细胞工程第11章 植物组织培养.ppt
培养基-琼脂琼脂是一种由海藻得来多糖类物质。琼脂的一般使用浓度是0.7%-1%琼脂并非培养基中必需成分培养基的选择不同的试验体系需要不同的培养基,一种适合某种培养目的的培养基成分,一般是在已被广泛采用的基本培养基的基础上,经过一系列的实验确定的试验生长调节物质最佳组合:生长素、细胞分裂素确定培养基盐分浓度确定适合的蔗糖浓度培养基的制备市售培养基干粉按照配方规定的数量分别称量出各种成分,分别溶解于水,然后再混合在一起先配制一系列的浓缩储备液(母液),包括大量元素、微量元素、铁盐、除蔗糖外的有机物质提要植物组织培养的理论基础植物组织培养实验材料的清洗与消毒培养基接种种质保存植物细胞的大规模培养技术植物组织培养的理论基础植物的无性繁殖:不经过雌雄配子的结合,通过母体的部分组织或器官来进行繁殖的方式。特点:不发生遗传重组,后代与亲代在遗传上完全一致优点:短期内获得大量的后代植物组织培养的理论基础植物细胞全能性(totopotent)理论:植物体的每一个细胞都含有整株植物的全部遗传信息,都有分化成一个完整植株的潜在能力。植物组织培养的理论基础细胞分化(differentiation):细胞后代在形态结构和功能上发生差异的过程。细胞在分化过程中,经历全能性-多能性-单能性-成熟定型细胞分化的细胞一般不在分裂分化表现在细胞多个方面的差异植物组织培养的理论基础细胞的脱分化(dedifferentiation):分化的细胞在一定条件下,可以转变为胚性细胞,重新获得分裂能力。愈伤组织:脱分化的细胞经过细胞分裂,产生无组织结构、无明显极性、松散的细胞团静止细胞被活化:代谢活动迅速增加、细胞质增加、胞质流动活跃、核糖体大量累积、蛋白质合成旺盛、RNA含量迅速增加。植物组织培养的理论基础细胞的再分化和器官发生细胞的再分化(redifferentiation):脱分化后的分生细胞在一定条件下,重新分化为各种类型的细胞,并进一步发育成完整植株愈伤组织再分化形成再生植株的途径:器官发生途径:愈伤组织诱导形成器官,再形成完整植株(先根后芽或先芽后根)胚状体发生途径:由愈伤组织诱导形成类似种子的胚的结构,同时产生芽端和根端的结构,称胚状体。经过与合子胚相似的发育过程,形成完整植株。植物组织培养的理论基础胚状体类型体细胞胚、生殖细胞胚植物组织培养的理论基础分化期细胞在生理、生化方面有剧烈的变化酶的活性增强、营养物质累积、RNA和组蛋白的合成速度加快分化期细胞的形态大小保持相对稳定,愈伤组织不再增殖,细胞由平周分裂转变为组织内部局部的分裂,形成“瘤状”或“片状”的分生组织结构。植物组织培养的理论基础影响植物细胞脱分化和再分化的因素内部因子:遗传性状、生理状况外部因子:营养条件、环境条件植物组织培养的理论基础植物激素在植物细胞分化和再分化中的作用激素在细胞分化中起着重要的有时是决定性的作用生长素是植物脱分化培养基中不可缺少的成分生长素作用机制:可以与组蛋白结合,活化相关基因的表达,启动细胞分裂2,4-D作用:启动细胞脱分化,形成胚性细胞团广泛应用于诱导各种愈伤组织的培养基中细胞分裂素作用:能够维持并促进脱分化细胞分裂植物组织培养的理论基础植物激素在植物细胞分化和再分化中的作用生长素、分裂素是植物细胞再分化中不可缺少的激素生长素能促进植物根的形成并抑制芽的形成生长素/细胞分裂素的比例,影响愈伤组织的生长和器官的发生植物组织培养的理论基础其它影响植物细胞脱分化和再分化的条件机械和生理隔离对植物细胞的脱分化和再分化非常重要原因:植物离体培养将培养的细胞、组织、器官从植物体上分离下来,解除制约,从而使之恢复到分生组织状态切割创伤诱导产生的一些物质也可能影响到基因的表达,改变植物的代谢途径,朝向胚性细胞的方向发展植物组织培养植物组织培养:在含有营养物质及植物生长物质的培养基中,培养离体植物组织并诱导使其长成完整植株的技术。植物组织培养离体培养的细胞、组织或器官发育成完整植株方式体细胞胚胎发生器官形成实验材料的清洗和消毒清洗自来水流水冲洗5分钟,用中性洗衣粉液清洗,自来水流水冲洗30分实验材料的清洗和消毒消毒:药剂灭毒法适用:培养材料的表面消毒药剂选择:根据培养材料的特点,选择适合的药剂种类、浓度、消毒时间消毒原则:即达到灭菌的目的,