第四章营养繁殖
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第四章 微生物的营养与培养基目的要求:通过本章的课堂教学,使学生了解微生物营养类型的特点及多样性,以及根据不同微生物各自的营养要求,配制相应的培养基对微生物培养的理论知识,为今后对微生物的研究与利用打下基础。
教学内容:1、微生物的6类营养要素2、微生物的营养类型3、营养物质进入细胞的方式单纯扩散(simple diffusion)促进扩散(facilitated diffusion)主动运输(active transport)基团移位(group translocation)4、培养基(media)配制的原则5、培养基的种类重点内容:微生物 营养类型营养物质进入细胞的方式培养基(media)配制的原则及主要培养基类型营养(nutrition):微生物CUN 从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质,以满足其生长和繁殖等生理活动的过程。
营养物质(nutrient):那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质称为营养物质。
营养物质是微生物生存的物质基础,而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。
第一节 微生物的六种营养要素一、微生物细胞的化学组成细胞化学元素组成:主要元素: 包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等,碳、氢、氧、氮、磷、硫等微量元素: 包括锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。
微生物细胞组成:有机物、无机物和水。
有机物:主要包括蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质。
无机物:是指与有机物相结构或单独存在于细胞中的无机盐(inorganic salt)等物质。
水:细胞维持正常生命活动所不可少的,一般可占细胞重量的70%-90%。
二、微生物的营养要素营养物质按照它们在机体中的生理作用不同,可以将它们区分成碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
1、碳源:在微生物生长过程中能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物质称为碳源。
碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质(如糖类、脂类、蛋白质等)和代谢产物,同时绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源,因此碳源物质通常也是能源物质。
第四章被子植物的生殖器官一、名词解释propagation 生殖营养繁殖无性生殖有性生殖 spores 扦插嫁接分株繁殖压条不育花 floral formula 成花诱导单被花花萼花托无被花不完全花宿存萼花芽分化雄蕊群花图式减数分裂 male sterility 合子花粉萌发小穗雄配子体花粉败育花粉植物绒毡层雄性生殖单位精子异型性carpel 丝状器 placenta 雌配子体胚珠多胚囊现象柱头花开花风媒花虫媒花传粉识别蛋白原胚自花传粉异花传粉double fertilization 闭花受精多精现象非卵配子受精自花不育有性世代体外受精prosembryum 核型胚乳细胞型胚乳apomixis 多胚现象不定胚二倍体无融合生殖单性结实真果假果 aggregate fruit、无性世代生活史alternation of generation二、填空题1.植物的繁殖可分为_______、_______和_______三种类型。
2.嫁接的成活率与两植物间的亲缘关系有关。
一般来说,______间的嫁接成活率最高。
3.扦插前,为促进_______,常用一些生长素。
4.在进行嫁接时,保留根系,被接的植物称为______,接上去的枝条或芽体称为______ 。
5.一朵完整的花由______、______、_______、_______和_______组成。
6.歌德认为:花是适合于生殖的_________。
7.禾本科植物花序上着生许多小穗,每一小穗由小穗梗、两枚颖片和若干朵小花组成,每朵小花由______、______、______、_____和_____组成。
8.雌蕊是花的最中央部分。
完全的雌蕊是由_______、_______和______三部分构成。
雄蕊,也称______,由_______和_______构成。
9.花的各部分在演化过程中,数目从_______到_______,从_______排列到______排列,从______到______ ,从______对称到______对称。
第四章微生物的营养和培养基微生物的营养:为了满足其生长和繁殖的的需要微生物从外界摄取其生命活动所必须的能量和物质,以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。
即获得与利用营养物质的功能。
微生物的营养物质:能够满足微生物的生长繁殖和完成其各种生理活动所需要的物质称为微生物的营养物质。
即具有营养功能的物质。
微生物的营养物质可为它们正常的生命活动提供结构物质(大分子碳架)、能量、代谢调解物质和良好的生理环境。
微生物的营养物质来源除无机、有机物质外,还包括光能这种非物质形式的能源。
第一节微生物的六类营养要素1 微生物的营养要求2 微生物的六类营养要素一微生物的营养要求(一)微生物细胞的化学组成微生物细胞由C、H、O、N、S、P、Mg、K、Na、Ca、Fe、Mn、Cu、Co、Mo、Zn等化学元素组成,且以C、H、O、N、S、P六种元素为主,占细菌细胞干重的97%。
微生物细胞中的这些元素主要以水、有机物和无机盐的形式存在于细胞中。
有机物主要为:蛋白质、糖、脂、核酸、维生素及它们的降解物与一些代谢产物等物质组成。
无机物则是:参与有机物组成或单独存在于细胞原生质内的无机盐等灰分物质中。
水是细胞的一种主要成分,一般占微生物营养体重量的百分比:细菌80%左右、酵母菌75%左右、霉菌85%左右;霉菌孢子含水约39%、细菌芽孢核心部分的含水量低于30%。
细胞内的有机物、无机物和水等共同赋予细胞的遗传连续性、透性和生化活性。
(二)微生物的营养要求微生物细胞也和其他高等生物细胞一样,在元素水平都需要20种左右,且以C、H、O、N、S、P六种元素为主;在营养要素水平上都在六大类的范围内:碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
二微生物的六类营养要素(一)碳源1 碳源(carbon source)一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物,称为碳源。
碳源是微生物需要量最大的营养物,又称大量营养物。
2 微生物的碳源谱微生物可利用的碳源范围即碳源谱。
常用的营养繁殖方法
培养基法是最常见的微生物和植物的营养繁殖方法之一。
通过
调配不同成分的培养基,可以提供微生物或植物所需的营养物质和
生长条件,促进其生长和繁殖。
培养基的选择和配制对于微生物和
植物的繁殖具有至关重要的作用,不同种类的微生物和植物对培养
基的要求也有所不同。
组织培养法是一种在无菌条件下,利用植物组织的分化和再生
能力进行繁殖的方法。
通过将植物的组织(如茎、叶、根等)分离
培养在含有适当激素和营养物质的培养基上,可以诱导植物组织再
生新的植株。
这种方法可以用于植物的无性繁殖和病毒检测等领域,具有很高的应用价值。
生物反应器法是一种利用生物反应器进行微生物或动物细胞的
繁殖的方法。
生物反应器是一种可以控制温度、PH值、氧气供应等
条件的设备,可以模拟生物体内的生长环境,促进微生物或动物细
胞的繁殖。
这种方法在生物制药、生物能源等领域有着广泛的应用,可以大规模生产各种生物制品。
除了上述介绍的常用营养繁殖方法外,还有许多其他方法,如
发酵法、细胞培养法等。
这些方法在不同的领域和应用中都有着重
要的作用,为生物学和生态学的研究和应用提供了重要的技术手段。
总的来说,营养繁殖方法是生物学和生态学领域中的重要内容,通过合理选择和应用不同的繁殖方法,可以促进微生物、植物和动
物的繁殖和生长,为生物资源的利用和保护提供了重要的技术支持。
希望本文介绍的常用营养繁殖方法对于读者有所帮助,也希望大家
在实际应用中能够根据具体情况选择合适的方法,取得更好的繁殖
效果。
第四章植物的繁殖复习题一、名词解释1.繁殖 2.营养繁殖 3.单体雄蕊 4.四强雄蕊 5.花程式 6.花图式 7.无限花序与有限花序 8.花芽分化9.花粉败育10.雄性不育11.双受精12.传粉13. 单性结实二、判断与改错1.花是适应于生殖的变态短枝。
( )2.既有花萼又有花冠的花称为重瓣花。
( )3.单雌蕊子房仅由一心皮构成一室,复雌蕊子房则可以由数个心皮形成数室或一室。
( ) 4.子房的心皮数目一定等于子房室数。
( )5.雌蕊即子房。
( )6.离生雌蕊也属于单雌蕊。
( )7.禾本科植物的一个小穗就是一朵花。
( )8.蚕豆的花程式写为↑K(5)C1+2+(2)A(9)+1G(1∶1)这是有不妥的,因为各轮之间才用“+”号,而蚕豆的花冠和雄蕊各仅一轮。
( )9.百合的花公式表示为*P3+3;A3+3;G(3∶3)。
但更为流行的写法是省去“;”号。
( ) 10.单歧聚伞花序属于有限花序类型。
( )11.有些植物不产生花器官也能结果,如无花果。
( )12.佛焰花序属于肉穗花序。
( )13.胡萝卜的花序为复伞形花序。
( )14.二体雄蕊就是一朵花中只有两个离生的雄蕊。
( )15花传粉属自花传粉,开花传粉属异花传粉。
16单性是实现异花传粉必不可少的条件。
17卵细胞是雌配子,成熟的花粉粒是雄配子。
18双受精是种子植物的重要特征之一。
19植物异花传粉依传粉媒介的不同,可分两大类,即风媒传粉和虫媒传粉。
20.植物在某些情况下,自花传粉较异花传粉更优越。
21. 无胚乳种子不形成胚乳。
22未受精也能形成种子的现象叫单性结实。
23所谓无子果实就是经过单性结实产生的不含种子的果实。
24一串葡萄由一个圆锥花序发育而来,称为聚花果或花序果,也称复果。
25凤梨(菠萝)由花序发育而来,属假果。
26.桃和梨均具有假果。
(三)填空1.繁殖可分为()、()和()三种类型。
2.一朵完整的花可分为()、()、()、()和()五部分。
第四章营养繁殖第一节营养繁殖概述一、营养繁殖的概念1、营养繁殖是利用植物的根、茎、叶等营养器官的一部分来进行繁殖,从而获得全新个体的方法。
2、营养繁殖的方法包括:分株、压条、扦插、嫁接、组培二、营养繁殖的特点1、可以保持母本的优良的遗传性状。
2、对园林植物中不能结实的品种可以用营养繁殖。
3、繁殖速度快。
4、可制造一些特殊造型的植物。
5、简便、经济第二节分株繁殖一、分株繁殖的概念分株繁殖是将植物营养体从母株分离单栽借以繁殖植株的一种繁殖方法。
特点:优:成活率高、在短时间内可以得到大苗缺:繁殖系数小、不方便大面积生产、苗木不整齐,只适用于少量苗木繁殖或名贵花木的繁殖二、分株繁殖的树种选择1、易生根蘖的树种:如银杏、毛白杨、泡桐、玫瑰2、易生茎蘖的树种:如珍珠梅、黄刺玫、迎春等三、分株的时期春季:对于辖秋开花的植物在早春萌芽前进行,如木槿秋季:对春天开花的植物在秋季落叶后进行,如迎春四、方法1、灌丛分株:把母株一侧或两侧土挖开,露出根系,把带有茎干(1-3个)和根系的萌株带根挖出,另行栽植。
2、根蘖分株:把母株的根蘖挖开,露出根系,用斧头或铁锹把根蘖珠带根挖出,另行栽植。
3、掘起栽植:把母株全部带根挖出,用斧头或刀把植株根的部分分成几份,每份地上部分都要有1-3个茎干,有利于幼苗生长。
第三节压条繁殖一、概念压条繁殖是将未脱离母体的枝条压入土内或空中包以湿润物,待生根后把枝条切离母体,成为新植株的一种繁殖方法。
二、压条种类和方法1、低压法:根据压条的状态不同分为普通压条、水平压条、波状压条和对土压条等方法。
(1)、普通压条法:时间:在秋季落叶后或春季发芽前或雨季枝条:1-2年生的成熟枝条或当年生枝条(雨季)树种:普通压条法适用于枝条离地面比较近又容易弯曲的树种,如迎春、木兰、大叶黄杨方法:将母株上近地面的1-2年生的枝条弯到地面,挖一个深10-15厘米,宽10厘米左右的沟,靠母株一侧的沟挖成斜坡状,把枝条压入沟中埋好(2)、波状压条法:时间:秋季落叶后进行枝条:1-2年生枝条树种:波状压条法适用于枝条长而且柔软或蔓性树种,如芍药、紫藤、葡萄方法:将整个枝条波浪状压人沟中埋好。
(3)、水平压条法:时间:早春发芽前进行枝条:1-2年生枝条树种:水平压条法适用于枝条长且易生根的树种,如连翘、紫藤、葡萄方法:把整个枝条压人沟中,使每个节下产生不定根三,上方萌发新枝。
(4)、堆土压条法:时间:早春萌芽前或雨季枝条:1-2年生或半成熟枝条树种:丛生性或根蘖性强的树种,如杜鹃、木兰、贴梗海棠、八仙花方法:早春时母株平茬,乔木可以在基部刻伤,等新枝长到30-40厘米时,堆土压埋,雨季后分离母株。
2、高压发(空中压条法)时间:生长期进行枝条:1-2年生枝条树种:枝条坚硬不易弯曲或树冠太高枝条不能弯曲到底面的树枝可以高压繁殖,如橡皮树、木槿、米兰、桂花方法:将所压枝条进行环剥或刻伤处理,再用疏松肥沃的土壤或苔藓蛭石灯饰润物包裹,等生根后脱离母体。
三、促进压条生根的方法:刻伤法、生长刺激法、土壤改良法等使养分集中到处理的部分,刺激不定根的形成。
四、压条后的管理1、保持土壤的湿润2、调节土壤通气及适宜的温度3、检查枝条是否浮出土面五、压条、分株的优缺点1、优点:○1根易成活,成活率高○2短时间内得到大苗2、缺点:○1繁殖系数低○2一次性难获得大量苗木○3苗木规格不整齐、管理不一致第五节嫁接繁殖嫁接的历史:公元前300年左右历史上巴比伦就开始有嫁接果树的做法,我国是世界上最早应用嫁接技术的国家。
嫁接就是把一株植物的枝(或芽)接到另一株有根系的植物上,能够结合成一个新植株的方法。
被接的枝(或芽)叫做接穗,承受接穗的植株叫作砧木。
一、嫁接的意义和作用(一)、嫁接的意义嫁接是人们有目的的把两种植物结合在一起使之愈合,将一种植物的枝或芽,接到另一种植物的茎或根上,使他们愈合生长在一起,形成一个新个体的技术。
供嫁接用的枝或芽叫接穗,承受接穗的植株叫砧木。
用枝条作接穗的称枝接,用芽作接穗的称为芽接。
(二)、嫁接的作用1、保持母本的优良性状:嫁接所用的接穗,遗传性比较稳定2、增加抗性和适应性:通过嫁接可以提高嫁接苗对环境的适应能力,如提高抗旱、抗寒、抗病虫、抗盐碱能力,还可以改良品质达到丰收的效果。
如梨接在杜梨上,可以适应盐碱土壤,苹果接在海棠或实生苗上可以抵抗棉蚜等害虫。
3、提早开花结果,因为嫁接苗利用了另外一种植物的根系,可以供给接穗充足的养分,能够发育旺盛,而且能在砧木接穗接口处积累较多的糖类,促进开花结果。
如果用花芽或花枝作为接穗,当年就可以开花结果。
4、克服不易繁殖现象:有一些优良品种没有种子或种子很少或者是扦插不易成活,如花木中的重瓣品种,无核葡萄,无籽西瓜等。
5、扩大繁殖系数:嫁接时使用的砧木可采用种子繁殖,可以获得大量的砧木,接穗用一个芽或者是一小段枝条接到砧木上就能获得新株。
6、恢复树势、治救创伤、补充缺枝、更换新品种:如树冠空裸缺枝,可以嫁接上新枝或芽,补充枝条。
如果品种不良,还可以采用高接换头的方法,更换品种。
(三)、局限性1、砧木和接穗要求亲和力强:亲和力就是砧木和接穗在内部组织结构上、生理上和遗传特性上,彼此相同或相近,能够互相结合在一起的能力。
亲和力高嫁接成活率高。
2、茎构造上的原因:如单子叶植物嫁接较难成活3、需培养砧木,嫁接技术要求较高二、嫁接的种类和时期(一)、枝接类以枝条为接穗的嫁接方法都称为枝接。
最常用的方法有:切接、劈接、腹接。
嫁接时间:落叶树:一般在树木的休眠期进行,冬春两季,春季最适宜,北京地区在3-20——4-10日最好。
常绿树:夏季进行,如龙柏、翠柏(二)、芽接类以芽为接穗的繁殖方法称为芽接。
最常用的方法是T字型芽接。
嫁接时间:可以在树木整个生长期进行,北京地区以8月上旬到9月上旬最适宜。
(这时期嫁接即好操作,又愈合好,嫁接后芽当年不萌发,不易发生冻害,有利安全越冬)时间过早芽容易萌发抽条,到生长停止时不能充分木质化,越冬困难。
时间过晚砧木、接穗不离皮。
三、砧木、接穗的选择(一)、砧木的选择优良的砧木应具备以下特点:(1)嫁接亲合性好,苗木寿命长;(2)根系发育良好,吸收水肥能力强,切花产量和质量高;(3)抗逆性强,尤其是抗病虫害、抗寒、抗旱;(4)栽培管理简单,生长势强;(5)容易繁殖,可以在短时间内得到大量材料供嫁接使用,一般选1-2年生实生苗;(6)便于嫁接操作等。
(二)、砧木的培育1、砧木的繁殖:播种、扦插、压条、分株2、砧木的粗细:粗度1-3㎝,年龄1-2年生苗木。
3、抚育管理:(1)按正常苗木抚育管理措施,如:培土、浇水、施肥、中耕、松土等措施。
(2)利用摘心促进苗木的茎的加粗。
(3)促进离皮的措施:培土、浇水(应在嫁接前3-5天灌一次透水,或在接前一周对砧木进行摘心,都能促使砧木继续生长,)、施肥等促进形成层的活跃。
(三)、接穗的选择和贮藏1、母树的选择:品种优良纯正、观赏价值或经济价值高、优良性状稳定的植株。
2、采穗部位:母树树冠外围中上部、发育充实无病虫害、粗细均匀的一年生发育枝。
3、接穗的采收与贮藏:芽接:可随采随接,如量过大,接穗采下来先剪去嫩梢,除去叶片(保留叶柄),及时用湿润物包裹防止水分损失,取回来以后放阴凉处把接穗的下部用水浸泡,每天换1-2次水,可以保存4-5天。
枝接:○1长期贮藏:沟藏(30-60㎝深,宽1米50-100根一捆,放入沟底。
)封蜡(蜡封好后放在-5℃环境中)○2短期贮藏:嫩枝接采条后除去嫩梢,叶片留叶柄。
硬枝接采条后浸于水中放阴凉处,每天换水一次。
单元四扦插繁殖一、扦插繁殖得意义1、什么是扦插繁殖以园林植物营养器官的一部分(根、茎、叶)等在一定的条件下插入基质种,,利用植物的再生能力,使这部分脱离母体的营养器官长出自己所特有的其他部分,成为一个完整的新个体,这种繁殖方法叫扦插繁殖。
2、扦插繁殖的作用(1)能够比较经济地利用扦插材料进行大面积育苗,既经济又简单。
(2)可以保持母本的优良性状,(3)可提早结实(4)是结实少或不结实的园林植物的主要繁殖手段之一。
不足:需特殊精细管理扦插苗寿命短,抗性弱。
二、扦插生根的生理基础1、扦插生根的部位(1)皮部生根扦插成活容易,生根较快的树种、其生根部位大多是皮部。
(2)愈伤组织生根扦插成长难,生根较慢的树种其生根部位大多是愈伤组织(3)嫩枝插条的生根2、扦插生根的生理基础(1)生长素的观点认为植物的愈合组织的形成都是受生长素所控制和调节的结论:处理过的插材生根数、长、粗度时间都比未处理过的插材要有优势。
(2)生长抑制观点:生长抑制剂的存在抑制植物插材的生根,所以减少或消除生长抑制剂的办法是用谁冲洗或浸泡的办法。
(3)生根素的观点生根素促使原始体的发生而其发生和发育需要大量的氧分子,所以选择透气好的扦插基质有利于生根。
(4)解剖学的观点皮层中含有一圈环状厚壁组织,解除之有利于生根,具体办法:用解剖皮层的方法二促进生根。
三、影响扦插成活的因素(一)影响扦插成活的内在因素1、插条的年龄和部位插条的年龄包括两种含义,(所采插条的母树年龄,所采枝条本身的年龄)(1)母树的年龄母树的年龄越小,其生命活动的能力越强,所采下的枝条扦插成活率越高,而且很多树种是选用1-2年生实生苗上的枝条,扦插成活率最高。
(2)枝条的年龄和部位插条的年龄以一年生枝的再生能力为最强或采用母树根颈部位二年生萌芽跳,再生能力强。
相反,树冠部位的枝条,由于阶段性较老,扦插后生根少,成活率低,生长也差。
实验结果证明:1年生实生苗,2年生的雪松实生苗和2年生的扦插苗上采取二年生枝条和侧枝,扦插成活率很高。
在生产上常用播种苗为平茬苗,或扦插苗埋条苗的平茬跳做插条,其条粗壮充实,扦插效果好。
另外,同以枝条上,所取的插条部位不同则扦插成活率也有差异,一般地在同一枝条的中、下部枝条更为充实,扦插成活率高。
2、枝条的发育状况枝条发育的好坏,对于插穗的生根成活有一定的影响。
凡发育充实,营养物质丰富的插条,容易成活,生长也较良好。
一般树种主轴上枝条发育最好,用主体插条比用侧枝,尤其是多次分枝的侧枝生根力强。
此外,插条的粗细与长短对于成活率高苗木的生长也有影响。
试验证明:年龄相同的插条越粗越好,而且要有一定的长度。
插条剪取的原则:粗枝短剪,细枝长苗。
3、插条上保留叶和了;芽的作用:芽和叶能够给插条生根所必须的营养物质和生长激素,维生素等,有利于生根。
在防止叶片过量、芽发育过大的情况下,尽量保持较多的叶和芽,使其进行一定的光合作用,供给生根,同时在光合作过程中所产生的生长激素,也有利于生根。
(二)景象扦插成活的外界因素1、温度插条生根的适宜温度因树种不同而异,多数树种的生根最适当温度为15-20摄氏度,以20摄氏度最适合,但是很多树种又都有其生根的最低温度,只要达到其生根的最低温度,即能开始生根。