五、组织培养 (一)组织培养的概念及理论基础 组织培养(tissue culture)是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞 以及原生质体和花药等,在人工控制的培养基上培养,使其生长、分化以及形 成完整植株的技术。 理论基础:细胞的全能性(细胞的全能性是细胞分化的基础) 所谓细胞全能性(totipotency)是指植物体的每个细胞携带着一套完整的基因 组,并具有发育成完整植株的潜在能力。 2007.12.15 魏小红 6
2007.12.15 魏小红 6 五、组织培养 (一)组织培养的概念及理论基础 组织培养(tissue culture)是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞 以及原生质体和花药等,在人工控制的培养基上培养,使其生长、分化以及形 成完整植株的技术。 理论基础:细胞的全能性(细胞的全能性是细胞分化的基础) 所谓细胞全能性(totipotency)是指植物体的每个细胞携带着一套完整的基因 组,并具有发育成完整植株的潜在能力
(二)外植体的选择及培养程序 从植物体上分离下来的被培养的植物器官、组织、细胞团等,叫做外值体 (explant)o 不同的外植体要求的培养条件有差异,生长与分化表现也不同,如上端取下 的外植体容易分化出花芽。 组织培养的程序: 配培养基 选取外植体 接种 在控制光、温、 (灭菌) (消毒) (无菌操作) 湿的条件下培养。 2007.12.15 魏小红 7
2007.12.15 魏小红 7 (二)外植体的选择及培养程序 组织培养的程序: 从植物体上分离下来的被培养的植物器官、组织、细胞团等,叫做外值体 (explant)。 不同的外植体要求的培养条件有差异,生长与分化表现也不同,如上端取下 的外植体容易分化出花芽。 选取外植体 (消毒) 配培养基 (灭菌) 接 种 (无菌操作) 在控制光、温、 湿的条件下培养
(三)组织培养的形式和培养条件 据外植体的不同:胚胎培养、器官培养、组织培养、细胞培养、花药培养、原 生质体培养等等; 根据培养过程:初代培养、继代培养; 培养基物理状态:固体培养、液体培养; (四)培养基 无机营养物:包括大量元素与微量元素等。 碳源:蔗糖,还可以维持渗透势的作用。 培养基的成分 维生素:硫胺素,烟酸、维生素B6、和肌醇。 生长调节物质:2,4一D、NAA、激动素等。 有机附加物:氨基酸、水解蛋白、酵母汁、椰子乳等。 2o07.12.15MS(Murashige-.Skoog)培养基是比较普遍使用的。 8
2007.12.15 魏小红 8 (三)组织培养的形式和培养条件 据外植体的不同: 胚胎培养、器官培养、组织培养、细胞培养、花药培养、原 生质体培养等等; 根据培养过程: 初代培养、继代培养; 培养基物理状态:固体培养、液体培养; (四)培养基 培养基的成分 无机营养物:包括大量元素与微量元素等。 碳源:蔗糖,还可以维持渗透势的作用。 维生素:硫胺素,烟酸、维生素B6、和肌醇。 生长调节物质:2,4-D、NAA、激动素等。 有机附加物:氨基酸、水解蛋白、酵母汁、椰子乳等。 MS(Murashige-Skoog)培养基是比较普遍使用的
(五)脱分化与再分化 脱分化(dedifferentiation):已分化的细胞失去原有的形态和机能,形成没有分化 的无组织的细胞团或愈伤组织的过程。 再分化(redifferentiation):脱分化状态的细胞再度分化形成另一种或几种类型有 组织结构的细胞的过程。 分离 脱分化 再分化 植物体 外植体 愈伤组织 组织、器官、植株 诱导愈伤组织时加入2,4-D,诱导分化时加入IAA和激动素 愈伤组织不经有性过程而直接产生类似胚的这一结构,称为胚状体(embryoid)。 2007.12.15 魏小红 9
2007.12.15 魏小红 9 (五)脱分化与再分化 脱分化(dedifferentiation):已分化的细胞失去原有的形态和机能,形成没有分化 的无组织的细胞团或愈伤组织的过程。 再分化(redifferentiation):脱分化状态的细胞再度分化形成另一种或几种类型有 组织结构的细胞的过程。 植物体 外植体 愈伤组织 组织、器官、植株 分离 脱分化 再分化 诱导愈伤组织时加入2,4-D,诱导分化时加入IAA和激动素 愈伤组织不经有性过程而直接产生类似胚的这一结构,称为胚状体(embryoid)
(六)组织培养的应用 1、培育作物新品种 2、快速无性繁殖植物 3、获得无病毒植株 4、生产药用成分 5、可用于生长、分化、遗传等方面的基础研究 2007.12.15 魏小红 10
2007.12.15 魏小红 10 (六) 组织培养的应用 1、培育作物新品种 2、快速无性繁殖植物 3、获得无病毒植株 4、生产药用成分 5、可用于生长、分化、遗传等方面的基础研究