组培继代培养
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植物组织培养:是指在无菌和人工控制的环境的条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。
根据培养的可分为:愈伤组织培养、悬浮培养、器官培养、茎尖分生组织培养、原生质体培养。
根据培养过程分为:初代培养、继代培养、生根培养根据培养基的物理状态分为:固体培养,液体培养,半固体培养,双层培养脱分化:也称去分化,是指离体培养条件生长的细胞、组织或器官经过细胞分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态,形成无组织结构的细胞团或愈伤组织或成为未分化细胞特征的细胞的过程。
再分化:离体培养的植物细胞和组织可以由脱分化状态重新进行分化,形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官、甚至完整植株的,这个过程成为再分化。
*器官发生型:由愈伤组织不同部位产生不定芽或不定根,而且通常是单极性的。
*胚胎发生型:由愈伤组织产生胚状体或称体细胞胚,胚状体是双极性的,芽根间有维管组织连接,可独立生长完成整植物体。
*外植体:在植物组织培养中,由植物体上取下来,进行离体培养的那部分组织或器官。
植物组培的应用:1理论研究反面的应用:研究细胞分化和器官建成影响因素的主要方法。
2快速繁殖:离体诱导不定芽分化和促进腋芽增殖。
3人工种子制备:通过诱导体细胞胚(胚胎发生)制备人工种子。
4次生产物生产:有用化合物工业化生产。
5脱毒培养:离体茎尖培养技术可脱去病毒,解决无性繁殖植物品种退化。
6植物种植资源的保存和交换,保存物种多样性。
7遗传操作a突变体的筛选b离体授粉及胚胎培养:克服远远杂交不亲和性(受精前/后障碍)c原生质融合:可获得有性杂交不能产生的杂种,产生细胞质杂种d单倍体诱导:花药培养技术可缩短杂合体纯合时间,加速育种进程e遗传进化:基因工程不可缺少的部分。
一准备室:材料,培养器械的清洗,培养基准备,灭菌的工作。
*1普通化学实验室:仪器及设备化学药品(纯水仪,冰箱,过滤灭菌器,电炉,微波炉,磁力搅拌器,低速台式离心机,电脑等。
药用植物组织培养一、名词解释:1、初代培养:从植物体上别离下来的第一次培养叫初代培养,或叫第一代培养。
2、继代培养:以后将培养物转移到新的培养基上进展培养称为继代培养,也可细分为第二代培养,第三代培养。
3、药用植物组织培养: 是以现代生命科学理论为根底,结合化学学科的科学原理,采用先进的生物工程技术手段,以药用植物为研究对象,进展其组织器官的发生、培养和细胞融合、转化以及次生代产物和药材组培苗工厂化生产研究的一门新兴的综合性应用学科。
4、外植体:是指由活植物体上切取下来以进展培养的那局部组织和器官。
5、培养基:根据植物营养原理和植物组织离体培养要求而人工配制的营养基质。
它通常含有无机元素、维生素、氨基酸、糖类、植物生长调节物质、固化物、活性炭、天然提取的营养物、水组成。
是植物组织生长的物质根底,也是植物组织培养能否成功的重要因素之一。
6、愈伤组织:原指植物在受伤之后于伤口外表形成的一团薄壁细胞。
在组织培养中,那么指在人工培养基上由外植体上长出来的一团无序生长的薄壁细胞。
7、胚状体:指的是在植物组织培养中起源于一个非合子细胞〔合子细胞:两性配子相融合形成的新细胞〕,经过胚胎发生和胚胎发育的过程形成双极性的胚状构造。
8、细胞分化:是细胞功能特化的过程9、细胞脱分化:是指一个成熟细胞回复到分生状态或胚性细胞状态的现象。
即失去已分化细胞的典型特征。
10、细胞再分化:是脱分化的分生细胞重新恢复细胞分化能力,沿着正常的发育途径,形成具有特定构造和功能的细胞。
11、外植体:是指用于无菌培养的离体植物材料。
即泛指第一次接种所用的植物组织、器官等一切材料。
选择适宜的植物材料是进展组织培养关键的一步。
12、愈伤组织的继代培养:愈伤组织在培养基上生长一段时间以后,由于营养物质枯竭,水分散失,次生代产物的积累,原有的培养基已不适宜愈伤组织的生长,必须转移到新鲜培养基上培养,这个过程叫做愈伤组织的继代培养。
13、植物离体快速繁殖:是指利用植物组织培养技术进展的一种营养繁殖方法,又称微体快繁。
传代培养名词解释
传代培养,又称连续培养或继代培养,是一种实验室技术,用于维持并增殖微生物的培养物种群,以便研究或应用。
在传代培养过程中,开始使用的原始培养物逐步传递给新的培养基,以确保微生物的继续生长和繁殖。
传代培养的目的是延长微生物的生存周期,使其在实验室条件下持续生长。
这对于研究微生物的生理特性、代谢途径、疾病机理以及药物敏感性等方面具有重要意义。
此外,传代培养还可以用于质量控制和制备微生物产品,如疫苗、抗生素和发酵产物等。
传代培养的方法可以根据微生物的特性和培养要求的不同而有所不同。
一般而言,它包括以下几个步骤:
1. 选择适当的培养基:根据微生物的生理特性选择适当的培养基,如富含必需营养物质的富菌液、琼脂或固体培养基等。
2. 准备原始培养物:从要传代培养的微生物培养物中取一定量的细胞,通常是通过无菌的取样方法。
3. 传代传递:将一定量的原始培养物转移到新的培养基中。
此步骤可以通过传统的无菌传递方法完成,如刷板法、转移法或悬浮法等。
4. 生长培养:将新的培养物放入适当的培养环境,如恒温箱或霉菌室等,提供适当的温度、湿度和氧气浓度条件,促进微生
物的生长和繁殖。
5. 定期检查:定期检查传代培养物的生长情况,包括菌落数量、形态特征、生理代谢和产物积累等方面。
这有助于评估培养物的纯度、稳定性和可重复性。
通过传代培养,微生物种群可以持续增殖,并且克隆误差和变异率较低。
然而,长期的传代培养也可能导致微生物的适应性变化和遗传突变,因此需要定期的分离和保存,以防止微生物的失活和品种变异。
植物组织培养技术香石竹的继代培养实验报告香石竹(Dianthus caryophylluse)又名康乃馨,系石竹科宿根草本植物。
其花色泽艳丽,插花期长,有很高的观赏价值。
本试验对香石竹继代苗茎尖进行继代培养,探讨继代培养中碳源、水质、活性碳有无、不同培养瓶对继代苗芽增殖的影响,以期获得最佳的培养基组合,为今后香石竹试管苗大批量生产降低成本提供依据。
1材料与方法1.1材料供试材料为香石竹初代培养的试管苗。
1.2方法以MS培养基为基本培养基并作为对照(CK),用30、40、50 gL白糖代替30 g几分析纯蔗糖;用自来水代替蒸馏水;加入0.4%的活性碳;用广口瓶代替三角瓶,加琼脂6.5 g/L,调pH到5.8。
除相应的处理外,其它条件都尽可能保持一致。
在无菌条件下接人初代培养的香石竹苗茎尖进行继代培养。
每处理收稿日期:2006-06-23ooo根伸展之后再逐步施肥。
移载后夜晚最低温度应在12~~13 ℃以上。
以后转入正常的管理。
当水苔表面略干时,即子浇水。
2一3个月后,新芽长出。
在10月份左右即可长出2~3枚叶片,根系生长良好。
2年后即可开花。
2.2组培苗出瓶移栽技术出瓶前在适当遮荫的自然光下练苗15~20 d,取出后在0.1%~0.2%高锰酸钾溶液中浸泡2~3 min,栽入以砖、木炭,椰糠(4∶1∶1)为混合基质的穴盘中。
放在环境温度25~30 ℃,湿度75%~80%,弱光处。
管理方法同上。
2周后适当施肥,80 d后可以定植上盆,之后同一般春石斛的栽培管3春石斛繁殖栽培时间流程春石斛在栽培菅理技术到位时,实生苗约需2~3年,扞插苗约1~2年,分株苗仅需1年,组培苗2~3年可以达到咸接5瓶,每瓶接3个芽。
每10 d统计芽数,40 d后比较分析,比较其培养效果。
1.3培养条件白天温度21~25 ℃,夜间16~20 ℃,湿度78%,光照1 400 Lx左右。
一、继代培养1. 培养物再培养的或从初代培养新生长的组织或器官称为“培养物”。
在初代培养的基础上所获得的培养物如愈伤组织、芽、胚状体和原球茎等,数量都还不太多,它们需要进一步增殖,使之越来越多,从面发挥快速繁殖的优势。
2. 继代培养把初代培养所获得的培养物,移植到新的培养环境,这种移植操作经过多次反复的培养,就叫继代培养,又叫连续培养。
依移植操作的次数分别称为第 1 次继代培养、第2 次继代培养…. ,连续多代的培养又被称为建成培养。
其目的旨在繁殖出相当数量的无菌芽(苗)。
继代培养的后代是按几何级数量增加的过程。
3. 继代培养中扩繁的方法,包括切割茎段、分离芽丛、分离愈伤组织、分离胚状体、分离原球茎等。
切割茎段常用于有伸长的茎梢、茎节较明显的培养物。
这种方法简便易行,能保持母种特性。
增殖使用的培养基对于某一种植物的培养物来说每次几乎完全相同,由于培养物在接近最良好的环境条件,营养供应和激素调控下,排除了其他生物的竞争,所以能够按几何级数增殖。
继代培养是经常性不停的进行过程。
在达到相当数量之后,应考虑使其中大部分转入生根阶段。
从某种意义上讲,增殖只是贮备母株,而生根才是增殖材料的分流,生产出成品。
二、继代方法1. 固体培养有利于器官的分化。
2. 液体培养以原球茎或胚状体方式增殖时,如兰花中增殖后得到的原球茎,分切后进行振荡培养(22 ℃恒温,连续光照)即可获得大量的原球茎,再切成小块转入固体培养基中,即可得到大量小苗。
在快速繁殖中,增殖培养有时采用浅层液体静置培养,生根阶段再采用固体培养基,以节省成本。
三、提高增殖速度的方法1. 改进培养基历来使用的培养基大多为培养细胞、愈伤组织和根等设计的,无机盐浓度较高,对一些植物茎尖、芽的生长不一定合适。
一方面可参考已有资料或相关的报道,一方面进行多种实验找出最佳培养基。
GR 在增殖培养中所起的作用往往是决定性的,但是报道差异很大。
现将带普遍性的结果总结如下:( 1 )细胞分裂素类通常高浓度会抑制茎芽的发生,如竹节海棠在6-BA2-3mg/L 时,几乎不能生长,至0.5 mg/L 后能逐渐恢复正常的分化出苗和生长;月季在6-BA 太高时,茎芽增殖成短密的丛生芽,生长几乎停止。
继代培养切割组培苗方式继代培养切割组培苗是一种常见的植物繁殖方式,利用植物组织培养技术,通过切割植物组织来繁殖新的植株。
这种方法被广泛应用于植物育种、病毒清除、种质保存和大规模生产等领域。
本文将详细介绍继代培养切割组培苗的步骤和操作要点。
准备工作非常重要。
需要准备好所需的培养基、培养器具和植物组织样本。
培养基是植物生长必需的营养物质,可以根据不同植物的需求配制不同的培养基。
培养器具包括无菌培养瓶、培养皿、刀具等。
植物组织样本可以是茎段、叶片、芽尖等,选择健康且无疾病的植物组织进行培养。
进行无菌处理。
无菌是继代培养切割组培苗过程中至关重要的一步,可以避免细菌、真菌和病毒等微生物的污染。
首先,将培养器具进行高温高压灭菌,确保无菌环境。
然后,将植物组织样本进行表面消毒,常用的消毒剂包括酒精、次氯酸钠等。
消毒时间和浓度需要根据植物种类和组织类型来确定,一般为5-10分钟。
消毒后,将植物组织样本转移到无菌条件下进行后续操作。
接下来,进行组织分离和培养。
将植物组织样本进行分离,可以使用手术刀、剪刀等工具进行切割。
切割的目的是将组织样本分成适当大小的小块,以便于培养。
切割时要注意操作轻柔,避免损伤组织。
分离后的组织样本放置在含有培养基的培养瓶或培养皿中,培养基中的营养物质可以提供组织生长所需的养分。
培养器具需要密封,以避免外界微生物的污染。
培养条件一般为25-28摄氏度、光照适宜的环境。
然后,进行继代培养。
继代培养是指将初代培养苗分离并继续培养的过程。
当初代培养苗生长到一定大小时,可以将其分离成更小的组织块,然后放入新的培养瓶或培养皿中进行继代培养。
继代培养的目的是促进组织生长和增殖,获得更多的组培苗。
继代培养的次数可以根据需要进行多次,一般为2-3次。
进行苗株分化和生根。
当组培苗生长到一定大小时,可以进行苗株分化和生根。
苗株分化是指将组培苗分化为不同的器官,如根、茎、叶等。
生根是指在无菌条件下诱导组培苗生长出根系。
继代培养切割组培苗方式继代培养切割组培苗是一种常用的植物繁殖方法,适用于许多植物种类。
它通过将植物的组织切割成小块,并进行培养,以产生新的植物苗。
这种方法可以快速繁殖大量一致的植物苗,用于育种、实验研究和商业生产等领域。
本文将详细介绍继代培养切割组培苗的步骤和注意事项。
准备工作非常重要。
选择健康的母株作为材料,保证其没有病虫害和其他异常情况。
同时,准备好所需的培养基和培养容器。
培养基可以根据不同植物种类的需求进行配制,其中包括营养盐、激素和其他添加剂。
培养容器可以选择适合继代培养的小瓶子或培养皿。
接下来,进行组织切割。
将母株的茎、叶或芽尖等组织切割成小块,每块大小适中,通常为1-2厘米。
切割时要保持刀具的锋利,并注意避免伤害到组织。
切割后,将组织块放入含有培养基的培养容器中。
然后,进行培养。
将装有组织块的培养容器密封好,置于适宜的温度和光照条件下。
不同植物种类对温度和光照的要求有所不同,因此要根据具体情况进行调整。
同时,定期检查培养容器中的湿度和培养基的营养状况,必要时进行补充和调整。
随着时间的推移,组织块会开始生长并形成新的植物苗。
此时,需要进行继代培养。
继代培养是指将新生苗从原来的培养容器中取出,转移到新的培养容器中。
这样可以避免植物苗之间的竞争和过度生长,保证每株苗的生长环境和养分供应。
继代培养的具体步骤如下:首先,准备好新的培养容器和培养基。
将新的培养基倒入培养容器中,然后将原来的培养容器取出,将其中的植物苗小心地转移到新的培养容器中。
在转移过程中,要注意避免伤害到植物苗的根部和茎叶。
转移完成后,将新的培养容器密封好,放回培养环境中进行继续培养。
在继代培养过程中,还需要注意以下几点。
首先,保持培养容器和培养环境的清洁,避免细菌和真菌的污染。
其次,定期检查和调整培养基的营养状况,确保植物苗的健康生长。
此外,根据需要,可以对植物苗进行生长调控,如添加适量的激素或改变光照条件等。
继代培养切割组培苗是一种快速有效的植物繁殖方法,可以大量繁殖一致的植物苗。
名词解释1.植物组织培养:是指将植物的离体器官、组织、细胞以及去除细胞壁的原生质体,放在离体无菌人工控制的环境条件下培养,对其进行克隆,使其生长、分化并成长为完整植株的过程2.外植体:是指用于植物组织培养的接种材料,它包括植物体的各种器官、组织、细胞和原生质体等。
3.继代培养:对来自于外植体所增殖的培养物(包括细胞、组织或其切段)通过更换新鲜培养基及不断切割或分离,进行连续多代的培养,就称为继代培养4.单倍体细胞:5.愈伤组织: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,多在植物体切面上产生。
6.愈伤组织培养:将外植体接种在培养基上,由于植物生长调节剂的存在,其细胞脱分化形成愈伤组织,然后通过再分化形成再生植株。
7.花药培养:8.花粉培养:9脱分化:既成熟细胞或分化细胞转变为分生状态的过程。
填空1.在植物组织培养中,常用的生长素有2,4—D,吲哚乙酸,吲哚丁酸,萘乙酸,它们的作用强弱顺序为:2,4-D>NAA>IBA>IAA2.从单个细胞或一个外植体形成典型的愈伤组织,大致经历三个时期,即(5)(6)(7)3.在花粉培养中,适宜花粉发育的最佳时期是(8)4.影响褐变现象的因素(9)﹑(10)﹑(11)﹑(12)5.用(13)处理静止的细胞时,RNA的含量明显增加。
6.在(14)把雄蕊上的(15)轻轻地从花丝上摘下,(16)地放在培养基上进行培养,在整个操作过程中不应使(17)受到损伤,若受到损伤,则应(18),因为损伤常常会刺激花药壁形成二倍体愈伤组织(注:不要直接夹花药)。
7.由于花药对离体培养的放应存在(19),因此,每个容器中接种数量不宜太少,以形成一个合理的群体密度。
一般每管接(20)粒花药。
8.细胞全能性的实现条件有两个,一是(21),二是(22)9.培养基的成分包括(23)(24)(25)(26)(27)(28)(29)(30)10.外植体的选择条件(31)(32)(33)(34)11.初代培养的成功因素(35)(36)(37)12.N6培养基的特点是(38)判断并改错1.在植物组织培养中,赤霉素的作用是促进已分化芽的伸长生长。
指把培养材料放在培养室(有光照、温度条件)里,使之生长,分裂和分化形成愈伤组织或进一步分化成再生植株的过程。
1.培养方法(1)固体培养法即用琼脂固化培养基来培养植物材料的方法。
是现在最常用的方法。
虽然该方法设备简单,易行,但养分分布不均,生长速度不均衡,并常有褐化中毒现象发生。
(2)液体培养法即用不加固化剂的液体培养基培养植物材料的方法。
由于液体中氧气含量较少,所以通常需要通过搅动或振动培养液的方法以确保氧气的供给,采用往复式摇床或旋转式摇床进行培养,其速度一般为50-100r/min,这种定期浸没的方法,既能使培养基均一,又能保证氧气的供给。
2.培养步骤(1)初代培养初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系。
即接种某种外植体后,最初的几代培养。
初代培养时,常用诱导或分化培养基,即培养基中含有较多的细胞分裂素和少量的生长素。
初代培养建立的无性繁殖系包括:茎梢、芽丛、胚状体和原球茎等。
根据初代培养时发育的方向可分为:1)顶芽和腋芽的发育采用外源的细胞分裂素,可促使具有顶芽或没有腋芽的休眠侧芽启动生长,从而形成一个微型的多枝多芽的小灌木丛状的结构。
在几个月内可以将这种丛生苗的一个枝条转接继代,重复芽——苗增殖的培养,并且迅速获得多数的嫩茎。
然后将一部分嫩茎转移到生根培养基上,就能得到可种植到土壤中去的完整的小植株。
一些木本植物和少数草本植物也可以通过这种方式来进行再生繁殖,如月季、茶花、菊花、香石竹等等。
这种繁殖方式也称作微型扦插,它不经过发生愈伤组织而再生,所以是最能使无性系后代保持原品种特性的一种繁殖方式。
适宜这种再生繁殖的植物,在采样时,只能采用顶芽、侧芽或带有芽的茎切段,其他如种子萌发后取枝条也可以。
茎尖培养可看作是这方面较为特殊的一种方式。
它采用极其幼嫩的顶芽的茎尖分生组织作为外植体进行接种。
在实际操作中,采用包括茎尖分生组织在内的一些组织来培养,这样便保证了操作方便以及容易成活。
用靠培养定芽得到的培养物一般是茎节较长,有直立向上的茎梢,扩繁时主要用切割茎段法,如香石竹、矮牵牛、菊花等。
继代培养继代培养:对培养物(包括细胞、组织或其切段)通过更换新鲜培养基及不断切割或分离,进行连续多代的培养,就称为继代培养。
(一)组织培养时,植物激素的使用规律在生长素存在的条件下,细胞分裂素的作用有加强的趋势,但二者在使用上有一定的顺序关系,处理顺序不同,培养物的分化状态也不同。
规律如下:⑴先用生长素处理,后用细胞分裂素处理,有利于细胞分裂,但细胞不容易分化,容易产生多倍体细胞。
⑵先用细胞分裂素处理,后用生长素处理,细胞分裂也分化。
⑶用生长素和细胞分裂素同时处理,细胞脱分化后分化频率提高。
但二者的使用浓度比值可以决定器官分化方向:生长素/细胞分裂素比值高时,有利于根分化,抑制芽形成。
反之,有利于芽分化,抑制根形成。
比值适中时,促进愈伤组织的形成和生长。
1、愈伤组织在培养基上生长一段时间以后,由于营养物质枯竭,水分散失,以及代谢产物的积累,必须转移到新鲜培养基上培养。
这个过程收继代。
继代培养是继初代培养之后的连续数代的扩繁培养过程。
2、通过继代培养,可使愈伤组织无限期地保存持在不分化的增殖状态。
提高增殖率的方法(一)选用最佳的培养基1、促进腋芽形成与生长调节物质。
促进芽丛生长的培养基:加入0.1~10.0 mg·L-1的细胞分裂素,偶然也用较高浓度。
应用最多的是6-苄基氨基嘌呤(BA),其次是激动素(6-糠基腺嘌呤,KT)和2-异戊烯基腺嘌呤(2ip),玉米素(ZT)用的较少;除细胞分裂素以外,培养基中还经常加入低浓度的生长素,以促进腋芽的生长,但要防止愈伤组织化。
常用和生长素是NAA(萘乙酸)、IBA(吲哚丁酸)、IAA(吲哚乙酸),浓度在0.1∽1.0mg.L-1。
☐培养基中还经常加入低浓度的生长素,以促进腋芽的生长,但要防止愈伤组织化。
常用的生长素是NAA、IBA、IAA,浓度在0.1∽1.0mg.L-1。
☐有时还加入低浓度的GA3(赤霉素),以促进腋芽的伸长。
2、诱导不定芽的形成与生长调节物质。
植物组织培养名词解释主要概念名词解释细胞全能性:指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。
分化:指做工作使之瓦解;非特化的早期胚胎细胞获得特化细胞(如心脏、肝脏或肌肉细胞)特性的过程。
脱分化:已分化的细胞在一定因素作用下恢复细胞分裂能力,失去原有分化状态的过程。
再分化:已经脱分化的愈伤组织在一定条件下,再分化出胚状体,形成完整植株。
外植体:植物组织培养中作为离体培养材料的器官或组织的片段。
组织培养:植物组织培养概念(广义)又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织。
器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
植物组织培养概念(狭义)指用植物各部分组织,如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
愈伤组织:指植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织。
它由活的薄壁细胞组成,可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。
定芽:生长在枝上有一定位置的芽称为定芽。
象顶芽、腋芽、副芽等均在一定部位生出的芽,称为定芽.不定芽:从叶、根、或茎节间或是离体培养的愈伤组织上等通常不形成芽的部位生出的芽,则统称为不定芽。
继代培养:指愈伤组织在培养基上生长一段时间后,营养物枯竭,水分散失,并已经积累了一些代谢产物,此时需要将这些组织转移到新的培养基上,这种转移称为继代培养或传代培养。
消毒:指杀死病原微生物、但不一定能杀死细菌芽孢的方法。
人工种子:将组织培养产生的体细胞胚和性细胞胚包裹在能提供养分的胶囊里,再在胶囊外包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜,形成一种类似于种子的结构。
褐变:饲料在加工过程中或长期贮存于湿热环境下,其所含的氨基化合物如蛋白质、氨基酸及醛、酮等与还原糖相遇,经过一系列反应生成褐色聚合物的现象称为褐变反应,简称褐变。
实验三植物继代培养一、目的要求通过在超净工作台上进行无菌操作训练掌握组织培养的继代操作技术。
二、基本原理植物组织培养中,培养物(细胞、愈伤组织、器官、试管苗等)培养一段时间后,为了防止培养的细胞团老化,或培养基养分利用完而造成营养不良及代谢物过多积累而引起毒害等的影响,要及时将其接种到新鲜培养基中,进行继代培养。
固体培养可使用在组织培养过程中的各个阶段,如愈伤组织的增殖、器官的分化及完整植株的再生等阶段,液体培养主要用于植物材料再生培养的诱导前期,如愈伤组织的增殖、分化等。
本实验以菊花为例,学习继代培养的操作技术。
三、材料与用具1.仪器用具超净工作台、70%的乙醇、95%的乙醇、盛有培养基的培养瓶、接种器械(主要指剪刀、镊子等)、酒精灯、培养材料、无菌纸。
2.材料菊花花的试管苗或愈伤组织。
四、方法步骤(仅供参考)1.准备继代培养的培养基,。
于诱导试管苗的增殖。
2.将接种用具、酒精灯、烧杯、无菌培养皿、培养基等置于超净工作台的接种台面;打开超净台的电源开关,打开鼓风开关(调节送风量),并打开紫外灯消毒20min,之后关掉紫外灯,继续送风20min,打开荧光灯开关,准备接种。
3.无菌操作前,将双手用70%乙醇棉球擦拭消毒,剪刀、镊子等金属工具在用酒精灯外焰灼烧灭菌,后置于支架上冷却备用。
4.无菌纸置于超净工作台,打开包纸,用镊子将无菌滤纸取出,置于操作人员的正前处。
5.在酒精灯火焰处打开外植体材料瓶,将植物材料用灭过菌的镊子取出置于无滤菌纸上。
6.一手持镊子,一手持剪刀,将植物材料按照要求切割。
切割时,需将变褐的部位、根切下弃去。
根据其增殖方式,将小苗切成单株、或小苗丛,或小段(每段均有芽)接种于继代培养基中,与初代培养不同的是,继代培养时,每瓶中的接种材料可适当多接,可材料要均匀分布。
7.在标签上写上植物编号(即原培养瓶上的编号,若没有编号可不写),日期、班级、学号,放于培养箱中进行培养。
8.接种结束后,关闭和清理超净工作台,并清洗用过的玻璃器皿等。
将诱导产生的芽、苗、愈伤组织、原球茎或胚状体等培养物重新分割,接种到新鲜培养基上进一步扩大培养的过程称为继代培养,也称为增殖培养。
该过程是植物组织培养中决定繁殖速度快慢、繁殖系数高低的关键阶段。
继代使用的培养基对于一种植物来说,每次几乎完全相同。
由于培养物在适宜的环境条件、充足的营养供应和生长调节剂作用下,排除了其他生物的竞争,繁殖速度大大加快。
1、继代增殖方式
根据外植体分化和生长的方式不同,继代培养中培养物的增殖方式也各不相同。
主要的增殖方式有:(1)多节茎段增殖
将顶芽或腋芽萌发伸长形成的多节茎段嫩枝,剪成带1~2枚叶片的单芽或多芽茎段,接种到继代培养基进行培养的方法。
该方法培养过程简单,适用范围广,移栽容易成活,遗传性状稳定,如马铃薯、葡萄、刺槐、山芋等即可此种方式增殖。
(2)丛生芽增殖
将顶芽或腋芽萌发形成的丛生芽分割成单芽,接种到继代培养基进行培养的方法。
该方法不经过愈伤组织的再生,是最能使无性系后代保持原品种特性的一种增殖方式,而且成苗速度快,繁殖量大,适合于大规模的商业化生产。
(3)不定芽增殖
将能再生不定芽的器官或愈伤组织块分割,接种到继代培养基进行培养的方法。
不定芽形成的数量与腋芽无关,其增殖率高于丛生芽方式。
但是通过这种方式再生的植株在遗传上的稳定性较差,而且随着继代次数的增加,愈伤组织再生植株的能力会下降,甚至完全消失。
(4)原球茎增殖
将原球茎切割成小块,也可以给予针刺等损伤,或在液体培养基中振荡培养,来加快其增殖进程。
(5)胚状体增殖
通过体细胞胚的发生来进行无性系的大量繁殖。
具有极大的潜力,其特点是成苗数量多、速度快、结构完整,因而是增殖系数最大的一种方式。
但胚状体发生和发育情况复杂,通过胚状体途径繁殖的植物种类远没有丛生芽和不定芽涉及的广泛。
一种植物的增殖方式不是固定不变的,有的植物可以通过多种方式进行无性扩繁。
如葡萄可以通过多节茎段和丛生芽方式进行繁殖;蝴蝶兰可以通过原球茎和丛生芽方式进行繁殖。
生产中,具体应用哪一种方式进行,主要看他们的增殖系数、增殖周期、增殖后芽的稳定性及适宜生产操作等因素而定。
2、影响继代增殖的因素
(1)植物材料
不同种类的植物,同种植物不同品种,同一植物不同器官和不同部位,继代纺织能力也各不相同。
一般是草本>木本;被子植物>裸子植物;年幼材料>老年材料;刚分离组织>已继代的组织;胚>营养组织;芽>胚状体>愈伤组织。
在以腋芽或不定芽增殖继代的植物中,在培养许多代之后仍然保持着旺盛的增殖能力,一般较少出现再生能力丧失。
(2)培养基
在规模化生产中,培养的植物品种一般比较多,而且来源也比较复杂,品种间的差异表现非常明显。
在培养基的配制和使用上,一定要多样化,否则会造成一些品种因为生长调节剂过高或过低而严重影响繁殖和生长。
另外,在同一品种上,适当调整培养基中生长调节剂的浓度也是非常重要的,其目的的主要是为了保证种苗的质量,同时又可以维持一定的繁殖基数。
一些植物经长期继代培养,在开始继代培养中需要加入生长调节剂,经过几次继代后,加入少量或不加生长调节剂也可以生长。
如在胡萝卜搏壁组织初代培养中加入10-6mol/L IAA才能达到最大生长量,但在继代培养10代以后,不加IAA的培养基上也可达到同样生长量。
在兰科植物原球茎继代培养中情况也相同。
(3)培养条件
培养温度应大致与该植物原产地生长所需的最适温度相似。
喜欢冷凉的植物,以20℃左右较好,热带作物需在30℃左右的条件下才能获得较好的生长。
如香石竹在18-25℃随温度降低生长速度减慢,但苗的质量显著提高,玻璃化现象减少,高于25℃时,引起苗徒长细弱,玻璃化或半玻璃化苗明显增加。
另在桉树继代培养中发现,如果总在23-25℃条件下培养,芽就会逐渐死亡,但如果每次继代培养时,先在15℃下培养3d,再转至25℃下培养,生长良好。
(4)继代周期
对一些生长速度快或者繁殖系数高的种类如满天星、非洲紫罗兰等,继代时间比较短,一般不超过15d。
对生长速度比较慢的种类如非洲菊、红掌等,继代时间就要长一些;30-40d继代1次。
继代时间也不是一成不变的,要根据培养目的、环境条件及所使用的培养基配方进行考虑。
在前期扩繁阶段,为了加快繁殖速度,当苗刚分化时就切割继代,而无需待苗长到很大时才进行继代。
后期在保持一定繁殖基数的前提下,进行定量生产时,为了有更多的大苗可以用来生根,可以间隔较长的时间继代,达到既可以维持一定的繁殖量,又可以提高组培苗质量的目的。
(5)继代次数
继代次数对繁殖率的影响因培养材料而异。
有些植物如葡萄、黑穗醋栗、月季和倒挂金钟等,长期继代可保持原来的再生能力和增殖率。
有些植物则随继代次数而增加变异频率,如继代5次的香蕉不定芽变异频率为2.14%,继代10次后为4.2%,因此香蕉组培苗继代培养不能超过1年。
还有一些植物长期继代培养,会逐渐衰退,丧失形态发生能力。
具体表现为生长不良,再生能力和增殖率下降等。