植物的組織培養(yǎng)技術(shù).pdf

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1、第五章植物的組織培養(yǎng)技術(shù)課題研究1902年，德國科學(xué)家哈伯蘭德(G.Haberlandt)首次提出了分化的植物細(xì)胞具有全能性，奠定了植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。100多年來，植物的組織培養(yǎng)技術(shù)從設(shè)想逐漸走向成熟。近幾年來，植物組織培養(yǎng)技術(shù)已在科學(xué)研究和生產(chǎn)上開辟了令人振奮的眾多新領(lǐng)域?！芯坑媱?.查閱相關(guān)資料，了解植物組織培養(yǎng)的原理、方法、培養(yǎng)條件及應(yīng)用前景。2.用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，培育一種植物的幼苗，并進(jìn)行露地栽培。3.選擇一種植物材料，培育脫毒苗?！偨Y(jié)交流1.與老師和同學(xué)討論你的研究方案，使其更合理。2.按設(shè)計的

2、方案開展研究，及時整理研究的材料，并與同學(xué)進(jìn)行交流。○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○63第五章植物的組織培養(yǎng)技術(shù)第一節(jié)植物快速繁殖技術(shù)“春種一粒粟，秋收萬顆籽。”我們的祖祖輩輩都是這樣利用種子來繁殖作物的。但是，許多名貴的花卉林木，如果用種子繁殖，后代難以保持親本的優(yōu)良性狀；還有一些植物繁殖能力低下，很難通過種子大量繁殖后代。利用植物組織培養(yǎng)的方法就能夠讓這些植物快速繁殖(rapidpropagation)。高度分化的植物細(xì)胞所具有的全能性，使我們能

3、夠?qū)⒅仓晟系男K組織(如一段莖節(jié)、一個小芽)，在適宜條件下培養(yǎng)成一株完整的植株，這就是植物的組織培養(yǎng)(tissueculture)。在植物組織培養(yǎng)過程中，用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段稱為外植體(explant)。從一株植物上可取下大量的外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)，并在短期內(nèi)大量繁殖植物種苗，實現(xiàn)植物的快速繁殖。外植體在培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后，會通過細(xì)胞分裂形成愈傷組織(callus，圖5-1-1)。愈傷組織的細(xì)胞是一種高度液泡化的薄壁細(xì)胞，呈無定形狀態(tài)，排列疏松而無規(guī)則，具有很強(qiáng)的分生能力。由高度分化圖5-1-1玉米的愈

4、傷組織的細(xì)胞重新回復(fù)到未分化的狀態(tài)，這一過程稱為脫分化(dedifferentiation)。脫分化形成的愈傷組織，在適當(dāng)?shù)娜斯づ囵B(yǎng)基上繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)又可以重新分化圖5-1-2成芽、根等器官，進(jìn)而發(fā)育成一棵完整的植玉米愈傷組織分化出芽株(圖5-1-2，圖5-1-3)。這一過程稱為植物細(xì)胞的再分化。在組織培養(yǎng)過程中，外植體需要從培養(yǎng)基中獲得各種營養(yǎng)成分。培養(yǎng)基中添加的生長素和細(xì)胞分裂素，在啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化過程中起圖5-1-3生根的玉米苗著重要作用。64○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○

5、○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○第一節(jié)植物快速繁殖技術(shù)常用的植物激素生長素：吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、吲哚-3-丁酸(IBA)和2,4,5-三氯苯氧乙酸(2,4,5-T)。細(xì)胞分裂素：激動素(KT)、6-芐基腺嘌呤(6-BA)、玉米素(ZT)外植體愈傷組織研究表明，當(dāng)同時使用生長素和細(xì)胞分裂素這兩類激素時，兩者用量的比例會影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。當(dāng)該比值低愈傷組織發(fā)芽生根時，有利于芽的分化、抑制根的形成；當(dāng)該比值高時、有利于根的分化、抑制芽的形成；比值適圖5-

6、1-4中時，促進(jìn)愈傷組織的生長(圖植物激素對分生長素濃度(mg/L)細(xì)胞分裂素濃度(mg/L)5-1-4)。生長素細(xì)胞分裂素化的影響外植體在不同的發(fā)育階段對培養(yǎng)基要求不同，在進(jìn)行植物快速繁殖時，需要配制“脫分化培養(yǎng)基”、“生芽培養(yǎng)基”、“生根培養(yǎng)基”。由于培養(yǎng)基富含營養(yǎng)，外源雜菌進(jìn)入培養(yǎng)基后會迅速繁殖，產(chǎn)生的毒素會導(dǎo)致外植體死亡，所以無菌條件對組織培養(yǎng)的成功至關(guān)重要。在組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基的滅菌要徹底、外植體的消毒要充分、接種時的無菌操作要嚴(yán)格。此外，pH、溫度、光照等外界條件對植物組織培養(yǎng)也很重要。月季的快速繁殖

7、月季是我國常見的庭院花卉植物，分布廣泛(圖5-1-5)。用月季進(jìn)行組織培養(yǎng)，不僅材料易得，而且成功率高。材料器具月季的嫩莖；體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精、質(zhì)量分圖5-1-5數(shù)為2%的次氯酸鈉溶液、配制MS培養(yǎng)基的各種試月季花○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○65第五章植物的組織培養(yǎng)技術(shù)劑、瓊脂、蔗糖、蒸餾水、超凈工作臺、恒溫培養(yǎng)箱、無菌濾紙、高壓蒸汽滅菌鍋、錐形瓶、接種工具(刀片、鑷子、培養(yǎng)皿)等。活動程序1.配制培養(yǎng)基將各種營養(yǎng)成分按比例配制成MS培養(yǎng)基母

8、液(附錄二)。培養(yǎng)基含有20多種營養(yǎng)成分，為了避免每次配制培養(yǎng)基時都要稱量幾十種成分，先將各種成分按比例配制成濃縮液(即培養(yǎng)基母液)，然后按量取母液配制培養(yǎng)基。利用母液配制月季組織培養(yǎng)所需要的三種培養(yǎng)基(圖5-1-6)。脫分化培養(yǎng)基生芽培養(yǎng)基生根培養(yǎng)基MS培養(yǎng)基中加入去掉脫分化培養(yǎng)無機(jī)鹽濃度為MS的l/2，質(zhì)量濃度為0.1mg/L的基中的IAA