UnitSevenPlantCellCulture

1、 Unit SevenText Plant Cell Culture Horticultural （園藝的）（園藝的）practice has long made use of vegetative （無性繁殖的）（無性繁殖的） cloning of plant parts (shoots（嫩枝）（嫩枝）, leaves, etc.) for selective and rapid propagation（快速繁殖）（快速繁殖） of many plant species. 翻譯：園藝實際操作已經(jīng)長期使用來進行植物（嫩枝、翻譯：園藝實際操作已經(jīng)長期使用來進行植物（嫩枝、葉片等）的無性繁殖，主要

2、用在許多植物物種的選擇葉片等）的無性繁殖，主要用在許多植物物種的選擇性快速繁殖中。性快速繁殖中。Plant Cell Culture- rapid propagation離體無性繁殖離體無性繁殖(propagation in vitro) ：利用離利用離體培養(yǎng)技術(shù)，將來自優(yōu)良植株的莖尖、腋芽、體培養(yǎng)技術(shù)，將來自優(yōu)良植株的莖尖、腋芽、葉片、鱗片等器官、組織和細胞進行離體培養(yǎng)，葉片、鱗片等器官、組織和細胞進行離體培養(yǎng)，在短期內(nèi)獲得大量遺傳性狀一致的個體的方法。在短期內(nèi)獲得大量遺傳性狀一致的個體的方法。也稱也稱之為之為微繁微繁(micropropagation)、快速繁殖、快速繁殖（rapid cl

3、one propagation）。）。蘆薈的植物組織培養(yǎng)過程蘆薈的植物組織培養(yǎng)過程1 2 3 4 56 7 8 910 11蘭花組織培養(yǎng)蘭花組織培養(yǎng) 19601960年年，MorelMorel提出了利用莖尖離體快速繁殖蘭提出了利用莖尖離體快速繁殖蘭花的方法，在此基礎(chǔ)上，國際上建立了蘭花工業(yè)，取花的方法，在此基礎(chǔ)上，國際上建立了蘭花工業(yè)，取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。一株蘭一株蘭花花1年年可變成可變成50萬株萬株 Subsequently, plant tissues such as root tops, cambium（形成層）（形成層） or plant tu

4、mor was found to be relatively easy to grow aseptically（無菌）（無菌） in artificial cultures（人工培養(yǎng)）（人工培養(yǎng)）. 翻譯：隨后，植物組織培養(yǎng)，如根尖、形成層或植物翻譯：隨后，植物組織培養(yǎng)，如根尖、形成層或植物瘤塊都相對容易地在人工培養(yǎng)條件下無菌生長。瘤塊都相對容易地在人工培養(yǎng)條件下無菌生長。Plant Tissues Culture 植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)植物細胞全能性植物細胞全能性植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑植物細胞全能性表現(xiàn)根據(jù)細胞類型不同從強到弱植物細胞全能性表現(xiàn)根據(jù)細胞類型不同從強

5、到弱: : 營養(yǎng)生長中心營養(yǎng)生長中心 形成層形成層 薄壁細胞薄壁細胞 厚壁細胞厚壁細胞( (木質(zhì)化細胞木質(zhì)化細胞) ) 特化細胞特化細胞( (篩管、導(dǎo)管細胞篩管、導(dǎo)管細胞) )；根據(jù)細胞所處的組織不同從強到弱為：根據(jù)細胞所處的組織不同從強到弱為： 頂端分生組織頂端分生組織 居間分生組織居間分生組織 側(cè)生分生組織側(cè)生分生組織 薄壁組織薄壁組織( (基本組織基本組織) ) 厚角組織厚角組織 輸導(dǎo)組織輸導(dǎo)組織 厚壁組織。厚壁組織。 植物組織培養(yǎng)（植物組織培養(yǎng)（plant tissue culture）：又稱為植物：又稱為植物離體培養(yǎng)（離體培養(yǎng)（plant culture in vitro），是指在無

6、菌和），是指在無菌和人工控制的環(huán)境條件下，利用人工培養(yǎng)基，對植物的人工控制的環(huán)境條件下，利用人工培養(yǎng)基，對植物的胚胎、器官或器官原基、組織、細胞、原生質(zhì)體等進胚胎、器官或器官原基、組織、細胞、原生質(zhì)體等進行精細操作與培養(yǎng)，使其按照人們的意愿增殖、生長行精細操作與培養(yǎng)，使其按照人們的意愿增殖、生長或再生發(fā)育成完整植株的一門生物技術(shù)學(xué)科。或再生發(fā)育成完整植株的一門生物技術(shù)學(xué)科。無菌操作（無菌操作（asepsis）：是進行植物組織培養(yǎng)的基：是進行植物組織培養(yǎng)的基本要求，是指使培養(yǎng)器皿、器械、培養(yǎng)基和外植體本要求，是指使培養(yǎng)器皿、器械、培養(yǎng)基和外植體等處于無真菌、細菌、病毒等有害生物狀態(tài)，以保等處于無

7、真菌、細菌、病毒等有害生物狀態(tài)，以保證外植體在培養(yǎng)器皿中正常增殖、生長和發(fā)育。證外植體在培養(yǎng)器皿中正常增殖、生長和發(fā)育。愈傷組織（愈傷組織（callus）：常見于植物體的局部受到創(chuàng)：常見于植物體的局部受到創(chuàng)傷刺激后在傷口表面新生的一團不定形的組織，傷刺激后在傷口表面新生的一團不定形的組織，或者脫分化后的細胞，經(jīng)過細胞分裂，產(chǎn)生無組或者脫分化后的細胞，經(jīng)過細胞分裂，產(chǎn)生無組織結(jié)構(gòu)、無明顯極性的、松散的細胞團稱為愈傷織結(jié)構(gòu)、無明顯極性的、松散的細胞團稱為愈傷組織。組織。脫分化（脫分化（ dedifferentiation ）：）：一個已經(jīng)停止分一個已經(jīng)停止分裂繁榮成熟細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚鸂顟B(tài)，并形成未分

8、化的裂繁榮成熟細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚鸂顟B(tài)，并形成未分化的細胞團或愈傷組織的現(xiàn)象。細胞團或愈傷組織的現(xiàn)象。再分化（再分化（ redifferentiation ） ：脫分化后的分生脫分化后的分生細胞（愈傷組織）在特定的條件（離體培養(yǎng)）下，細胞（愈傷組織）在特定的條件（離體培養(yǎng)）下，重新恢復(fù)細胞分化能力，并經(jīng)歷器官發(fā)生形成單重新恢復(fù)細胞分化能力，并經(jīng)歷器官發(fā)生形成單極性的芽或根，或經(jīng)歷胚胎發(fā)生形成雙極性的胚極性的芽或根，或經(jīng)歷胚胎發(fā)生形成雙極性的胚狀體，進一步發(fā)育成完整生物體，這一過程稱為狀體，進一步發(fā)育成完整生物體，這一過程稱為細胞再分化。細胞再分化。植物組織培養(yǎng)的優(yōu)越性植物組織培養(yǎng)的優(yōu)越性（1）外植體

9、材料來源單一，無性系遺傳特性一致。）外植體材料來源單一，無性系遺傳特性一致。（2）環(huán)境條件可控，誤差小。）環(huán)境條件可控，誤差小。（3）生長快、周期短，可重復(fù)性強。）生長快、周期短，可重復(fù)性強。（4）離體繁殖誘變，可避免嵌合體的形成。）離體繁殖誘變，可避免嵌合體的形成。（5）植物種質(zhì)離體保存，占用空間小，可長期保存。）植物種質(zhì)離體保存，占用空間小，可長期保存。（6）短期獲得無毒苗。提高植物品質(zhì)與產(chǎn)量。）短期獲得無毒苗。提高植物品質(zhì)與產(chǎn)量。（7）繁殖速度快，效率高。）繁殖速度快，效率高。（8）可連續(xù)進行、周年試驗或生產(chǎn)，利于自動化控制。）可連續(xù)進行、周年試驗或生產(chǎn)，利于自動化控制。（9）經(jīng)濟效益高

10、。）經(jīng)濟效益高。 With careful selection of medium and other environmental factors it was possible for many species to achieve differentiation（分化）（分化） and eventual（最終的）（最終的） regeneration（再生）（再生） of whole plants. 翻譯：在仔細選擇的培養(yǎng)基和其它環(huán)境因子的條件下，翻譯：在仔細選擇的培養(yǎng)基和其它環(huán)境因子的條件下，許多物種有可能實現(xiàn)分化，并最終使得整個植株再生。許多物種有可能實現(xiàn)分化，并最終使得整個植株再生。P

11、lant Cell Culture草莓花藥愈傷組織及再生植株草莓花藥愈傷組織及再生植株植物原植物原生質(zhì)體生質(zhì)體培養(yǎng)、培養(yǎng)、融合、融合、獲得完獲得完整植株整植株 The four stages of the complete cycle are: (1) Establishment in culture (2) Organogenesis （器官發(fā)生）（器官發(fā)生） (3) Plantlet （小植株）（小植株）amplification (4) Establishment in soil 翻譯：四個完整周期階段是翻譯：四個完整周期階段是（1）培養(yǎng)條件的建立；）培養(yǎng)條件的建立；（2）器官發(fā)生；（）

12、器官發(fā)生；（3）小植株的擴增；（）小植株的擴增；（4）土壤條）土壤條件的建立。件的建立。Plant Cell CultureThe major commercial use of this type of tissue culture has been towards the rapid propagation （快速繁殖）（快速繁殖）of plants both for stock（儲存）（儲存） purposes and for sale. 翻譯：這種類型的組織培養(yǎng)，其商業(yè)用途一直在朝著翻譯：這種類型的組織培養(yǎng)，其商業(yè)用途一直在朝著這樣的方向發(fā)展：即為了達到儲存和出售的目的而這樣的方向發(fā)展

13、：即為了達到儲存和出售的目的而快速繁殖植物?？焖俜敝持参铩lant Cell Culture The application of plant cell cultures to biotechnology will require the establishment of mass （巨大的）（巨大的）cell culture techniques. 翻譯：植物細胞培養(yǎng)在生物技術(shù)中的應(yīng)用將要求大規(guī)翻譯：植物細胞培養(yǎng)在生物技術(shù)中的應(yīng)用將要求大規(guī)模細胞培養(yǎng)技術(shù)的建立。模細胞培養(yǎng)技術(shù)的建立。Plant Cell Culture1、由完整的植物器官分離單細胞、由完整的植物器官分離單細胞葉片是分離單細

14、胞的最好材料葉片是分離單細胞的最好材料機械法機械法酶解法酶解法原因：只有薄壁組織排列松散，細胞間結(jié)原因：只有薄壁組織排列松散，細胞間結(jié)觸點很少，用機械法分離葉肉細胞才能取觸點很少，用機械法分離葉肉細胞才能取得成功。得成功。撕去下表皮撕去下表皮露出葉肉細胞露出葉肉細胞用解剖刀刮下細胞用解剖刀刮下細胞1-1、 機械法機械法第一種方法：用刀片刮葉片第一種方法：用刀片刮葉片第二種方法：葉片研碎、離心第二種方法：葉片研碎、離心研碎成粉研碎成粉加研磨介質(zhì)加研磨介質(zhì)過濾、離心過濾、離心1-2、 酶解法酶解法Takebe等（等（1968）最早報道：用果膠酶處）最早報道：用果膠酶處理可以分離大量的葉肉細胞。理可

15、以分離大量的葉肉細胞。加果膠酶加果膠酶過濾、離心過濾、離心2 2、由培養(yǎng)組織分離單細胞由培養(yǎng)組織分離單細胞莖段莖段步驟：步驟：(1) 誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織；誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織；(2) 愈傷組織反復(fù)繼代，愈傷組織反復(fù)繼代，使組織不斷增殖，提高愈使組織不斷增殖，提高愈傷組織的松散性；傷組織的松散性；搖床用于振蕩搖床用于振蕩繼代繼代懸浮懸浮(3)（Suspension culture)將愈傷組將愈傷組織在液體培養(yǎng)基中織在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，建立懸浮培培養(yǎng)，建立懸浮培養(yǎng)物。養(yǎng)物。15ml medium/1g120rpm culturetransfer 1time/3d 3 weeks100-130目網(wǎng)過濾目網(wǎng)

16、過濾Centrifuge(離心）離心） isolation注意：注意：1 1、選擇適宜的外植體：幼胚、胚軸、子葉是最常使、選擇適宜的外植體：幼胚、胚軸、子葉是最常使用的外植體。用的外植體。2 2、選擇適宜的培養(yǎng)基：較高濃度激素濃度，特別是、選擇適宜的培養(yǎng)基：較高濃度激素濃度，特別是生長素，必要的附加物質(zhì)，例如水解酪蛋白、生長素，必要的附加物質(zhì)，例如水解酪蛋白、ProPro、GlnGln。3 3、繼代多次，以獲得均勻一致疏松的愈傷組織。、繼代多次，以獲得均勻一致疏松的愈傷組織。 Callus cultures of many plants can now routinely（常規(guī)地）（常規(guī)地）

17、be achieved and maintained on suitable medium where the cells grow in a disorganized（無組織的）（無組織的） mass of mainly undifferentiated （未分化的）（未分化的）cells. 翻譯：現(xiàn)在，許多植物的愈傷組織培養(yǎng)按照常規(guī)方法翻譯：現(xiàn)在，許多植物的愈傷組織培養(yǎng)按照常規(guī)方法獲得，并且生長在適合的培養(yǎng)基中。在這樣的培養(yǎng)基獲得，并且生長在適合的培養(yǎng)基中。在這樣的培養(yǎng)基中細胞以主要的未分化細胞的無組織團塊生長。中細胞以主要的未分化細胞的無組織團塊生長。Plant Cell Culture

18、脫分化后的細胞，經(jīng)過細胞分裂，產(chǎn)生無組織結(jié)構(gòu)、脫分化后的細胞，經(jīng)過細胞分裂，產(chǎn)生無組織結(jié)構(gòu)、無明顯極性的、無明顯極性的、松散的細胞團松散的細胞團稱為愈傷組織。稱為愈傷組織。愈傷組織的種類：愈傷組織的種類： 1、胚性愈傷組織胚性愈傷組織 （Embryonenic callus）：）：表面光滑、表面光滑、組織結(jié)構(gòu)緊湊、黃綠色、細胞小、易碎、再生力強。組織結(jié)構(gòu)緊湊、黃綠色、細胞小、易碎、再生力強。 胚性愈傷組織容易形成胚狀體，所以被稱為胚性愈胚性愈傷組織容易形成胚狀體，所以被稱為胚性愈傷組織。易形成芽。傷組織。易形成芽。 2、非胚性愈傷組織：、非胚性愈傷組織：表面粗糙、組織結(jié)構(gòu)疏松、細胞表面粗糙、組

19、織結(jié)構(gòu)疏松、細胞大，淡黃色或白色。可以用于懸浮細胞系的建立。大，淡黃色或白色?？梢杂糜趹腋〖毎档慕?。 植物組織培養(yǎng)的過程離體的植物器官、組織或細胞離體的植物器官、組織或細胞脫分化（又叫去分化）脫分化（又叫去分化）愈傷組織愈傷組織（排列疏松而無規(guī)則，高度液泡（排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞）化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞）再分化再分化根或芽等器官根或芽等器官植物體植物體植物組織培養(yǎng)的條件：植物組織培養(yǎng)的條件： 適宜的養(yǎng)料和激素，適適宜的養(yǎng)料和激素，適宜的溫度和無菌條件宜的溫度和無菌條件胡蘿卜愈傷組織誘導(dǎo)結(jié)果胡蘿卜愈傷組織誘導(dǎo)結(jié)果胡蘿卜愈傷組織誘導(dǎo)結(jié)果胡蘿卜愈傷組織誘導(dǎo)結(jié)果

20、When grown in liquid suspension（懸?。☉腋。?culture, plant cell will grow as a mixture of single cells and clumps （團塊）（團塊）of cells. 翻譯：當(dāng)生長在液體懸浮培養(yǎng)基中，植物細胞將以翻譯：當(dāng)生長在液體懸浮培養(yǎng)基中，植物細胞將以單個細胞和細胞團塊混合生長。單個細胞和細胞團塊混合生長。Plant Cell Culture細胞懸浮培養(yǎng)細胞懸浮培養(yǎng)(cell suspension culture)(cell suspension culture)是是將單個游離細胞或小細胞團懸浮在液體培

21、養(yǎng)將單個游離細胞或小細胞團懸浮在液體培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)增殖的技術(shù)?；羞M行培養(yǎng)增殖的技術(shù)。細胞懸浮培養(yǎng)細胞懸浮培養(yǎng)意義：意義：1、細胞可以不斷增殖，形成高密度的細胞、細胞可以不斷增殖，形成高密度的細胞群體，適于大規(guī)模培養(yǎng)；群體，適于大規(guī)模培養(yǎng)； 2、能夠提供大量較為均勻的細胞，為研究、能夠提供大量較為均勻的細胞，為研究細胞的生長、分化創(chuàng)造方法和條件。細胞的生長、分化創(chuàng)造方法和條件。影響懸浮細胞生長的因素：影響懸浮細胞生長的因素： 起始愈傷組織的質(zhì)量起始愈傷組織的質(zhì)量：松散性好、增殖快、再生能：松散性好、增殖快、再生能力強。其外觀一般是色澤呈鮮艷的乳白或淡黃色，力強。其外觀一般是色澤呈鮮艷的乳白或

22、淡黃色，呈細小顆粒狀，疏松易碎。呈細小顆粒狀，疏松易碎。 接種細胞密度接種細胞密度：接種初期的細胞密度過低往往使延：接種初期的細胞密度過低往往使延遲期加長，懸浮細胞的起始密度一般在遲期加長，懸浮細胞的起始密度一般在0.50.52.52.510105 5個細胞個細胞/ /毫升，低于這一密度則會使細胞毫升，低于這一密度則會使細胞生長延遲。生長延遲。 培養(yǎng)條件培養(yǎng)條件：方式、溫度、繼代周期。：方式、溫度、繼代周期。 Uniformity of culture is a well sought after goal in plant cell cultivation, and well dispers

23、ed cultures can be achieved by mechanical, chemical or enzymic destructions of cell clumps. Plant cells are not attachment-dependent.翻譯：在植物細胞培養(yǎng)中培養(yǎng)產(chǎn)物的一致性是大家追翻譯：在植物細胞培養(yǎng)中培養(yǎng)產(chǎn)物的一致性是大家追尋的目的。通過機械的、化學(xué)的或酶的方法可以破壞尋的目的。通過機械的、化學(xué)的或酶的方法可以破壞細胞團，從而獲得分散很好的培養(yǎng)細胞。植物細胞不細胞團，從而獲得分散很好的培養(yǎng)細胞。植物細胞不是依賴性粘附的。是依賴性粘附的。Plant Cell Cu

24、lture Complex media using coconut milk and other undefined growth regulators were necessary for early plant cell studies, but nowadays defined media are widely in use. 翻譯：雖然使用椰奶和其它沒有確定好的生長調(diào)節(jié)子翻譯：雖然使用椰奶和其它沒有確定好的生長調(diào)節(jié)子的復(fù)合培養(yǎng)基是早期植物細胞研究必須的，但是今天的復(fù)合培養(yǎng)基是早期植物細胞研究必須的，但是今天已知的合成培養(yǎng)基已經(jīng)廣泛使用。已知的合成培養(yǎng)基已經(jīng)廣泛使用。Plant Cell

25、 Culture Defined media generally contain a mixture of inorganic salts and a carbon or energy source, normally glucose or sucrose, together with specific vitamins and growth regulators such as indole acetic, 2,4-dicholorophenoxyacetic acid or cytokinins. 翻譯：合成培養(yǎng)基一般包含無機鹽、碳類或者能量物翻譯：合成培養(yǎng)基一般包含無機鹽、碳類或者能量物

26、質(zhì)（通常包括葡萄糖或蔗糖），還有特定的維生素和質(zhì)（通常包括葡萄糖或蔗糖），還有特定的維生素和生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（如吲哚乙酸、生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（如吲哚乙酸、2,4-D或細胞分裂素）?；蚣毎至阉兀lant Cell Culture培養(yǎng)基的成分及其配制培養(yǎng)基的成分及其配制一、培養(yǎng)基的成分及其作用一、培養(yǎng)基的成分及其作用（一）無機營養(yǎng)物質(zhì)（一）無機營養(yǎng)物質(zhì) 培養(yǎng)的植物組織、器官、細胞或者原生質(zhì)體培養(yǎng)的植物組織、器官、細胞或者原生質(zhì)體需要連續(xù)的供給某些無機化學(xué)物質(zhì)，除了需要連續(xù)的供給某些無機化學(xué)物質(zhì)，除了C C、H H、O O之外，需要量比較多的元素叫大量元素，需要之外，需要量比較多的元素叫大量元素，需要量

27、比較少的元素叫微量營養(yǎng)元素。量比較少的元素叫微量營養(yǎng)元素。大量元素大量元素 培養(yǎng)基的大量元素使用量一般在每升幾培養(yǎng)基的大量元素使用量一般在每升幾十至幾千毫克。大量元素包括十至幾千毫克。大量元素包括N, P, K, Ca, Mg, SN, P, K, Ca, Mg, S。培養(yǎng)基中加入量最多的是培養(yǎng)基中加入量最多的是N N，N N一般以硝酸鹽或氨鹽，一般以硝酸鹽或氨鹽，或者兩者結(jié)合的鹽提供或者兩者結(jié)合的鹽提供微量元素微量元素 微量元素的用量一般每升不高于幾十毫微量元素的用量一般每升不高于幾十毫克。植物所需的微量元素有克。植物所需的微量元素有FeFe、CuCu、ZnZn、B B、 MoMo、MnMn

28、、CoCo，ClCl其他一些化學(xué)藥品常帶有微量元素雜質(zhì)，因此要注其他一些化學(xué)藥品常帶有微量元素雜質(zhì)，因此要注意微量元素的用量不能過多，多會引起生長抑制等意微量元素的用量不能過多，多會引起生長抑制等毒害現(xiàn)象。毒害現(xiàn)象。（二）有機化合物（二）有機化合物有機物質(zhì)包括維生素類物質(zhì)、氨基酸類物質(zhì)、糖類有機物質(zhì)包括維生素類物質(zhì)、氨基酸類物質(zhì)、糖類物質(zhì)和一些其它的有機添加物物質(zhì)和一些其它的有機添加物1、AA類物質(zhì)類物質(zhì)絕大多數(shù)絕大多數(shù)AA適量時對培養(yǎng)效果都有正象效應(yīng)。適量時對培養(yǎng)效果都有正象效應(yīng)。 常用的有常用的有Gly、Asn、Gln。 在植物組織培養(yǎng)中，有時也用水解乳蛋白和水解在植物組織培養(yǎng)中，有時也用

29、水解乳蛋白和水解酪蛋白。酪蛋白。2、維生素類物質(zhì)、維生素類物質(zhì)（1）維生素類物質(zhì)在酶系統(tǒng)中有催化功能。）維生素類物質(zhì)在酶系統(tǒng)中有催化功能。（2）硫胺素（）硫胺素（VB1）與愈傷組織的產(chǎn)生和生活力有）與愈傷組織的產(chǎn)生和生活力有關(guān)，可能是所有植物組織培養(yǎng)初期需要的維生素。關(guān)，可能是所有植物組織培養(yǎng)初期需要的維生素。（3）鹽酸吡哆醇（）鹽酸吡哆醇（VB6）促進根的生長。）促進根的生長。（4）煙酸（）煙酸（VB3，又稱維生素，又稱維生素PP）促進胚的發(fā)育。）促進胚的發(fā)育。（5）有的配方中還使用了泛酸鈣（）有的配方中還使用了泛酸鈣（VB5）、生物素）、生物素（VH）、鈷胺素（）、鈷胺素（VB12）、葉酸

30、（）、葉酸（VBc），），Vc等。等。3 3、糖類、糖類糖在培養(yǎng)基的作用：糖在培養(yǎng)基的作用：（1 1）為細胞提供合成新物質(zhì)的碳骨架）為細胞提供合成新物質(zhì)的碳骨架 （2 2）為細胞的呼吸代謝提供底物和能量）為細胞的呼吸代謝提供底物和能量 （3 3）維持滲透壓）維持滲透壓蔗糖是廣泛應(yīng)用的一種碳源。葡萄糖和麥芽糖也是蔗糖是廣泛應(yīng)用的一種碳源。葡萄糖和麥芽糖也是常用的碳源。常用的碳源。4、其它有機物質(zhì)、其它有機物質(zhì)1）肌醇（環(huán)己六醇）肌醇（環(huán)己六醇）肌醇可以形成果膠物質(zhì)，是肌醇可以形成果膠物質(zhì)，是細胞壁的構(gòu)建物質(zhì)細胞壁的構(gòu)建物質(zhì)另外另外還可以形成植酸，與陽離子結(jié)合或形成磷脂，參與還可以形成植酸，與陽離

31、子結(jié)合或形成磷脂，參與細胞膜的組成。利于胚和芽的形成細胞膜的組成。利于胚和芽的形成2）天然有機物）天然有機物一些天然的有機物如椰乳、番茄提取物、酵母提取一些天然的有機物如椰乳、番茄提取物、酵母提取物、馬鈴薯煮汁也常用于植物組織培養(yǎng)，并表現(xiàn)出物、馬鈴薯煮汁也常用于植物組織培養(yǎng)，并表現(xiàn)出了良好的促進作用。了良好的促進作用。 植物激素是在植物體內(nèi)合成的，對植物生長發(fā)育植物激素是在植物體內(nèi)合成的，對植物生長發(fā)育有顯著調(diào)節(jié)作用的微量有機物，而有顯著調(diào)節(jié)作用的微量有機物，而植物生長調(diào)節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑是外源的調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì)。劑是外源的調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì)。 無機元素和有機營養(yǎng)構(gòu)成的培養(yǎng)基僅保證培養(yǎng)

32、物無機元素和有機營養(yǎng)構(gòu)成的培養(yǎng)基僅保證培養(yǎng)物的生存與最低生理活動，只有加入植物生長調(diào)節(jié)的生存與最低生理活動，只有加入植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，才能誘導(dǎo)細胞分裂、脫分化和再分化。物質(zhì)，才能誘導(dǎo)細胞分裂、脫分化和再分化。（三）、植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（三）、植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)1 1、生長素類：、生長素類：1 1）吲哚類：）吲哚類：IAAIAA（吲哚乙酸）、（吲哚乙酸）、 IBAIBA（吲哚?。ㄟ胚岫∷幔┧幔?、IPAIPA（吲哚丙酸）（吲哚丙酸）2 2）萘酸類：）萘酸類： NAANAA（萘乙酸）（萘乙酸）3 3）苯氧羧酸類：）苯氧羧酸類：2,4-D2,4-D（2,4-2,4-二氯苯氧乙酸）、二氯苯氧乙酸）、2,4

33、,5-T2,4,5-T（ 2,4,5-2,4,5-三氯苯氧乙酸）、三氯苯氧乙酸）、 2,4,5-T2,4,5-TP P（ 2,4,5-2,4,5-三氯苯氧丙酸）等。三氯苯氧丙酸）等。其中吲哚乙酸在植物體內(nèi)普遍存在，是生理活性最其中吲哚乙酸在植物體內(nèi)普遍存在，是生理活性最強的生長素。強的生長素。 生長素的生理作用生長素的生理作用1、促進細胞生長和細胞分裂；、促進細胞生長和細胞分裂；2、誘導(dǎo)受傷組織表面細胞恢復(fù)分裂能力；、誘導(dǎo)受傷組織表面細胞恢復(fù)分裂能力；3、形成愈傷組織，促進生根；、形成愈傷組織，促進生根；4、與一定量的細胞分裂素配合共同誘導(dǎo)不定芽的、與一定量的細胞分裂素配合共同誘導(dǎo)不定芽的分化

34、、側(cè)芽的萌發(fā)與生長、胚狀體的誘導(dǎo)。分化、側(cè)芽的萌發(fā)與生長、胚狀體的誘導(dǎo)。A A：NAA 0mg/LNAA 0mg/L，芽（少），根（無），芽（少），根（無） B B：NAA 0.1mg/LNAA 0.1mg/L，芽（少），根（無），愈傷組織（少量），芽（少），根（無），愈傷組織（少量） C C：NAA 5.0mg/LNAA 5.0mg/L，芽（少），根（多），愈傷組織（一定量），芽（少），根（多），愈傷組織（一定量）A B C2、細胞分裂素、細胞分裂素 是一類腺嘌呤衍生物。主要有激動素（是一類腺嘌呤衍生物。主要有激動素（ 6-糠基氨糠基氨基嘌呤基嘌呤KT）、）、6-芐基氨基嘌呤（芐基氨基嘌呤（

35、6-BA）和玉米素）和玉米素（ZT）等。其中最）等。其中最常用的是常用的是6-芐基氨基嘌呤。芐基氨基嘌呤。 功能：功能：1、促進細胞的分裂和分化、促進細胞的分裂和分化2、誘導(dǎo)芽的分化、誘導(dǎo)芽的分化3、促進側(cè)芽的萌發(fā)和生長、促進側(cè)芽的萌發(fā)和生長4、抑制衰老、抑制衰老A BA：BA(0mg/L) ，芽（減少），根（增多）愈傷組織（一定量），芽（減少），根（增多）愈傷組織（一定量）B：BA(0.1mg/L)，芽（適量），根（適量）愈傷組織（一定量），芽（適量），根（適量）愈傷組織（一定量）控制植物細胞分化控制植物細胞分化 分裂素分裂素/ /生長素的比例是控制芽和根形成的生長素的比例是控制芽和根形成的

36、一個重要條件一個重要條件 比例高時比例高時產(chǎn)生芽產(chǎn)生芽, ,比例低時比例低時產(chǎn)生根產(chǎn)生根 3、赤霉素（、赤霉素（GAGA3 3）生理作用：生理作用：1、誘導(dǎo)莖的細胞伸長，對矮生型植物恢復(fù)成高生、誘導(dǎo)莖的細胞伸長，對矮生型植物恢復(fù)成高生型特別有效，對根無效；型特別有效，對根無效；2、對形成層的細胞分化有影響，往往同生長素有、對形成層的細胞分化有影響，往往同生長素有協(xié)同作用。協(xié)同作用。IAA/GA比值高有利于木質(zhì)部的分化，比值高有利于木質(zhì)部的分化，比值低有利于韌皮部的分化；比值低有利于韌皮部的分化；3、破除種子、鱗莖、塊莖休眠，使之提前萌發(fā)；、破除種子、鱗莖、塊莖休眠，使之提前萌發(fā)；4、對生長素和

37、細胞分裂素的活性有增效作用。、對生長素和細胞分裂素的活性有增效作用。注：不耐熱，應(yīng)采用過濾滅菌加入注：不耐熱，應(yīng)采用過濾滅菌加入 4、脫落酸（、脫落酸（ABA）生理作用：生理作用：1、抑制蛋白質(zhì)的合成；、抑制蛋白質(zhì)的合成；2、抵消和抑制生長素、細胞分裂素、抵消和抑制生長素、細胞分裂素、GA的作用；的作用；3、誘導(dǎo)休眠、促進衰老和脫落。、誘導(dǎo)休眠、促進衰老和脫落。 以上四種生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，以上四種生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，前兩類用的多，后兩前兩類用的多，后兩類只是補充，類只是補充，對某些植物有利、對某些植物不僅對某些植物有利、對某些植物不僅沒有利，還有害，實際工作中要具體分析。沒有利，還有害，實際工作中要具體

38、分析。 生長調(diào)節(jié)物質(zhì)在生物體內(nèi)存在甚微，濃度很低，生長調(diào)節(jié)物質(zhì)在生物體內(nèi)存在甚微，濃度很低，一般用一般用ppm表示表示 1ppm=1mg/LVariations（變化）（變化） in media are related to the type of cells being cultured and to the products required. Media used for plant cell culture are both less complex and less expensive than those used for culturing mammalian cells.翻譯：

39、培養(yǎng)基中的變化是和正在培養(yǎng)的細胞類型以及翻譯：培養(yǎng)基中的變化是和正在培養(yǎng)的細胞類型以及需要生產(chǎn)的產(chǎn)品是密切相關(guān)的。用來進行植物細胞培需要生產(chǎn)的產(chǎn)品是密切相關(guān)的。用來進行植物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基比那些使用來培養(yǎng)哺乳動物細胞的培養(yǎng)基養(yǎng)的培養(yǎng)基比那些使用來培養(yǎng)哺乳動物細胞的培養(yǎng)基既不復(fù)雜，也不昂貴。既不復(fù)雜，也不昂貴。Plant Cell Culture The methodology of mass cultivation of plant cells in liquid, submerged culture has been derived largely from microbial method

40、s. 翻譯：在液體、深層培養(yǎng)基中植物細胞的團塊培養(yǎng)方翻譯：在液體、深層培養(yǎng)基中植物細胞的團塊培養(yǎng)方法學(xué)大量來源于微生物培養(yǎng)方法。法學(xué)大量來源于微生物培養(yǎng)方法。Plant Cell CultureWhile the culture of plant cells is more complex than that of microorganisms (because of relatively low growth rates and the tendency（傾向）（傾向） of plant cells to develop small tissue masses), the main aspects of heterotrophic（異養(yǎng)的）（異養(yǎng)的） nutrition, mass transfer（團塊轉(zhuǎn)移）（團塊轉(zhuǎn)移）, shear forces（剪切力）（剪切力） and fermentation（發(fā)酵）（發(fā)酵） process control are very similar to the microbial process. 翻譯：盡管植物細胞培養(yǎng)比微生物的培養(yǎng)要復(fù)雜些（因為植物翻譯：盡管植物細胞培養(yǎng)比微生物的培養(yǎng)要復(fù)雜些（因為植物細胞生長率相對較低，而且傾