04第四章植物组织培养技术(二)

《植物组织培养技术》讲义一、植物组织培养技术的概念植物组织培养技术，简单来说，就是在无菌的条件下，将植物的器官、组织、细胞或原生质体等外植体，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其生长、分化并发育成完整植株的技术。

这项技术的出现，为植物的繁殖、品种改良和生物研究等领域带来了巨大的变革。

它打破了传统植物繁殖的限制，能够快速、大量地繁殖优良品种，同时也为植物基因工程等前沿研究提供了有力的手段。

二、植物组织培养技术的发展历程植物组织培养技术的发展并非一蹴而就，而是经历了一个漫长而曲折的过程。

早在 19 世纪末，德国植物学家哈伯兰特就提出了细胞全能性的理论，认为植物的每个细胞都具有发育成完整植株的潜能。

这一理论为后来植物组织培养技术的发展奠定了基础。

20 世纪初，科学家们开始进行植物组织培养的初步尝试。

但由于当时的技术条件限制，实验进展缓慢。

直到 20 世纪中叶，随着无菌操作技术的改进、培养基配方的优化以及植物生长调节剂的应用，植物组织培养技术才取得了突破性的进展。

如今，植物组织培养技术已经成为了一门成熟的技术，广泛应用于农业、园艺、林业等领域。

三、植物组织培养技术的基本原理植物组织培养技术的核心原理是细胞全能性。

细胞全能性是指植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息，在适宜的条件下，具有发育成完整植株的能力。

在植物组织培养过程中，外植体经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再经过再分化形成芽、根等器官，最终发育成完整的植株。

此外，植物激素在植物组织培养中也起着至关重要的作用。

例如，生长素和细胞分裂素的比例会影响愈伤组织的生长和分化方向。

四、植物组织培养技术的操作流程1、外植体的选择与消毒外植体的选择是植物组织培养成功的关键之一。

一般来说，选择生长旺盛、无病虫害的植物组织作为外植体，如茎尖、叶片、花药等。

在选择好外植体后，需要对其进行严格的消毒处理，以去除表面的微生物，防止污染。

2、培养基的制备培养基是植物组织培养的“土壤”，为外植体的生长和分化提供营养和环境。

楚雄师范学院化学与生命科学系生物技术专业《植物组织培养技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：031106014课程中文名称：植物组织培养技术课程英文名称：Plant Tissue Culture Technology课程性质：专业选修课使用专业：生物技术专业、葡萄与葡萄酒工程专业开课学期：第7学期总学时：36+27总学分：3预修课程：植物学、植物生理学课程简介植物组织培养技术是将植物的离体材料器官、组织、细胞、原生质体等）无菌培养，使其生长、分化，进而再生完整植株的无性繁殖技术，是实践性较强的专业课之一。

本课程在介绍了组织培养的含义、特点及其意义；组织培养的概念、类型、特点；组织培养技术的基本原理及操作规范；组织培养的发展简史、发展趋势及其应用。

通过本课程的学习，使学生掌握组培实验室、家庭组培室、组培育苗工厂的组成、设计原则与设计要求；熟练掌握各种培养基的特点与应用；熟练掌握茎尖、茎段、叶及花器官培养消毒灭菌、接种及培养的技术；理解种质资源离体保存的意义，掌握种质资源离体保存常用方法；掌握一些常见植物的组培脱毒与快繁技术的应用。

教材建议《植物组织培养原理与技术》，李胜、李唯主编，化学工业出版社，2008年。

参考书《植物细胞组织培养》，刘庆昌编著，北京：中国农业大学出版社，2002年，标准书号：7-81066-529-4。

《植物组织培养（第三版）》，潘瑞炽编著，广州：广东高等教育出版社，2003年，标准书号：7-5361-2501-1。

《植物组织培养教程》，李浚明编著，北京：中国农业大学出版社，1996年，标准书号：7-81066-466-2。

《高等植物组织离体培养的形态建成及调控》，黄学林编著，北京：科学技术出版社，1995 年，标准书号：7-03-004377-4。

《植物组织培养》，王水琦编著，北京：中国轻工业出版社，2007年，标准书号：978-7-5019-5818-4。

《植物组织与细胞培养》，陈耀锋编著，北京：中国农业出版社，2007年，标准书号: 978-7-109-11844-7。

《植物组织培养技术》讲义一、植物组织培养技术的概述植物组织培养技术是一种在无菌条件下，将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上，使其生长、分化并发育成完整植株的技术。

这项技术具有广泛的应用前景，如快速繁殖优良品种、脱毒苗的培育、植物新品种的选育、植物次生代谢产物的生产等。

植物组织培养的基本原理是植物细胞的全能性，即每个植物细胞都具有发育成完整植株的潜在能力。

然而，在自然条件下，由于细胞受到各种分化信号的影响，这种全能性通常无法表现出来。

通过组织培养技术，提供适宜的营养和环境条件，解除细胞的分化抑制，使其重新恢复分裂和分化的能力。

二、植物组织培养的基本设备和条件（一）实验室设计植物组织培养实验室通常包括准备室、接种室和培养室。

准备室用于器具的清洗、干燥和培养基的配制；接种室要求无菌环境，进行外植体的接种操作；培养室则为培养物提供适宜的温度、光照和湿度条件。

（二）设备和器具1、超净工作台：提供无菌操作的工作区域。

2、高压灭菌锅：对培养基、器具等进行灭菌处理。

3、培养箱：精确控制温度、光照和湿度。

4、天平：用于称量化学试剂。

5、显微镜：观察细胞和组织的形态结构。

（三）培养基的成分1、大量元素：包括氮、磷、钾、钙、镁等。

2、微量元素：如铁、锰、锌、铜等。

3、有机成分：如维生素、氨基酸、糖类等。

4、植物生长调节剂：如生长素、细胞分裂素等，对细胞的分裂、分化和生长起着重要的调节作用。

（四）无菌操作技术无菌操作是植物组织培养成功的关键。

操作人员需经过严格的培训，在操作过程中，使用酒精消毒双手和工具，在超净工作台中进行操作，避免微生物的污染。

三、植物组织培养的基本过程（一）外植体的选择和处理外植体的选择要考虑植物的种类、部位和生理状态。

一般选择生长旺盛、无病虫害的部位，如茎尖、叶片、花药等。

外植体在接种前需进行表面消毒，常用的消毒剂有酒精、次氯酸钠等。

（二）初代培养将消毒后的外植体接种到初代培养基上，诱导其脱分化形成愈伤组织或直接分化出芽和根。

植物组织培养技术研究及应用第一章植物组织培养技术的概述植物组织培养技术是一种非常重要的植物生物技术，是利用体外培养方法，从植物体的不同部位，分离细胞、组织或器官，利用体外培养培养基中的适当营养物质和激素，使其发生生长、分化、再生或形成新的产物。

本技术的研究与应用不断发展，已经被广泛应用于植物育种、组织培育、抗病防治、生物技术、林业、药用植物等领域，并成为了现代农业生产的重要手段。

第二章植物组织培养技术的原理植物组织培养技术是基于细胞生物学、生物化学、植物生理学和分子遗传学等相关学科的理论基础。

它的基础理论包括培养基的基本组成和物质交换、细胞和组织分化规律、外源性激素对植物生长发育调控机制及其信号传递途径等。

植物组织培养技术的成功关键是基础培养基的选择，培养基的成分直接影响着培养细胞的生长速度、分化和再生。

一般基础培养基中包括主要营养元素、生长激素和维生素等。

其中生长激素是调节植物生长发育的重要因素，外源性激素可以调节幼芽、根、茎、叶、花和果实的生长，增加或减少某些生长活性，可以成功地培养出许多无性繁殖植物，得到了许多极其重要的经济作物。

对于不同组织和器官，其生理生态条件不同，因此其对培养基中营养物质需求也不相同，需要针对性的选择营养元素和生长激素。

比如幼芽主要需要氮源、磷源和水分，而叶片需要氮源、镁源、铁源和维生素等。

第三章植物组织培养技术的应用在植物生产上，植物组织培养技术被广泛应用于无性繁殖、倍数体系制备、育种、抗病防治等方面。

无性繁殖方面，植物组织培养技术被广泛应用于花卉、水果、蔬菜等的无性繁殖和扦插。

利用组织培养技术，可以在短时间内繁殖出大量的优良品种、优良种源等，充分利用遗传材料资源，为生产提供了更多的选择。

倍数体系制备方面，植物组织培养技术可以通过果实胚乳、胚珠、花药、受粉子房及子宫等组织培育得到大量的细胞、组织或植株材料。

在此基础上，可以采用诱导、筛选和分离等技术制备大量的病毒、菌、真菌、细菌和DNA等，得到更多的新种质资源，为育种提供了更多的手段和决策。

植物组织培养技术第一章绪论第二章植物组织培养实验室组成、仪器设备及无菌操作技术第三章植物组织培养基本原理第四章器官培养技术第五章植物胚胎培养第六章花粉及花药培养第七章细胞及原生质体培养第八章组培培养技术在中药学上的应用第一章绪论一、植物组织培养的概念1. 概念植物组织培养（Plant tissue culture）广义上是指无菌条件下，在特定的培养基上对离体的植物器官、组织、细胞和原生质体甚至包括完整植株进行培养的技术。

2.主要特征（1）在培养容器中进行；（2）无菌培养环境，排除了微生物如真菌、细菌以及害虫等的侵入；（3）各种环境因子如营养因子、激素因子以及光照、温度等物理因子处于人工控制之下，并可达到最适条件。

（4）通常打破了正常的植物发育过程和格局；（5）随着单细胞和原生质体培养技术的发展，对植物显微结构进行操作成为可能。

二、植物组织培养类型：根据不同分类的依据可以分为不同类型。

1、根据培养材料不同分为：（1）完整植株培养（Plant Culture）：对幼苗和较大植株等的培养。

（2）胚胎培养（Embryo Culture）：包括成熟胚、幼胚、子房、胚珠等的培养。

（3）器官培养（Organ Culture）：包括离体根、茎、叶、果实、种子、花器官的培养。

（4）组织培养（Tissue Culture）：如分生组织、薄壁组织、输导组织培养。

（5）细胞培养（Cell Culture）：指对单细胞或较小的细胞团进行培养。

（6）原生质体培养（Protoplast Culture）：指对去掉细胞壁后所获得的原生质体进行培养。

2、根据再生途径分为：（1）器官发生途径（Organogenesis）：直接器官发生途径：植物器官可以直接由外植体上诱导。

如茎尖培养。

间接器官发生途径：成熟细胞经过脱分化（dedifferentiation）及再分化（redifferentiation）过程而形成新的组织和器官的过程。

《植物组织培养技术》讲义一、什么是植物组织培养技术植物组织培养技术，简单来说，就是在无菌的条件下，将植物的器官、组织、细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其生长、分化并发育成完整植株的技术。

这一技术的出现，为植物的繁殖、品种改良、遗传研究等提供了全新的途径和方法。

它打破了传统的繁殖方式的限制，让我们能够更高效、更精准地培育出所需的植物。

二、植物组织培养技术的原理植物细胞具有全能性，这是植物组织培养技术的核心原理。

也就是说，每一个植物细胞都包含着该物种的全部遗传信息，在适宜的条件下，都有发育成完整植株的潜力。

当我们把植物的一部分组织或细胞从植株上取下来，放到培养基中时，这些细胞会受到培养基中营养物质和激素的刺激，开始分裂、分化，最终形成新的植株。

三、植物组织培养技术的流程1、外植体的选择和消毒外植体是指从植物上取下来用于培养的部分，比如茎尖、叶片、花药等。

选择外植体时，要考虑其健康状况、发育阶段等因素。

选取好外植体后，需要进行严格的消毒处理，以去除表面的微生物，防止在培养过程中受到污染。

2、培养基的配制培养基是植物组织培养的“土壤”，它包含了植物生长所需的各种营养物质，如大量元素、微量元素、有机物等，还需要添加一定比例的植物生长调节剂，如生长素、细胞分裂素等，以调控细胞的分裂和分化。

3、接种在无菌操作台上，将消毒好的外植体小心地接种到培养基上，注意操作过程要避免污染。

4、培养接种后的培养容器要放在适宜的环境中进行培养，通常需要控制温度、光照、湿度等条件。

在培养过程中，外植体会逐渐生长、分化，形成愈伤组织、不定芽或不定根等。

5、移栽当培养出的小植株生长到一定阶段，具有一定的根系和叶片时，就可以将其移栽到土壤中，进行进一步的生长和发育。

四、植物组织培养技术的应用1、快速繁殖优良品种对于一些珍稀、濒危或具有优良性状的植物品种，可以通过组织培养技术快速大量繁殖，满足市场需求，同时也有助于保护这些植物资源。