植物组织培养笔记(全套).docVIP

PAGE PAGE 1 绪论 植物繁殖方式：分株、播种、压条、扦插、嫁接、组培繁殖 一、组培的概念： 狭义：在无菌条件下，将离体的植物组织小块，在适宜的人工培养和环境条件下进行无菌培养，使培养体逐步分化出器官，一个组织或单个细胞（甚至用原生质）接种到培养基，在人工控制的条件下（包括营养、激素、温度、光照等人进行培养，使其形成完整植株的过年。） 广义：通过无菌操作，把植物体的一个器官、一种组织或单个细胞（甚至原生质）接种到培养基，在人工控制的条件下（营养、激素、温度、光照等）进行培养，使其成为完整植株的过程。 狭义与广义：组织范围不同。 二、组培发展史 诞生 1、植物组织培养技术的诞生可以追溯到19世纪末20世纪初。 2、1839—1840年，施莱登和施旺创立了“细胞学说”。 3、1902年，德国 生理学家 Haberlandt 提出了高等植物细胞全能性理论。 4、1934年，美国 White 利用番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系，离体根的培养获得成功。 5、1943年White 发表了《植物组织培养手册》 6、1962年 Marshing和Shong发明了MS培养基。 Gautherer White Nobecount 一起被誉为组织培养学科的奠基人。 组培发展 1、1948年 Skoog和崔徵通过对烟草茎切断和髓培养组织研究确定了腺嘌呤，生长素是控制芽和根的生长。 2、1956年 Miller等发明了激动素。控制器官分化的激素模式变为激动素。 3、50年代至今，组培迅速发展 1971年， Takebe在烟草上首次使用原生质体获得自身植株。 1962年，印度Guha 毛叶曼陀罗 花药培养 1973年，Carlson 两个烟草物种原生质体融合 1983年，Zambryski 用根癌农杆菌转化烟草 转基因植物 1978年， Murashige 提出“人工种子”的概念。 三、组培术语 1、外植体（explant）:从植物体分离下来用于离体培养的材料； 2、愈伤组织（callus）:在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，躲在植物体切面产生。 3、分化（differentiation）:细胞在分裂过程中发生结构和功能上的改变，从而在个体发育中形成各类组织和器官完成整个生活周期。 4、脱分化(differentiation)：原已分化的细胞，失去原有的形态功能，又恢复到没有分化的雾组织的细胞团和愈伤组织，（即转变为分生状态）这个过程称为脱分化。 5、再分化（redifferentiation）:在一定的培养条件下，经过脱分化的组织和细胞，经重新分化而产生新的组织和器官（如由愈伤组织形成芽、根或胚状体），称为再分化。 6、胚状体（embroid）：在组织培养中，从一个非合子细胞，通过合子胚相似的胚胎发生过程所形成的胚状结构。 7、初代培养(first culture)：外植体的第一次培养。 8、继代培养：更换新鲜培养基来繁殖同种类型的材料。 9、植物细胞全能性（totipotent）:植物体的每一个细胞都携带着一套完整的基因组，并具有发育为完整植株的潜能。因为每个细胞都是来自于受精卵，所以有与受精卵具有相同的遗传物质。 10、生根培养： 11、驯化移栽：组培苗经人工炼苗后移栽到驯化苗床上使之适应露地或保护地条件的过程。 组培的一般过程： 初代培养—继代培养—生根培养—驯化培养 四、组培的分类 1、按培养基分类 培养体：固体 液体（静止、旋转、纸桥、震荡） 2、根据外植体分类：植株培养 器官培养：根系培养、茎段培养、叶片培养、花器培养、果实培养、种子培养 组织培养：分生组织培养、薄壁组织培养、疏导组织培养 胚胎培养：看护培养、平板培养、悬浮培养、微室培养 原生质体培养：非融合培养、融合培养 五、组培的特点： 1、培养条件可以人为加以控制； 2、繁殖系数大，培养周期短； 3、管理方便，有利于实现工厂化生产和自动化控制。 六、组培的应用 （一）快繁 突出优点“快” 应用：工厂化育苗（industrializing propagation）：兰花、桉树、非洲紫罗兰、大花蕙兰 体胚发生：枸杞、核桃、苹果、青扦 （二）植物脱病毒（virus free）：马铃薯、甘薯、草莓、苹果、香石竹等。通过托病毒可以保持园艺植物的优良性状。 （三）种质保存：加入冷冻保护剂，有利于细胞，胚状体，试管苗，愈伤组织等的长期保存。 （四）植物育种： 1.单倍体育种：通过花药培养，从小孢子获得单倍体植株，染色体加倍后获得正常二倍体植株。 2.胚培养，子房培养，胚珠培养 3.突变体的选择和应用 4.体细胞杂交和遗传工程 5.遗传转化与基因工程 （五）有用化合物的工程化生产 生产化合物：强心苷、吲哚生物碱、喜树碱、银杏黄酮和内酯 七、组培的生理依据 1