烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生
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烟草植物组织培养实验实验目的一学习和掌握植物组织培养技术,理解植物细胞的全能性。
实验原理二年代初期发展起来的一项生物技术。
由于其拥有占地世纪30植物组织培养是从20少、繁殖系数大等特点,现以在全世界的园林植物尤其是花卉的种苗繁育上得到广泛应用。
本文着重介绍组织培养技术的理论原理、操作过程、生产技术以及经济核算等方面的内容,使大家对组织培养在园林植物尤其是花卉的种苗繁育的应用有所了解,为以后的实际操作提供依据。
在植物组织培养中,主要目标是诱导愈伤组织形成和形态发生,使一个离体的细胞、一块组织或一个器官的细胞,通过脱分化形成愈伤组织,并由愈伤组织再分化形成植物体。
从一块外植体形成典型的愈伤组织,大致要经历三个时期:起动期、分裂期和形成期。
①起动期是指细胞准备进行分裂的时期。
用于接种的外植体的细胞,通常都是成熟细胞,处在静止状态。
起动期是通过一些刺激因素(如机械损伤、改变光照强度、增加氧等)和激素的诱导作用,使外植体细胞的合成代谢活动加强,迅速进行蛋白质和核酸的合成。
机械损伤能诱导植物体细胞开始分裂,如伤口上会出现愈伤组织。
在植物组织培养中沿用了愈伤组织这一名词,但是植物组织培养中诱导外植体细胞分裂形成的愈伤组织,大都不是损伤的结果。
外源的生长素类物质对诱导细胞开始分裂效果很好,因此生长素类物、萘乙4-D4-二氯苯氧乙酸2,,质在植物组织培养中得到广泛应用,常用的有生长素(2)细胞分裂素IBA、吲哚丙酸IPA和吲哚丁酸NAA酸、萘乙酰胺NAD和吲哚乙酸IAA))等。
分裂期是,KT-30CPPU糠氨基嘌呤(KT)氯吡苯脲(6-(苄氨基嘌呤6-BA、6-指外植体细胞经过诱导以后脱分化,不断分裂、增生子细胞的过程。
处于分裂期的愈伤组织的特点是:细胞分裂快,结构疏松,颜色浅而透明。
外植体的脱分化因植物种类、器官来源及其生理状况的不同而有很大差别。
例如,烟草、胡萝卜等植物的脱分化比较容易,禾本科植物的脱分化比较难;花的脱分化比较容易,茎、叶的脱分化比较难;幼嫩组织的脱分化比较容易,成熟的老组织脱分化比较难。
烟草植物组织培养实验一实验目的学习和掌握植物组织培养技术,理解植物细胞的全能性。
二实验原理植物组织培养是从20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。
由于其拥有占地少、繁殖系数大等特点,现以在全世界的园林植物尤其是花卉的种苗繁育上得到广泛应用。
本文着重介绍组织培养技术的理论原理、操作过程、生产技术以及经济核算等方面的内容,使大家对组织培养在园林植物尤其是花卉的种苗繁育的应用有所了解,为以后的实际操作提供依据。
在植物组织培养中,主要目标是诱导愈伤组织形成和形态发生,使一个离体的细胞、一块组织或一个器官的细胞,通过脱分化形成愈伤组织,并由愈伤组织再分化形成植物体。
从一块外植体形成典型的愈伤组织,大致要经历三个时期:起动期、分裂期和形成期。
①起动期是指细胞准备进行分裂的时期。
用于接种的外植体的细胞,通常都是成熟细胞,处在静止状态。
起动期是通过一些刺激因素(如机械损伤、改变光照强度、增加氧等)和激素的诱导作用,使外植体细胞的合成代谢活动加强,迅速进行蛋白质和核酸的合成。
机械损伤能诱导植物体细胞开始分裂,如伤口上会出现愈伤组织。
在植物组织培养中沿用了愈伤组织这一名词,但是植物组织培养中诱导外植体细胞分裂形成的愈伤组织,大都不是损伤的结果。
外源的生长素类物质对诱导细胞开始分裂效果很好,因此生长素类物质在植物组织培养中得到广泛应用,常用的有生长素(2,4-二氯苯氧乙酸2,4-D、萘乙酸NAA、萘乙酰胺NA D和吲哚乙酸IAA、吲哚丙酸IP A和吲哚丁酸IBA)细胞分裂素(6-苄氨基嘌呤6-BA、6-糠氨基嘌呤(K T)氯吡苯脲(KT-30,CPPU))等。
分裂期是指外植体细胞经过诱导以后脱分化,不断分裂、增生子细胞的过程。
愈伤组织愈伤组织(callus)原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。
概述黑暗培养下烟草愈伤组织在植物体的创伤部分,愈伤组织可帮助伤口愈合;在嫁接中,可促使砧木与接穗愈合,并由新生的维管组织使砧木和接穗沟通;在扦插中,从伤口愈伤组织可分化出不定根或不定芽,迸而形成完整植株。
在植物器官、组织、细胞离体培养时,条件适宜也可以长出愈伤组织。
其发生过程是:外植体中的活细胞经诱导,恢复其潜在的全能性,转变为分生细胞,继而其衍生的细胞分化为薄壁组织而形成愈伤组织。
从植物器官、组织、细胞离体培养所产生的愈伤组织,在一定条件下可进一步诱导器官再生或胚状体而形成植株。
在单倍体育种中,也可由花粉产生的愈伤组织或胚状体分化成单倍体植株。
甚至可由原生质体培养诱导植株或器官再生。
故愈伤组织的概念已不局限于植物体创伤部分的新生组织了。
形成肉原生质体愈伤组织在植物的组织培养中,从一块外植体形成典型的愈伤组织,大致要经历三个时期:启动期、分裂期和形成期。
启动期指细胞准备进行分裂的时期。
外源植物生长激素对诱导细胞开始分裂效果很好。
常用的有萘乙酸、吲哚乙酸、细胞分裂素等。
通常使用细胞分裂素和生长素比例在1:l来诱导植物材料愈伤组织的形成。
分裂期是指外植体细胞经过诱导以后脱分化,不断分裂、增生子细胞的过程。
分裂期愈伤组织的特点是:细胞分裂快,结构疏松,颜色浅而透明。
分化期是指在分裂的末期,细胞内开始出现一系列形态和生理上的变化,从而使愈伤组织内产生不同形态和功能的细胞。
这些细胞类型有薄壁细胞、分生细胞、色素细胞、纤维细胞等等。
外植体的细胞经过启动、分裂和分化等一系列变化,形成了无序结构的愈伤组织。
如果在原来的培养基上继续培养愈伤组织,会由于培养基中营养不足或有毒代谢物的积累,导致愈伤组织停止生长,甚至老化变黑、死亡。
如果要让愈伤组织继续生长增殖,必须定期地(2~4个星期)将它们分成小块“接种到新鲜的培养基上,这样愈伤组织就可以长期保持旺盛的生长。
叶盘法转化烟草的原理叶盘法是一种生物工程技术,用于转化或改造植物基因组以生产特定物质。
在烟草中应用叶盘法可以用于合成表达外源蛋白、开发抗病毒烟草品种以及烟草遗传改良等领域。
叶盘法的基本原理是利用植物的组织再生能力,通过培养植物的叶片组织培养而成的小体,在适当的培养基组合下,通过添加适当的物质和条件,将目标基因组转化至植物细胞中。
叶盘法的实验流程一般可以分为以下几个步骤:1.植物材料的准备:从健康的烟草植株中采集叶片,并将其洗净,并进行无菌处理以确保实验的纯度。
2.建立愈伤组织:将洗净的叶片剪成小碎片,并将其转移到含有激素和培养基中,利用试管内的适宜条件培养愈伤组织。
这一步是为了为后续基因转化做好基础,并培养植物细胞的再生能力。
3.转化基因:将目标基因或转入质粒经过适当的处理和筛选,将其引入培养的烟草细胞中。
目标基因可以是外源蛋白的编码序列,用于生产特定蛋白质。
转入基因的方法包括生物颗粒轰击、体外基因传递和通过细菌介导的转化等多种方法。
4.培养变性细胞:转入基因的组织在适宜的培养条件下进行培养和筛选,以确保它们能够在细胞内稳定表达目标基因。
同时,还可以使用适当的抗生素来抑制未转化细胞的生长。
5.稳定转化的筛选:利用特定的筛选方法,筛选出稳定表达目标基因的转化细胞。
常用的筛选方法是利用抗生素抗性基因或镰刀形细菌素酶基因,通过添加抗生素或镰刀形细菌素酶底物来诱导或检测转过的细胞。
6.进一步培育和鉴定:将经过筛选的转化细胞进行进一步培养,培育出大量具有目标基因的烟草植株。
同时,对植株进行鉴定和检测,确认目标基因的稳定性和表达水平。
通过以上步骤,叶盘法能够有效地将外源基因导入到烟草植株的基因组中,并使其稳定表达。
通过优化培养条件和基因的筛选方法,可以进一步提高转化效率和稳定性。
叶盘法的优点在于操作简单、转化效率高、转基因植株易于培养和大规模扩繁等。
然而,叶盘法也存在一些局限性,如转化效率和稳定性的波动性、可能引发的遗传不稳定性等问题,需要进一步的优化和改进。
实验八植物细胞悬浮培养实验目的:学习和掌握植物细胞悬浮培养的操作技术与方法。
实验器材:超净工作台、恒温培养室、高压灭菌器、冰箱、恒温培养箱、培养瓶、250 mL 、500 mL三角瓶、镊子、酒精灯等。
配置MS液体培养基(2,4-D 2 mg/L+1%甘露醇+3% 蔗糖,pH 5.8)分装于250ml的三角瓶中,每瓶50ml。
实验材料:烟草叶片愈伤组织。
实验方法:1.70%乙醇净化工作台并擦洗干净,将所用的材料、工具、培养基等放入工作台。
打开紫外灯和风机,15分钟后关闭紫外灯开始方可操作。
2. 在超净台上用无菌镊子夹取出生长旺盛的松软愈伤组织,放入150ml三角瓶中并轻轻夹碎,每个三角瓶加入培养基20-30ml,每瓶接种1-2g愈伤组织,按愈伤组织与液体培养基1∶10的比例,以保证最初培养物中有足够量的细胞。
3.接种后的三角瓶用天平称取重量并记载,然后置于摇床上,在转速100-120rpm,25℃下培养以及散射光条件下,进行振荡悬浮培养。
4.每周更换新鲜液体培养基两次,每次更换1/3。
每次更换新鲜培养基时称取重量。
5. 每个人接种悬浮培养细胞1瓶,观察并记录细胞生长情况。
6. 培养7天后,制作细胞生长曲线:为了解县浮培养细胞的生长动态,可用以下方法绘制生长曲线图:鲜重法:在转代培养的不同时间,取一定体积的悬浮培养物,离心收集后,称量细胞的鲜重,以鲜重为纵座标,培养时间为横座标,绘制鲜重增长曲线。
烟草遗传转化实验实验目的烟草是遗传转化的模式植物,已经建立了一套完善的转化再生体系。
本实验以烟草为实验材料,了解根癌农杆菌介导法的基本原理和一般步骤,掌握遗传转化的基本操作技术。
实验要求:掌握根癌农杆菌侵染植物获取转基因材料的方法;理解农杆菌介导途径进行基因转化的机理;了解转基因植物筛选的方法。
实验原理根癌农杆菌是一种能诱发植物产生肿瘤的细菌,根癌农杆菌中诱导植物产生肿瘤的质粒,简称为Ti质粒。
野生型农杆菌的Ti质粒,含有两个与致瘤有关的区域:一个是T-DNA 区,含致瘤基因;另一个是毒性区,在T-DNA的切割、转移与整合过程中起作用。
灵发素(LFS)诱导烟草叶片愈伤组织的研究李廷洋;周凤珏;许鸿源;周文亮;龚银花;赖洪敏;陈念平;解云英;许鸿章【摘要】[目的]研究LFS诱导烟草叶片愈伤组织的生物活性和使用浓度;[方法]以MS为基本培养基,添加不同浓度LFS配制成诱导培养基,以烟草幼叶切片作外植体,进行愈伤组织诱导;[结果]1)LFS 0.05~2.00 mg/L皆表现出诱导烟草叶片愈伤组织的生物活性;2)最适浓度为1.50 mg/L,1o d出愈率48%,20 d达100%.愈伤组织的褐化与板结程度轻微,每瓶平均鲜重产量为8.3g,而ck组只有1.7 g;[结论]LFS作为单一诱导剂添加于MS可以快速、优质、高效地获得烟草叶片愈伤组织.【期刊名称】《种子》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】3页(P126-128)【关键词】灵发素;烟草;愈伤组织【作者】李廷洋;周凤珏;许鸿源;周文亮;龚银花;赖洪敏;陈念平;解云英;许鸿章【作者单位】广西大学,南宁530005;广西大学,南宁530005;广西大学,南宁530005;广西壮族自治区烟草公司百色市公司,广西百色533899;广西大学,南宁530005;广西壮族自治区烟草公司百色市公司,广西百色533899;广西大学,南宁530005;中国医学科学院医用生物技术研究所,北京100050;中国医学科学院医用生物技术研究所,北京100050【正文语种】中文【中图分类】S572烟草(Nicotiana tabacum L.)的愈伤组织(Callus)是生产再生植株,获得遗传良性变异,进行品种改良的重要材料。
同时,烟草作为植物生物技术研究的模式植物,其愈伤组织也是细胞生物学、分子生物学和基因学等基础研究的重要试验材料。
有关获得烟草愈伤组织的技术研究报告颇多,但是归纳起来,其共同点有: 1) 基本培养基。
绝大多数是用MS(Murashige和Skoog,1962),偶然有用H(Bourgin 和Nitsch,1967)。
烟草叶片组织培养及植株再生(简报)
施和平;黄群声
【期刊名称】《亚热带植物科学》
【年(卷),期】2003(032)004
【摘要】烟草叶片外植体在MS+2,4-D0.5 mg/L+6-BA1.0mg/L的培养基上培养15 d后,产生絮状疏松的浅黄绿色的愈伤组织,30 d后开始从愈伤组织表面分化产生幼芽,60 d后平均每块愈伤组织产生30棵幼芽.将幼芽转至含0.2 mg/L NAA的MS培养基上形成根,并得到完整植株.
【总页数】1页(P63-63)
【作者】施和平;黄群声
【作者单位】华南师范大学生命科学学院,广东省植物发育生物工程重点实验室,广东,广州,510631;华南师范大学生命科学学院,广东省植物发育生物工程重点实验室,广东,广州,510631
【正文语种】中文
【中图分类】S572;Q943.1
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应用农杆菌介导法的烟草转基因实验一、实验目的烟草是遗传转化的模式植物,已经建立了一套完善的转化再生体系。
本实验以烟草为实验材料,使同学们了解根癌农杆菌介导法的基本原理和一般步骤,掌握遗传转化的基本操作技术。
二、实验用具及药品烟草叶片,LBA4404质粒载体,摇床,培养皿(带滤纸),移液枪,镊子,手术刀,无菌水三、实验方法根癌农杆菌介导转化的方法已经比较成熟,易于在植物细胞和组织培养实验室进行。
具体操作程序如下:(1)根癌农杆菌质粒的保存:构建好的根癌农杆菌质粒接种在YEP固体培养基上,YEP 固体培养基的成分为每100mL含NaCl 0.5g,酵母1 g,水解酪蛋白1g,琼脂1.5g,pH值7.0,在冰箱中冷藏,一个月换一次培养基,保证菌种正常生长。
(2)配制YEP液体培养基:成分同上,只是不添加琼脂,分装于试管中,每试管加入5mL 左右的液体培养基,包好后高压灭菌,放置于冰箱中待用。
(3)摇菌:用灭菌后的牙签或者火柴棍等挑出一些菌液,一起放入上述YEP液体培养基中,然后置于振荡器上摇菌16—17h(180r/min),直至溶液变浑浊,即有大量菌丝长出。
(4)用消毒后的0.5mm打孔器从叶片上切出叶盘,然后将叶盘投入农杆菌悬液中培养5min(5)用滤纸吸干多余的菌液,叶片放在MS+6-BA 1.0 mg/L十IAA 0.1 mg/L培养基上共培养2d,随后转至附加卡那霉素100mg/L,羧苄青霉素500 mg/L的培养基上筛选培养,(25±1)℃,16h光周期。
(6)2周后分化出卡那霉素抗性芽(应为绿色),从基部将芽切下,转至含100mg/L卡那霉素和500 mg/L羧苄青霉素的MS+0.1 mg/LIAA上生根培养,生根后的植株移入温室内栽培。
四、预期结果愈伤组织:一周后在脱分化培养基上长出淡黄色、松散的愈伤组织。
幼芽:愈伤组织转入分化培养基两周后分化出卡那霉素抗性芽。
生根:芽转入生根培养基后可以生根。