第十章-植物种质的超低温保存分析ppt课件.ppt

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1、第十章植物种质的超低温保存种质保存的概念种质保存：利用天然或人工创造的适宜环境保存种质资源，使个体中所含有的遗传物质保持其完整性，有高的活力，能通过繁殖将其遗传特性传递下去。种质保存的途径种子保存：种子生活力逐渐下降；易受病虫鼠害侵扰。种植保存：占地多，管理费用高。离体（组织培养）保存：不断继代培养可能导致培养物的染色体和基因型的变异；费用较高超低温冷冻保存：在液氮超低温下保存种质的技术。应用前景广阔。一、离体保存方法使保存种质处于缓慢生长或无生长状态，需要时可迅速恢复生长。抑制生长的方式：降低温度降低环境中的氧含量使用生长延缓剂其它方法离体种质保存的优点占用空间少，节

2、省人力、物力和土地；便于种质资源的交流利用；需要时，可以利用离体培养方法很快大量繁殖；避免自然灾害引起的种质丢失。二、超低温冰冻保存技术（一）原理原理：液氮中几乎所有的细胞代谢活动、生长都停止了，因而排除了遗传性状变异的可能性，达到长期保存植物种质的目的。在超低温储藏中，植物材料不仅能长期保持形态发育的潜能，还能保持遗传性状的稳定，是迄今唯一不需要继代的、可靠的长期保存方法。（二）关键问题及解决措施关键问题：在超低温条件下，冰冻过程中避免细胞内水分结冰，解冻过程中防止细胞内水分次生结冰。解决措施：选取细胞内自由水少、抗冻力强的植物材料；采取预处理措施，提高植物的抗冻力；

3、在冷冻和解冻过程中尽量减少冰晶的形成；（三）基本程序1、材料的选择：组织、细胞特征：细胞分裂旺盛、体积小、原生质浓厚的分生细胞或组织；培养时期：旺盛的对数生长期（抗冻力和存活率高）大小：适宜（三）基本程序2、材料的预处理处理目的：减少细胞内自由水的含量，使细胞经受低温锻炼，以提高组织或细胞的抗冻能力。处理方法：低温锻炼预培养，加入提高材料抗冻能力的物质（如DMSO、蔗糖）（三）基本程序冰冻保护剂0℃预处理如何选择冰冻保护剂：易溶于水；适当浓度下对细胞无毒害；化冻后容易从组织细胞中清除。常用的冰冻保护剂：DMSO、甘油、糖、PEG等。（三）基本程序3、降温冰冻操作1）直接

4、快速冷冻2）分级冰冻法3）玻璃化法4）干燥冷冻法5）包埋冻存法快冻法0℃（或其它预处理温度）直接进入液氮。降温速度：每分钟1000℃以上。适用对象：高度脱水的植物材料，如种子、花粉、球茎、块根等。抗寒性较强或经过低温锻炼的植物，如某些木本植物的枝条或芽。分级冷冻法适用对象：不抗寒的植物或含大液泡和大量水分的成熟材料（包括悬浮培养的细胞等）程序降温仪起始温度0.1-10℃的降温速度-70℃~-40℃液氮两步冷冻法转移温度分级冰冻法逐级冰冻法：将经保护剂处理的材料在0℃预处理后，依次通过不同温度的冰冻，如-10℃、-15℃、-23℃、-40℃等，一般每级约停留5min，然后

5、学好入液氮。玻璃化法玻璃化：液体转变为非晶体（玻璃态）的固化过程。原理：将高浓度的保护剂在超低温环境下凝固，形成无规则的玻璃化液，将玻璃化液和材料一起处理一段时间后投入液氮中，此时冰冻保护液和材料一起进入玻璃化状态（冰冻过程中水分子没有发生重排，不形成冰晶，也不产生结构和体积的改变。玻璃化法优势：设备简单、操作方便、冻存效果好。影响因素：玻璃化冰冻保护液的组成及浓度；植物材料的脱水温度和脱水时间。4、化冻操作快速化冻：适用于大多数材料慢速化冻法：适用于含水量较低的材料（5、去除冰冻保护剂）6、化冻材料的活力检测：根本方法：再培养（三）基本程序THEEND