植物组织培养也很重要。月季的快速繁殖

7、月季是我国常见的庭院花卉植物，分布广泛(图5-1-5)。用月季进行组织培养，不仅材料易得，而且成功率高。材料器具月季的嫩茎；体积分数为70%的酒精、质量分图5-1-5数为2%的次氯酸钠溶液、配制MS培养基的各种试月季花○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○65第五章植物的组织培养技术剂、琼脂、蔗糖、蒸馏水、超净工作台、恒温培养箱、无菌滤纸、高压蒸汽灭菌锅、锥形瓶、接种工具(刀片、镊子、培养皿)等。活动程序1.配制培养基将各种营养成分按比例配制成MS培养基母

8、液(附录二)。培养基含有20多种营养成分，为了避免每次配制培养基时都要称量几十种成分，先将各种成分按比例配制成浓缩液(即培养基母液)，然后按量取母液配制培养基。利用母液配制月季组织培养所需要的三种培养基(图5-1-6)。脱分化培养基生芽培养基生根培养基MS培养基中加入去掉脱分化培养无机盐浓度为MS的l/2，质量浓度为0.1mg/L的基中的IAA