植物器官和组织培养.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,植物器官和组织培养,植物器官和组织培养,第1页,植物器官培养（,Organ Culture,）,是指对植物某一器官全部或个别或器官原基进行离体培养技术。分为营养器官（根、茎、叶）和繁殖器官（果实、种子、花器官）培养。,组织培养,指对植物组织（分生组织、表皮组织、薄壁组织）及愈伤组织进行离体培养技术。,植物器官和组织培养,第2页,植物器官和组织培养基础程序,植物营养器官培养,植物繁殖器官培养,植物组织培养及脱毒苗生产,植物器官和组织培养,第3页,第一节 植物器官和组织培养基础程序,基础程序：,一、,无菌外植体取得,二、初代培养物建立,三、形态发生和植株再生,四、培养产物观察记载,植物器官和组织培养,第4页,一、无菌外植体取得,1,、茎尖、茎段、叶片灭菌,2,、根、块茎、鳞茎灭菌,3,、花蕾灭菌,4,、果实、种子灭菌,清洗外植体,利用灭菌剂对外植体灭菌,无菌水冲洗,3-5,次,主要过程：,植物器官和组织培养,第5页,植物器官和组织培养,第6页,二、初代培养物建立,（一）无菌环境,（二）规范操作,（三）条件适当,植物器官和组织培养,第7页,三、形态发生和植株再生,具根茎两极器官,单极器官,先茎后根,先根后茎,器官化路径,体胚路径,愈伤组织,外植体,植株,植株,植株,植株,植物器官和组织培养,第8页,四、培养产物观察记载,（一）愈伤组织 诱导率,=,产生愈伤外植体数,/,外植体总数,（二）胚状体 诱导率计算,（三）芽 芽分化率计算,（三）根 发根率,=,发根芽数,/,培养芽数,植物器官和组织培养,第9页,第二节 植物营养器官培养,根段培养,茎段培养,叶培养,植物器官和组织培养,第10页,植物叶培养,是指以离体叶片器官为外植体进行培养，再生植株过程。植物叶培养常见于研究叶形态发生过程以及进行光合作用、叶绿素形成、遗传转化等。,培养过程主要包含：,愈伤组织诱导；不定芽分化；无菌苗增殖及生根,等。,一、植物叶培养,植物器官和组织培养,第11页,叶片离体培养过程,植物器官和组织培养,第12页,A,B,E,C,花烛叶片离体培养及植株再生,植物器官和组织培养,第13页,（一）愈伤组织诱导：,诱导接种叶片外植体脱分化形成愈伤组织过程。愈伤组织形成通常经历诱导期、分裂期和分化期等阶段。,高浓度生长素及适当浓度细胞分裂素能够促进愈伤组织形成。,植物器官和组织培养,第14页,（二）不定芽分化：,由脱分化形成愈伤组织细胞分化出不定芽及不定根过程。,分化过程受细胞分裂素,/,生长素比值影响。通常添加高浓度细胞分裂素，降低生长素浓度以诱导不定芽形成。,植物器官和组织培养,第15页,（三）不定芽增殖及生根：,分化形成不定芽切下后，接种于增殖培养基中，促进不定芽增殖，增殖无根苗转接于生根培养基中能够诱导不定根形成。,植物器官和组织培养,第16页,二、植物根段培养,植物根段培养,是指以植物根切段为外植体进行离体培养，再生完整植株过程。是研究根系生理代谢、器官分化及形态建成良好试验体系。,培养方法与叶片培养相同。,培养过程包含愈伤组织诱导、不定芽分化、无菌苗增殖与生根等。,植物器官和组织培养,第17页,大蒜根尖培养及植株再生,植物器官和组织培养,第18页,植物茎段培养,是指对植物带有定芽或不定芽外植体进行离体培养，再生完整植株过程。,茎段培养是植物离体快繁主要路径。易培养、变异小、性状均一、繁殖速度快。（下节课讲解）,三、植物茎段培养,植物器官和组织培养,第19页,第三节 植物繁殖器官培养,一、植物花器官培养,(,主要见胚胎培养和花药培养,),二、植物幼果培养,(,了解,),植物器官和组织培养,第20页,三、植物种子培养：,定义,：是指对受精后发育不全未成熟种子和发育完全成熟种子进行离体培养技术。,用途,：打破种子休眠，缩短生活周期；挽救远缘杂种，提升杂种萌发率等。,对培养要求,：成熟种子萌发培养所用培养基成份简单，不需生长调整剂；未成熟种子萌发培养则需要添加一定营养成份和生长调整剂。若需要其形成愈伤组织，需要对应生长调整剂及营养物质。,植物器官和组织培养,第21页,第四节 植物组织培养和脱毒苗生产,一、植物分生组织,(meristem culture),培养：,定义：,是指对植物分生组织进行离体培养技术，包含植物根尖、茎尖等顶端分生组织和形成层组织培养。其中茎尖培养广泛应用于植物再生和脱病毒研究。,植物器官和组织培养,第22页,二、植物茎尖,(stem tip culture),培养：,茎尖培养（,shoot tip culture,）指对植物顶端原分生组织和衍生分生组织培养。小到,10,100um,茎尖分生组织，大到几十毫米茎尖或更大芽。茎尖培养成活率与茎尖大小呈正相关。,茎尖培养广泛应用于种苗快速繁殖，脱毒苗生产，品种改良和基础理论研究。快繁可取数毫米大小，脱病毒培养要求取小于,1mm,茎尖。,植物器官和组织培养,第23页,植物茎尖培养过程,植物器官和组织培养,第24页,植物器官和组织培养,第25页,茎尖离体培养可能出现培养反应：,生长太慢,生长过旺，愈伤增多,生长正常,植物器官和组织培养,第26页,三、利用茎尖培养生产脱毒苗,脱毒苗生产意义,茎尖脱毒机理,基础技术规程,影响脱毒效果原因,植物器官和组织培养,第27页,1,、脱毒苗生产意义：,当前受病毒危害严重影响生产有：,大田作物：马铃薯、甘薯、甘蔗,蔬菜：大蒜、葱、番茄,果树：柑桔、苹果、草莓、香蕉,花卉：各种菊花、香石竹、紫罗兰等,植物器官和组织培养,第28页,茎尖脱毒是控制植物病毒有效路径,药剂防治病毒效率低,抗病毒育种步履艰难,组织培养高效隔离预防了病毒再侵染,脱毒,保持种性,快繁已是一个系统技术,植物器官和组织培养,第29页,2,、茎尖培养脱毒基础原理：,病毒在植物体内分布含有不均匀性,植物器官和组织培养,第30页,1934,年，,White,经过观察烟草根系，首先发觉病毒在植物不一样区域分布是不均匀，越靠近根尖区病毒越少，根冠区不含病毒。,1949,年，,Limasset,和,Cornnet,提出了茎分生组织区也应存在与根尖分生组织区一样病毒分布特征。,1952,年，,Morel,和,Martin,首先利用马铃薯茎尖分生组织进行离体培养取得了无病毒苗，证实了这种理论。同时也取得了大丽花无病毒苗。并建立了茎尖组织培养繁殖体系。,植物器官和组织培养,第31页,外植体选取,热处理钝化病毒,分生组织培养,|,形成茎、根,|,再生完整植株,|,病毒检测,|,扩繁,深入检测病毒,移栽,取得脱毒植株,3,、茎尖培养脱毒基础技术规程：,植物器官和组织培养,第32页,（,1,）母体植株选择和预处理,母体选择,欲脱毒材料品种经典性,植株健康程度,植物器官和组织培养,第33页,外植体预处理,植物器官和组织培养,第34页,（,2,）茎尖分生组织培养再生植株,基础过程：外植体消毒,茎尖剥离,茎砂培养,茎尖分生组织培养有两个概念：,Shoot tip/shoot apex,Apical meristem/apical dome,植物器官和组织培养,第35页,virus-free,tissue,virus particles,found here,植物器官和组织培养,第36页,（,3,）脱毒效果检测,直接测定法,指示植物判定：指利用含有能够区分某种病毒专化性症状寄主植物进行判定。,血清判定：试管沉淀反应；免疫双扩散；酶联免疫吸附测定。,核酸分析法,植物器官和组织培养,第37页,指示植物,植物器官和组织培养,第38页,CMV,病毒感染植株叶片,植物器官和组织培养,第39页,（,4,）脱毒苗保留与繁殖,脱毒苗离体保留与繁殖,建立脱毒种苗生产繁网络体系,木本植物建立隔离脱毒苗母本圃,植物器官和组织培养,第40页,植物器官和组织培养,第41页,4,、影响脱毒效果原因：,母体材料病毒侵染程度,外植体生理状态,起始培养茎尖大小,植物器官和组织培养,第42页,茎尖大小对马铃薯脱毒效果影响,茎尖长（,mm,）,叶原基数,小植株数,脱毒植株数,脱毒率（,%,）,0.12,1,50,24,48,0.27,2,42,18,42.9,0.6,4,64,0,0,植物器官和组织培养,第43页,