《菊花的組織培養(yǎng)》參考課件

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1、課題課題1 1 菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng) 通過必修課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解到大通過必修課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解到大多綠色開花植物都是靠種子來繁殖的。那么，多綠色開花植物都是靠種子來繁殖的。那么，有沒有不用種子來培育植物的方法呢？有沒有不用種子來培育植物的方法呢？ 組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)營養(yǎng)繁殖營養(yǎng)繁殖扦插扦插嫁接嫁接壓條壓條 扦插扦插嫁接嫁接壓條壓條 植物組織培養(yǎng)是二十世紀(jì)發(fā)展起來的新技術(shù)，植物組織培養(yǎng)是二十世紀(jì)發(fā)展起來的新技術(shù)，近三十年來由于組織培養(yǎng)基礎(chǔ)理論研究的深入，近三十年來由于組織培養(yǎng)基礎(chǔ)理論研究的深入，發(fā)展極為迅速，發(fā)表的文獻(xiàn)浩如煙海，幾乎以植發(fā)展極為迅速，發(fā)表的文獻(xiàn)浩如煙海，幾乎以植物為

2、研究對象的各個(gè)分支學(xué)科都在廣泛進(jìn)行組織物為研究對象的各個(gè)分支學(xué)科都在廣泛進(jìn)行組織培養(yǎng)。培養(yǎng)。植物組織培養(yǎng)簡介植物組織培養(yǎng)簡介發(fā)展簡史發(fā)展簡史 1838-1839 1838-1839年，德國科學(xué)家年，德國科學(xué)家Schleide Schleide 和和SchwannSchwann發(fā)表了細(xì)胞學(xué)說，發(fā)表了細(xì)胞學(xué)說，奠定了組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。奠定了組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。19021902年，德國植物學(xué)家年，德國植物學(xué)家Haberlandt Haberlandt 根據(jù)細(xì)胞學(xué)說，提出單個(gè)細(xì)胞根據(jù)細(xì)胞學(xué)說，提出單個(gè)細(xì)胞的植物細(xì)胞全能性（的植物細(xì)胞全能性（totipotencytotipotency）理論。）理論。

3、19041904年，年，Hanning Hanning 最先成功地培養(yǎng)了蘿卜和辣根菜的胚。最先成功地培養(yǎng)了蘿卜和辣根菜的胚。19221922年，年，Knudson Knudson 采用胚培養(yǎng)法獲得大量蘭花幼苗。采用胚培養(yǎng)法獲得大量蘭花幼苗。19341934年，年，White White 用番茄根尖建立起第一個(gè)活躍生長的無性繁殖系，用番茄根尖建立起第一個(gè)活躍生長的無性繁殖系，從而使非胚器官的培養(yǎng)首先獲得成功。從而使非胚器官的培養(yǎng)首先獲得成功。19581958年，英國科學(xué)家年，英國科學(xué)家Steward Steward 等用胡蘿卜根的愈傷組織細(xì)胞進(jìn)行等用胡蘿卜根的愈傷組織細(xì)胞進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，成功誘導(dǎo)出

4、胚狀體并分化為完整的小植株，不但使細(xì)胞全懸浮培養(yǎng)，成功誘導(dǎo)出胚狀體并分化為完整的小植株，不但使細(xì)胞全能性理論得到證實(shí)，而且為組織培養(yǎng)的技術(shù)程序奠定了基礎(chǔ)。能性理論得到證實(shí)，而且為組織培養(yǎng)的技術(shù)程序奠定了基礎(chǔ)。 19621962年，年，Murashinge Murashinge 和和Skoog Skoog 在煙草培養(yǎng)中篩選出至今仍被廣泛在煙草培養(yǎng)中篩選出至今仍被廣泛使用的使用的MSMS培養(yǎng)基。培養(yǎng)基。1964-19661964-1966年，印度科學(xué)家年，印度科學(xué)家Guha Guha 和和Maheswari Maheswari 在曼陀羅花藥培養(yǎng)在曼陀羅花藥培養(yǎng)中首次由花粉誘導(dǎo)得到了單倍體植株。中首

5、次由花粉誘導(dǎo)得到了單倍體植株。19721972年，年，Carlson Carlson 通過兩個(gè)種的煙草原生質(zhì)體融合培養(yǎng)，獲得了通過兩個(gè)種的煙草原生質(zhì)體融合培養(yǎng)，獲得了第一個(gè)體細(xì)胞雜交的雜種植株。第一個(gè)體細(xì)胞雜交的雜種植株。 在人工培養(yǎng)基上，離體在人工培養(yǎng)基上，離體培養(yǎng)植物的器官、組織、細(xì)培養(yǎng)植物的器官、組織、細(xì)胞和原生質(zhì)體，并使其生長、胞和原生質(zhì)體，并使其生長、增殖、分化以及再生植株的增殖、分化以及再生植株的技術(shù)。技術(shù)。 組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)1 1、植物組織培養(yǎng)的原理是什么？、植物組織培養(yǎng)的原理是什么？ 植物細(xì)胞具有全能性，即植物細(xì)胞具有全能性，即生物體的細(xì)胞，具有使后代細(xì)生物體的細(xì)胞，具有使后代

6、細(xì)胞形成完整個(gè)體的能力。胞形成完整個(gè)體的能力。思考：思考：植物組織培養(yǎng)過程示意圖植物組織培養(yǎng)過程示意圖 2 2、上面的示意圖中還有什么地方不夠完善的？、上面的示意圖中還有什么地方不夠完善的？沒有進(jìn)行滅菌處理，試管也沒有做密封等。沒有進(jìn)行滅菌處理，試管也沒有做密封等。離體的植物離體的植物器官、組織、器官、組織、細(xì)胞細(xì)胞脫分化脫分化愈愈傷傷組組織織再分化再分化 根根芽芽植植物物體體植物組織培養(yǎng)過程植物組織培養(yǎng)過程植物組織培養(yǎng)條件植物組織培養(yǎng)條件 含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的氣、無菌環(huán)境、適合的PHPH、適時(shí)光照等。、適時(shí)光照等

7、。愈傷組織愈傷組織植物細(xì)胞全能性的表達(dá)植物細(xì)胞全能性的表達(dá) 脫分化：將來自已分化組織的已停止分裂的細(xì)脫分化：將來自已分化組織的已停止分裂的細(xì)胞從植物體部分的抑制性影響下解脫出來，恢復(fù)胞從植物體部分的抑制性影響下解脫出來，恢復(fù)細(xì)胞的分裂活性。細(xì)胞的分裂活性。 再分化再分化: :經(jīng)脫分化的組織或細(xì)胞在一定的培養(yǎng)經(jīng)脫分化的組織或細(xì)胞在一定的培養(yǎng)條件下可有轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N不同細(xì)胞類型的能力。條件下可有轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N不同細(xì)胞類型的能力。MSMS固體培養(yǎng)基成分及比例固體培養(yǎng)基成分及比例污染的定義污染的定義 指在組織培養(yǎng)過程中，指在組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)容器內(nèi)滋生菌斑，使培養(yǎng)容器內(nèi)滋生菌斑，使培養(yǎng)材料不能正常生長發(fā)培養(yǎng)

8、材料不能正常生長發(fā)育，從而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗的育，從而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗的現(xiàn)象。現(xiàn)象。 1 1、細(xì)菌污染：、細(xì)菌污染：菌斑呈粘液狀，界限比較明顯，菌斑呈粘液狀，界限比較明顯，一般接種后一般接種后1 12 2天即能發(fā)現(xiàn)。主要是大腸桿菌和鏈天即能發(fā)現(xiàn)。主要是大腸桿菌和鏈球菌球菌污染原因污染原因 2 2、真菌污染：、真菌污染：菌斑呈絨毛狀、絮狀，界限不菌斑呈絨毛狀、絮狀，界限不明顯，伴有不同顏色的孢子接種后明顯，伴有不同顏色的孢子接種后3 31010天才能發(fā)現(xiàn)。天才能發(fā)現(xiàn)。主要是霉菌污染。主要是霉菌污染。污染原因污染原因正常苗正常苗污染苗污染苗1 1、外植體帶菌、外植體帶菌2 2、培養(yǎng)基及接種、培養(yǎng)基及接種器具

9、滅菌不徹底器具滅菌不徹底3 3、接種操作時(shí)帶入、接種操作時(shí)帶入4 4、環(huán)境不清潔、環(huán)境不清潔污染途徑污染途徑污染的預(yù)防措施污染的預(yù)防措施（一）防止外植體帶菌（一）防止外植體帶菌（二）保證培養(yǎng)基及接種器具徹底滅菌（二）保證培養(yǎng)基及接種器具徹底滅菌（三）操作人員嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)程（三）操作人員嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)程（四）保證接種與培養(yǎng)環(huán)境清潔（四）保證接種與培養(yǎng)環(huán)境清潔（一）防止外植體帶菌（一）防止外植體帶菌1 1、選擇好外植體采集時(shí)期和采集部位、選擇好外植體采集時(shí)期和采集部位 外植體采集以春秋為宜外植體采集以春秋為宜 優(yōu)先選擇地上部分作為外植體優(yōu)先選擇地上部分作為外植體 陰雨天勿采，晴天下午采陰

10、雨天勿采，晴天下午采 采前噴殺蟲劑、殺菌劑或套塑料袋采前噴殺蟲劑、殺菌劑或套塑料袋2 2、室內(nèi)或無菌條件下進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)、室內(nèi)或無菌條件下進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)3 3、外植體嚴(yán)格滅菌、外植體嚴(yán)格滅菌 滅菌效果試驗(yàn)滅菌效果試驗(yàn) 多次滅菌和交替滅菌多次滅菌和交替滅菌 （二）保證培養(yǎng)基及接種器具徹底滅菌（二）保證培養(yǎng)基及接種器具徹底滅菌1 1、分裝時(shí)，注射器勿與瓶接觸，培養(yǎng)基勿粘瓶口、分裝時(shí)，注射器勿與瓶接觸，培養(yǎng)基勿粘瓶口2 2、檢查封口膜是否有破損、檢查封口膜是否有破損看錄像培養(yǎng)基的制備并思考制備的過程要注意些什么？看錄像培養(yǎng)基的制備并思考制備的過程要注意些什么？3 3、扎瓶口要位置適當(dāng)、松緊適宜、扎瓶口要位置

11、適當(dāng)、松緊適宜4 4、保證滅菌時(shí)間和高壓鍋內(nèi)溫度、保證滅菌時(shí)間和高壓鍋內(nèi)溫度5 5、接種工具用前徹底滅菌、接種工具用前徹底滅菌6 6、工作服、口罩、帽子等布質(zhì)品定期進(jìn)行濕熱滅菌、工作服、口罩、帽子等布質(zhì)品定期進(jìn)行濕熱滅菌試評價(jià)下列操作正確與否試評價(jià)下列操作正確與否（四）保證環(huán)境的清潔（四）保證環(huán)境的清潔1 1、污染瓶經(jīng)高壓滅菌后再清潔、污染瓶經(jīng)高壓滅菌后再清潔2 2、接種環(huán)境定期熏蒸消毒、紫外燈照射或用、接種環(huán)境定期熏蒸消毒、紫外燈照射或用臭氧滅菌和消毒臭氧滅菌和消毒3 3、定期對培養(yǎng)室消毒、防止高溫、定期對培養(yǎng)室消毒、防止高溫植物組織培養(yǎng)特點(diǎn)植物組織培養(yǎng)特點(diǎn) 培養(yǎng)條件可以人為控制培養(yǎng)條件可以

12、人為控制 組織培養(yǎng)采用的植物材料完全是在人為提供的培養(yǎng)基質(zhì)和小氣候環(huán)境組織培養(yǎng)采用的植物材料完全是在人為提供的培養(yǎng)基質(zhì)和小氣候環(huán)境條件下進(jìn)行生長，擺脫了大自然中四季、晝夜的變化以及災(zāi)害性氣候的不條件下進(jìn)行生長，擺脫了大自然中四季、晝夜的變化以及災(zāi)害性氣候的不利影響，且條件均一，對植物生長極為有利，便于穩(wěn)定地進(jìn)行周年培養(yǎng)生利影響，且條件均一，對植物生長極為有利，便于穩(wěn)定地進(jìn)行周年培養(yǎng)生產(chǎn)。產(chǎn)。 生長周期短，繁殖率高生長周期短，繁殖率高 植物組織培養(yǎng)是由于人為控制培養(yǎng)條件，根據(jù)不同植物不同部位的不植物組織培養(yǎng)是由于人為控制培養(yǎng)條件，根據(jù)不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培養(yǎng)條件，因此生長較快。

13、另外，植株也比較小，往同要求而提供不同的培養(yǎng)條件，因此生長較快。另外，植株也比較小，往往往2030d2030d為一個(gè)周期。所以，雖然植物組織培養(yǎng)需要一定設(shè)備及能源消耗，為一個(gè)周期。所以，雖然植物組織培養(yǎng)需要一定設(shè)備及能源消耗，但由于植物材料能按幾何級(jí)數(shù)繁殖生產(chǎn)，故總體來說成本低廉，且能及時(shí)但由于植物材料能按幾何級(jí)數(shù)繁殖生產(chǎn)，故總體來說成本低廉，且能及時(shí)提供規(guī)格一致的優(yōu)質(zhì)種苗或脫病毒種苗。提供規(guī)格一致的優(yōu)質(zhì)種苗或脫病毒種苗。 管理方便，利于工廠化生產(chǎn)和自動(dòng)化控制管理方便，利于工廠化生產(chǎn)和自動(dòng)化控制 植物組織培養(yǎng)是在一定的場所和環(huán)境下，人為提供一定的溫度、光照、植物組織培養(yǎng)是在一定的場所和環(huán)境下，

14、人為提供一定的溫度、光照、濕度、營養(yǎng)、激素等條件，既利于高度集約化和高密度工廠化生產(chǎn)，也利濕度、營養(yǎng)、激素等條件，既利于高度集約化和高密度工廠化生產(chǎn)，也利于自動(dòng)化控制生產(chǎn)。它是未來農(nóng)業(yè)工廠化育苗的發(fā)展方向。它與盆栽、田于自動(dòng)化控制生產(chǎn)。它是未來農(nóng)業(yè)工廠化育苗的發(fā)展方向。它與盆栽、田間栽培等相比省去了中耕除草、澆水施肥、防治病蟲害等一系列繁雜勞動(dòng)，間栽培等相比省去了中耕除草、澆水施肥、防治病蟲害等一系列繁雜勞動(dòng)，可以大大節(jié)省人力、物力及田間種植所需要的土地?？梢源蟠蠊?jié)省人力、物力及田間種植所需要的土地。 思考：以下培養(yǎng)基出現(xiàn)的現(xiàn)象反應(yīng)了什么問題？思考：以下培養(yǎng)基出現(xiàn)的現(xiàn)象反應(yīng)了什么問題？激素配比

15、模式激素配比模式生長素與細(xì)胞分裂素的比例決定著發(fā)育的方向，是愈傷組生長素與細(xì)胞分裂素的比例決定著發(fā)育的方向，是愈傷組織、長根還是長芽。如為了促進(jìn)芽器官的分化，應(yīng)除去或織、長根還是長芽。如為了促進(jìn)芽器官的分化，應(yīng)除去或降低生長素的濃度，或者調(diào)整培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂降低生長素的濃度，或者調(diào)整培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比例。素的比例。 高高 利于根和愈傷組織的形成利于根和愈傷組織的形成 生長素生長素/ /細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素 適中適中 有利于根芽的分化有利于根芽的分化 低低 有利于芽的形成有利于芽的形成生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的使用甚微，一般用生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的使用甚微，一般用mgmgL L表示濃度。在組織表

16、示濃度。在組織培養(yǎng)中生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的使用濃度，因植物的種類、部位、培養(yǎng)中生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的使用濃度，因植物的種類、部位、時(shí)期、內(nèi)源激素等的不同而異，一般生長素濃度的使用為時(shí)期、內(nèi)源激素等的不同而異，一般生長素濃度的使用為0.05-5mg0.05-5mgL L，細(xì)胞分裂素，細(xì)胞分裂素0.0510mg0.0510mgL L。 活性炭的應(yīng)用活性炭的應(yīng)用在培養(yǎng)基中加入在培養(yǎng)基中加入0.3%0.3%活性炭，還可降低玻璃苗的產(chǎn)活性炭，還可降低玻璃苗的產(chǎn)生頻率，對防止產(chǎn)生玻璃苗有良好作用。生頻率，對防止產(chǎn)生玻璃苗有良好作用。活性炭在胚胎培養(yǎng)中也有一定作用，如在葡萄胚珠活性炭在胚胎培養(yǎng)中也有一定作用，如在葡萄胚珠培

17、養(yǎng)時(shí)向培養(yǎng)基加入培養(yǎng)時(shí)向培養(yǎng)基加入0.1%0.1%的活性炭，可減少組織變的活性炭，可減少組織變褐和培養(yǎng)基變色，產(chǎn)生較少的愈傷組織。褐和培養(yǎng)基變色，產(chǎn)生較少的愈傷組織。 但是，活性炭具有副作用，研究表示，每毫克的活但是，活性炭具有副作用，研究表示，每毫克的活性炭能吸附性炭能吸附l00ngl00ng左右的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，這說明只需左右的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，這說明只需要極少量的活性炭就可以完全吸附培養(yǎng)基中的調(diào)節(jié)要極少量的活性炭就可以完全吸附培養(yǎng)基中的調(diào)節(jié)物質(zhì)。大量的活性炭加入會(huì)削弱瓊脂的凝固能力，物質(zhì)。大量的活性炭加入會(huì)削弱瓊脂的凝固能力，因此要多加一些瓊脂。很細(xì)的活性炭也易沉淀，通因此要多加一些瓊脂。很細(xì)的活性炭也易沉淀，通常在瓊脂凝固之前，要輕輕搖動(dòng)培養(yǎng)瓶。常在瓊脂凝固之前，要輕輕搖動(dòng)培養(yǎng)瓶。本課題內(nèi)容小結(jié)本課題內(nèi)容小結(jié)菊花菊花組織組織培養(yǎng)培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作植物體的植物體的組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)影響組織培影響組織培養(yǎng)的因素養(yǎng)的因素細(xì)胞分化細(xì)胞分化細(xì)胞全能性細(xì)胞全能性組織培養(yǎng)過程組織培養(yǎng)過程營養(yǎng)營養(yǎng)激素激素環(huán)境條件環(huán)境條件MSMS固體培養(yǎng)基制備固體培養(yǎng)基制備外植體消毒外植體消毒接種接種培養(yǎng)培養(yǎng)移栽移栽栽培栽培