講課-菊花組織培養(yǎng)(公開(kāi)課)備課講稿

講課—菊花組織培養(yǎng)(公開(kāi)課)

是指在人工培養(yǎng)基上，離體培養(yǎng)植物的器官、組織、細(xì)胞，并使其生長(zhǎng)、增殖、分化以及再生植株的技術(shù)。組織培養(yǎng)：1、植物組織培養(yǎng)的原理是什么？植物細(xì)胞具有全能性思考：一.植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程（一）細(xì)胞的全能性1、定義：

具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能2、原因：生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)（全套基因）

從理論上講，生物體的任何一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。但是在個(gè)體發(fā)育中,細(xì)胞并不能表現(xiàn)出全能性,而是分化成各種組織和器官。這是因?yàn)樵谔囟〞r(shí)間和空間條件下,細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性的轉(zhuǎn)錄翻譯出各種不同的蛋白質(zhì),從而構(gòu)成生物體不同的組織和器官。10個(gè)14200多種生物體的每一個(gè)體細(xì)胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)（全套基因）基因的選擇性表達(dá)(1)全能性高則分化程度低

全能性最高的是受精卵，還沒(méi)有分化，個(gè)體發(fā)育其實(shí)就是受精卵不斷分裂分化的過(guò)程，越往后細(xì)胞分化程度越高，體細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞也是全能性最低的細(xì)胞。

(2)

全能性的大小受精卵>生殖細(xì)胞(卵細(xì)胞、精子等）>體細(xì)胞植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞(動(dòng)物細(xì)胞核具全能性)3、細(xì)胞的全能性與細(xì)胞分化程度的關(guān)系：

科學(xué)研究表明，處于離體狀態(tài)的植物活細(xì)胞，在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。人工條件下實(shí)現(xiàn)的這一過(guò)程，就是植物組織培養(yǎng)。（二）植物組織培養(yǎng)的過(guò)程

離體的植物組織或細(xì)胞（外植體）愈傷組織胚狀體（根，芽）植物體脫分化再分化外植體:用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段(2).愈傷組織：離體的植物器官、組織或細(xì)胞通過(guò)脫分化形成的疏松而無(wú)規(guī)則的，高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的,未分化的薄壁細(xì)胞2-3周，愈傷組織開(kāi)始形成。

(1).脫分化（去分化）：已經(jīng)分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程。

(已經(jīng)分化的植物器官、組織或細(xì)胞，當(dāng)受到創(chuàng)傷或進(jìn)行離體（也受到創(chuàng)傷）培養(yǎng)時(shí)，已停止分裂的細(xì)胞，又重新恢復(fù)分裂，細(xì)胞改變?cè)械姆只癄顟B(tài)，失去原有結(jié)構(gòu)和功能，成為具有未分化特性的細(xì)胞。)(3).再分化：愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，重新分化成根和芽等器官的過(guò)程。

3-5周之后，誘導(dǎo)出的新葉片和芽。(4).胚狀體：具有胚根和胚芽的結(jié)構(gòu)胚狀體包裹著人工胚乳和人工種皮可以制成人工種子。2、影響植物組織培養(yǎng)的因素營(yíng)養(yǎng)：礦質(zhì)元素：大量元素，微量元素植物激素：細(xì)胞分裂素，生長(zhǎng)素

環(huán)境條件：適宜光照、溫度、PH外因內(nèi)因：植物種類，同一種植物材料的年齡、保存時(shí)間的長(zhǎng)短

，有機(jī)物：蔗糖、氨基酸等1、外植體的選取

不同植物的組織培養(yǎng)難度不同同一種植物的不同組織培養(yǎng)難度不同2、培養(yǎng)基的配制(MS培養(yǎng)基)

大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S

微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co有機(jī)物：甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等植物激素：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等

凝固劑：瓊脂2、高等植物是光能自養(yǎng)型生物，為什么在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中還需要提供有機(jī)物培養(yǎng)基？？1.同微生物培養(yǎng)基相比，MS培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同？

微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主。與微生物的培養(yǎng)不同，MS培養(yǎng)基則需提供大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)，無(wú)機(jī)鹽混合物包括植物生長(zhǎng)必須的大量元素和微量元素兩大類。此時(shí)的組織或細(xì)胞為離體的，細(xì)胞所生活的環(huán)境為液體有機(jī)物營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，而不能體現(xiàn)其整個(gè)植物體的光能自養(yǎng)。思考植物激素中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。植物激素的濃度、使用的先后順序以及用量的比例等，都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果3、不同植物激素使用順序和使用量①按照不同的順序使用這兩類激素，會(huì)得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果先使用生長(zhǎng)素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素細(xì)胞既分裂又分化同時(shí)使用分化率提高②當(dāng)同時(shí)使用這兩類激素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。生長(zhǎng)素用量比細(xì)胞分裂素用量植物細(xì)胞的發(fā)育方向比值高時(shí)有利于根的分化、抑制芽的形成比值低時(shí)有利于芽的分化、抑制根的形成比值適中時(shí)促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)思考：以下培養(yǎng)基出現(xiàn)的現(xiàn)象反應(yīng)了什么問(wèn)題？生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素高利于根和愈傷組織的形成適中利于根芽的分化4、消毒在培養(yǎng)的整個(gè)過(guò)程中，都需要是一個(gè)無(wú)菌環(huán)境植物組織培養(yǎng)用的培養(yǎng)基，含有植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)同樣為細(xì)菌等微小的生物提供了適合的營(yíng)養(yǎng)。在這種培養(yǎng)基上，細(xì)菌等微小的生物比植物細(xì)胞具有更強(qiáng)的新陳代謝能力，它們比植物細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖得更快，而且它們會(huì)產(chǎn)生毒素，使培養(yǎng)的植物細(xì)胞很快中毒死亡。因此，植物組織培養(yǎng)要想取得成功，必須有效地防止細(xì)菌等的污染，保證培養(yǎng)材料、培養(yǎng)基、培養(yǎng)用具完全無(wú)菌。為了達(dá)到這一要求，就要在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無(wú)菌操作。1、培養(yǎng)基的滅菌（高壓蒸汽滅菌）2、外植體的消毒（酒精、氯化汞）3、接種的無(wú)菌操作（酒精、酒精燈——灼燒）4、無(wú)菌箱中的培養(yǎng)；5、移栽到消過(guò)毒的環(huán)境中生存一段時(shí)間。在整個(gè)操作過(guò)程中，是如何來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)菌環(huán)境的？5、pH、溫度、光照菊花：

pH=5.8溫度控制在18—22℃每日光照12h（三）、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：

（1）試管苗的快速繁殖（2）無(wú)病毒植物的培育（3）提取原料（4）人工種子（5）轉(zhuǎn)基因植物的培育

現(xiàn)在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成功，但由于成本較高，中國(guó)尚未應(yīng)用于生產(chǎn)。

制備MS固體培養(yǎng)基外植體消毒

接種

培養(yǎng)栽培四、實(shí)驗(yàn)操作

移栽沖洗—酒精—無(wú)菌水沖洗—氯化汞—無(wú)菌水沖洗至少三次之上配制各種母液配制培養(yǎng)基滅毒一、制備MS固體培養(yǎng)基1、配制各種母液。配制母液時(shí)，大量元素濃縮_____，微量元素濃縮_____。常溫保存。激素類、維生素類以及用量比較小的有機(jī)物可以按照1mg/ml的質(zhì)量濃度單獨(dú)配制母液。用母液配制培養(yǎng)基時(shí)，需要根據(jù)各種母液的濃縮倍數(shù)，計(jì)算用量。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程10倍100倍2、配制培養(yǎng)基。瓊脂加水并加熱熔化加入蔗糖加入各種母液加蒸餾水定容調(diào)PH分裝3、滅菌：高壓蒸汽滅菌二、外植體消毒取菊花嫩枝——加洗衣粉刷洗——流水沖洗—70%酒精消毒—無(wú)菌水沖洗—0.1%氯化汞溶液消毒—無(wú)菌水沖洗至少三次之上三、接種接種前，用體積分?jǐn)?shù)70%的酒精將工作臺(tái)擦拭，然后點(diǎn)燃酒精燈。所有的接種操作必須在酒精燈旁進(jìn)行，并且每次使用器械后，都要用火焰灼燒滅菌。將外植體插入培養(yǎng)基中應(yīng)注意方向，不要倒插，每瓶接種6-8塊外植體。四、培養(yǎng)接種后的錐形瓶最好放在無(wú)菌箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)期間定期消毒，溫度控制在18-22℃，并且每天用日光燈光照12h五、移栽移栽生根的菊花試管苗之前，應(yīng)先打開(kāi)培養(yǎng)瓶的封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長(zhǎng)幾日，然后用清水清洗根部的培養(yǎng)基，將幼苗移植到消過(guò)毒的蛭石或者珍珠巖等環(huán)境下生活一段時(shí)間，等幼苗長(zhǎng)壯后再移栽到土壤中六、栽培每天要觀察記錄幼苗的生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開(kāi)花課題延伸一般來(lái)說(shuō)容易進(jìn)行無(wú)性繁殖的植物，也容易進(jìn)行組織培養(yǎng)。課后練習(xí)解答：P371.答：植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差，對(duì)培養(yǎng)條件的