1.植物组织培养教程 李浚明.ppt

 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。 五、植物组织培养技术的应用 1、优质种苗的快速无性繁殖： （1）无性繁殖作物及不易繁殖作物的快速繁殖 液体培养的优点： A 不使用凝固剂，节约生产成本 B 营养吸收充分； C 操作过程简化。 固体培养： 液体培养 体胚液体培养 不同类型液体培养装置 液体培养体系 菠萝种苗液体培养系统 丹参毛状根培养 三、植物组织培养技术的理论基础 植物细胞的全能性(Plant cellular totipotency） 从理论上讲，植物体的每个生活细胞都具有该植物体的全部遗传信息，在特定的离体培养条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。 分化、脱分化与再分化：分化是指个体发育过程中，不同部位的细胞形态结构和生理功能发生改变，形成不同组织或器官。 脱分化也称去分化，是指离体条件下生长的细胞、组织或器官逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生能力，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程。再分化是由脱分化形成的愈伤组织重新分化出特定细胞、组织和器官的过程。 细胞全能性的表达：尽管理论上每个细胞都具有全能性，但实际表达难易程度却随植物种类、组织和细胞的不同而异。 四、植物组织培养技术的发展历史 1、 早期探索阶段 （1930年以前） 1893年，Schwann和Scheiden提出细胞学说及植物细胞全能性理论。 1902年，德国植物生理学家Haberlandt第一次尝试采用植物组织培养技术对小野芝麻、风眼兰叶肉组织及万年青属植物的表皮细胞进行培养，但未能培养成活。 1904年，Hanning首次对十字花科的萝卜和辣根的胚培养成功。 1922年，Knudson将兰花种子在离体的条件下非共生萌发。同年，Knotte和Robbins对离体根尖进行了培养。Robbins还对豌豆、玉米及棉花的茎尖进行了培养，只形成一些缺绿的叶和根。 1925年，Laibach利用胚培养技术对亚麻的种间杂种胚进行了培养，并于1929年利用亚麻的胚培养来克服杂交不亲和性。 2、植物组织培养技术的初步形成（1930-1960年） 1933年，我国植物生理学家李继侗培养银杏胚胎，并发现银杏胚乳提取液可促进离体胚的生长。 1937年，White发现B族维生素对离体根培养的重要性。并指出IAA对植物生长发育的控制起重要作用。 1937,1938年，Gantheret在培养基中加入上述生长因子，使得柳树形成层诱导形成的愈伤组织连续生长。Nobecomt对烟草种间杂种茎段的形成层细胞培养也得到了类似的结果。 1948年，Skoog等通过对烟草茎段和髓培养发现，不定芽和不定根的发生由生长素/腺嘌呤的比例决定。 1950年，Ball从红杉愈伤组织培养中再生获得器官。 1952年，Morel和Martin通过分生组织培养获得大丽花的脱毒植株，同年，首次应用微型嫁接技术。 1953年，Tuleche首次从花粉培养中获得银杏的单倍体愈伤组织。 1955年，Miller等发现了一种促进细胞分裂的植物激素—激动素，后来发现激动素可用来代替腺嘌呤促进芽的形成，而且其效力比后者高3万倍。 1957年，Skoog和Miller发现改变细胞分裂素/生长素比例，可以控制根和芽的发生。 1958年，Maheshwari和Rangaswamy从柑橘胚珠的珠心组织培养中再生获得体细胞胚；同年，Reinert 和Steward分别从胡萝卜的愈伤组织和细胞培养中再生得到原胚，为以后的组织培养中器官发生和体细胞胚胎发生奠定了基础，也为植物细胞全能性理论提供了证据。 3、植物组织培养技术的发展（1960年以后） 1960年，Morel利用兰花茎尖培养对兰花进行营养繁殖； 1962年，Murashige和Skoog开发出最著名的Murashige和Skoog培养基（MS基本培养基），并被后来广泛采用的基本培养基。 1964年，印度人Guha和Maheshwari利用曼陀罗花粉培养获得第一例单倍体植株。从而开辟了单倍体育种技术。 1971年，Takebe等获得第一例原生质体培养的再生植株。 1972年，Carlson等利用原生质体融合在两个烟草属中进行种间杂交。 1974年