植物的组织培养

植物组织培养的应用

一、农业上的应用

 1. 快速繁殖种苗(rapid propagation)

 用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田作物及其他经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。

 快速繁殖可用下列手段进行：

 ⑴通过茎尖、茎段、鳞茎盘等产生大量腋芽；

 ⑵通过根、叶等器官直接诱导产生不定芽；

 ⑶通过愈伤组织培养诱导产生不定芽。

 试管快速繁殖应用在下列生产或研究中：

 (1)繁殖杂交育种中得到的少量杂交种，以及保存自交系、不育系等。

 (2)繁殖脱毒培养得到的少量无病毒苗。

 (3)繁殖生产上急需的或种源较少的种苗。

 由于组织培养周期短，增殖率高及能全年生产等特点，加上培养材料和试管苗的小型化，这就可使有限的空间培养出大量的植物，在短期内培养出大量的幼苗。

 2.无病毒苗(virus free)的培养

 植物在生长过程中几乎都要遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重，甚至会造成极严重的后果。

 自从Morel l952年发现采用微茎尖培养方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。

 对于木本植物，茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。

 组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用。如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香石竹，菊花等。而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。

 3. 在育种上的应用(breeding)

.

专心. 植物组织培养的一些注意事项

一、常用培养基主要特性

1、高盐成分培养基包括MS、LS、BL、BM、ER 等培养基。其中MS 培养基应用最广泛,其钾盐、铵盐及硝酸盐含量均较高, 微量元素种类齐全, 其养分数量及比例均比较合适, 广泛用于植物的器官、花药、细胞及原生质体的培养。LS、BM、ER 培养基由MS 培养基演变而来。

2 、硝酸钾含量较高的培养基包括B5 、N6 、LH、GS 等培养基。

①B5 培养基B5 培养基除含有较高的钾盐外, 还含有较低的铵态氮和较高的盐酸硫胺素, 较适合南洋杉、葡萄及豆科与十字花科植物等的培养。

②N6 培养基N6 培养基( 朱至清等1975 ) 系我国学者创造, 获国家发明二等奖,

适用于单子叶植物花药培养, 柑橘花药培养也适合, 在楸树、针叶树等的组织培养中使用效果也好。

③SH 培养基是矿盐浓度较高的一种培养基, 其中铵与磷酸是由磷酸二氢铵

( NH4 H2 PO4 ) 提供的, 这种培养基适合于某些单子叶及双子叶植物的培养。

3 、中等无机盐含量的培养基

①H 培养基本培养基大量元素约为MS 培养基的一半, 仅磷酸二氢钾及氯化钙稍低, 微量元素种类减少, 而含量较MS 为高, 维生素种类比MS 多。适于花药培养。

②尼奇培养基(Niotsch 1969 ) 此培养基与H 培养基成分基本相同, 仅生物素比H 培养基高10 倍。也适合于花药培养。

③米勒培养基(Miller 1963 ) 此培养基和Blaydes(1966) 培养基二者成分完全

.

专心. 相同。适合大豆愈伤组织培养和花药等培养用。

4 、低无机盐培养基大多情况下用于生根培养基。有以下几种:

①改良怀特培养基(White 1963 )

②WS 培养基(Wolter & Skoog 1966)

③克诺普液( Knop 1965 ) 花卉培养上用得多。

④贝尔什劳特液(Berthelot 1934)

植物组织培养

一、名词解释

1.植物组织培养：在无菌条件下利用人工培养对植物的器官、组织、细胞及原生质体进行培

养，使之再生成完整植株或其他具有经济价值的生物产品技术。

2.外植体：由植物体上切取下来，用于培养的那部分组织、器官等。

3.MS培养液：murashige和skoog于1962年为烟草细胞培养设计的，其特点是无机盐和离

子浓度较高，是比较稳定离子平衡溶液，它的硝酸盐含量较高，其养分的数量和比例合适，

能满足植物细胞的营养和生理需要，因而适用范围较广多数植物组织培养、快速繁殖用它作

为培养的基本培养基。

4.器官发生：离体培养的组织，细胞在诱导条件下经分裂和增殖，再分化形成根和芽等器官

的过程。

5.体细胞胚胎发生：单个细胞经反复细胞分裂形成一个细胞团，经历球形期、心形期、鱼雷

型期的发育过程之后，最终由细胞胚长成小植株。

6.花粉培养：把花粉从花药中分离出来，以单个花粉粒作为外植体进行离体培养的技术。

7.人工种子：通过植物组织培养技术获得胚芽、胚根、胚轴等结构的植物胚状体，将其包埋

在含有营养物质和保护功能的人工薄膜中所得的种子。

8.雄核发育：小孢子沿孢子体途径发育成花粉植株的过程。

9.胚的早熟萌发：在胚培养或发育过程中未经正常的胚胎发育过程而形成的幼苗的现象。

10.细胞悬浮培养：将游离的细胞或细胞团按照一定的细胞密度悬浮在液体培养基中进行培

养的方法。

11.条件培养基：曾经培养过一段时间植物组织的培养基。

12.离体授粉的4种方式：

1）离体胚珠授粉：将花粉授予离体的胚珠上而结实的方法。

2）离体柱头培养：将花粉授予离体的柱头上进而实现受精作用的方法。

3）离体胎座授粉：将花粉授予连在胎座的胚珠上进而实现受精作用的方法。

4）离体子房授粉：将花粉送入离体子房中进而实现受精作用的方法。

13.细胞密实体积（pcv）每毫升培养液中细胞总体积的毫升数。

14.继代培养：愈伤组织在培养基上生长一段时间后，由于营养物质枯竭，水分散失以及新

植物组织培养

植物组织培养是把植物的器官，组织以至单个细胞，应用无菌操作使其在人工条件下，能够继续生长，甚至分化发育成一完整植株的过程。

植物组织培养基础理论：

植物细胞全能性（totipotency)是组织培养的理论基础。一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统和细胞核，它就会有一整套发育成一个完整植株的遗传基础，在一个适当的条件下可以通过分裂、分化再生成一个完整植株，这就是所谓的细胞全能性。

植物组织经过脱分化作用，形成愈伤组织，经过再分化作用，愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官，最终形成完整的植株。早在 1957 年 Skoog 即发现培养基中植物激素的类型和它们的比例，对再分化过程起着重要的作用。

培养条件：①在无菌条件下进行人工操作。②保证水、无机盐、碳源（常用蔗糖）、氮源（含氮有机物）、生长因子（维生素）等营养物质的供应。③需要添加一些植物生长调节物质，主要是生长素和细胞分裂素。④愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，故需光照。

操作步骤：

一、母液的配置

1、MS大量元素母液的配制

一般将大量元素配制成10倍的母液，使用时再稀释10倍。按照配方表中用量依次分别称取扩大10倍的：NH4NO3 、KNO3 ,KH2PO4 、MgSO4.7H2O 、CaCl2.2H2O的量，所有药品称取完毕后用蒸馏水逐个溶解，待全部溶解后，最后定容至1000ml，转入1000ml细口试剂瓶中，贴上标签，注明母液名称、放大倍数、配制日期、配制人姓名，置于4℃冰箱中保存备用。

2、MS微量元素母液的配制

一般将微量元素配制成100倍的母液，使用时再稀释100倍。按照配方表中用量分别依次称取：MnSO4 •4H2O、ZnSO4•7H2O 、H2BO3 、NaMoO4•2H2O、 CuSO4•5H2O、 CoCl2•6H2O扩大100倍的量，用蒸馏水逐个溶解，待全部溶解后，用容量瓶定容至1000ml，转入1000ml细口试剂瓶中，贴上标签，注明母液名称、放大倍数、配制日期、配制人姓名，置于4℃冰箱中保存备用。