第五章组织培养技术
第一节植物组织培养
所谓植物组织培养广义又叫离体培养，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。狭义上是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，也包括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株。
一、概述
（一）概念
1.植物组织培养：是指通过无菌操作，把植物的外植体接种于人工配置的培养基上，在人工控制的条件下进行培养，使其成为完整植株的方法。
2.外植体：是指用于植物组织培养的接种材料，它包括植物体的各个器官、组织、细胞和原生质体等。
3.愈伤组织（Callus）：原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞，在组培中则指人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。
（二）组织培养类型
1.根据接种的外植体不同分：胚胎培养；器官培养；3组织培养；细胞培养；原生质体培养；
2.根据培养基态相不同分：固体培养；液体培养；
3.根据培养过程不同分：初代培养；继代培养；
（三）植物组织培养历史
植物组织培养是20世纪初开始，以植物生理学为基础发展起来的。有以下过程：思想准备阶段；理论奠基阶段；技术建立阶段；形态发生阶段；应用研究阶段；
1902年德国植物学家Haberlandt提出了细胞全能性概念。
1939年White报道了烟草组培成功。并提出植物细胞全能性学说。同年，Gautheret与Nobecourt 培养胡萝卜成功。三人被誉为植物组培奠基人。
罗士韦是我国植物组织和细胞培养研究的开拓者和奠基人之一
（四）植物组织培养的应用
⒈植物的快速繁殖：
⑴园艺、花卉植物的大规模快速繁殖；
⑵抢救濒危珍稀植物
⑶进行某些植物的种质资源保存
⒉培育无病毒的植物，如脱病毒草莓等；
⒊制造人工种子。
4突变体的筛选培育
5药用植物的工厂化生产
6花药培养和花粉单倍体育种
7基因工程的应用等
二、实验室设计和设备
（一）实验室设计一般具有：
1.准备室器皿洗涤，培养基配制、分装、高压灭菌，植物材料的预处理，重蒸馏水的制备以及进行生理、生化因素的分析等各种操作都要在此室中进行 .
2.缓冲室进入无菌室前需在缓冲室里换上经过灭菌的卫生服、拖鞋，戴上口罩。最好安装1盏紫外灯，用以灭菌。
3.无菌操作室也称接种室。主要有超净工作台、空调机、医用小平车等
4.培养室具备适宜的温度、湿度、光照、通风等条件。有培养架子和灯光；通风设施；边台；
5.驯化室和温室
（二）常用设备
1．超净工作台
2.无菌箱
3．空调机
4．除湿机
5．恒温箱又称培养箱
6．烘箱
7．高压灭菌器
8．冰箱
9．天平
10．显微镜
11．摇床或转床
12．酸度计等
（三）器皿用具
1、培养器皿器皿按材料分：有玻璃器皿与塑料器皿两种；按其形状分：主要有试管、三角瓶、圆形培养瓶和培养皿L型管和T型管等
2、分注器
3、离心管
4、移液管
5、细菌过滤器
6、器械用具：镊子、剪刀、
接种工具、大解剖刀等
7、实验器皿
三、培养基及其配制
（一）培养基的种类：
1.根据态相不同分为：
固体培养基与液体培养基
2.根据培养过程分为：
初代培养基与继代培养基。
3.作用不同分为：
诱导培养基、增殖培养基和生根培养基。
4.根据营养水平不同分为：基本培养基和完全培养基。基本培养基主要有MS、White、B5、N6、改良MS、Heller、Nitsh、Miller、SH等；完全培养基就是在基本培养基的基础上，根据试验的不同需要，附加一些物质。
（二）培养基的成分主要包括：
1、无机营养（即无机盐类）：分为大量元素和微量元素
2、维生素类：B族维生素，如硫胺素（维生素B1）、吡哆醇（维生素B6）、烟酸（维生素B3 ，又称维生素PP）和泛酸钙（维生素B5）、叶酸（维生素Bc）、抗坏血酸（维生素C）等
3、氨基酸：有甘氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、丙氨酸、半胱氨酸以及酰胺类物质（如天门冬酰胺）和多种氨基酸的混合物（如水解酪蛋白、水解乳蛋白）等
4、有机附加物：包括有些成分尚不清楚的天然提取物，
5、糖类和琼脂：
6、植物生长调节物质：主要包括生长素和细胞分裂素。常用的生长素有吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、吲哚丙酸（IPA）、萘氧乙酸（NOA）。常用细胞分裂素有玉米素（ZT）、6-苄基腺嘌呤（6-BA）、激动素（KT）等。
7、活性碳
（三）培养基配制
1.水和药品的准备：
2.器皿和用具的准备：不同型号的烧杯、容量瓶、移液管、滴管、玻璃棒、三角瓶、试管、培养瓶、培养基分装器等
3.母液的配制和保存：经常使用的培养基，可先将各种药品配成浓缩一定倍数的母液，放入冰箱内保存，用时再按比例稀释。一般配成大量元素、微量元素、铁盐、维生素、氨基酸等母液；生长调节物质也可分别配制成溶液，储存于冰箱（1）配制MS大量元素母液
一般将大量元素分别配制成100倍的母液，使用时再分别稀释100倍。分别称取NH4NO3165g、KH2PO417g、KNO3190g、CaCl2·2H2O44g、MgSO4·7H2O37g各自配成1L的母液。倒入1L试剂瓶中，存放于冰箱中。
（2）配制MS微量元素母液
一般将微量元素配制成100倍母液。依次称取KI0.083g、Na2MoO4·2H2O0.025g、H3BO30.62g、MnSO4·H2O1.69g、CuSO4·5H2O0.0025g、CoCl2·6H2O0.0025g、ZnSO4·7H2O0.86g配成1L母液，倒入1L试剂瓶中，存放于冰箱中。CuSO4·5H2O和CoCl2·6H2O由于称取量很小，如果天平精确度没有
