第一章植物組織培養(yǎng)(1)

1、內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 生物樓生物樓302302林曉飛林曉飛植物細(xì)胞與植物細(xì)胞與基因工程基因工程生物技術(shù)概述生物技術(shù)概述概念：概念：生物技術(shù)生物技術(shù)(biotechnology), 也稱也稱生物工程生物工程( bioengineering),是指以現(xiàn)代是指以現(xiàn)代生命科學(xué)生命科學(xué)為為基礎(chǔ)基礎(chǔ), 結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段和其他基結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段和其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理, 按照預(yù)先的設(shè)計改造按照預(yù)先的設(shè)計改造生物體或加工生物原料生物體或加工生物原料, 為人類生產(chǎn)出所為人類生產(chǎn)出所需要的產(chǎn)品或達(dá)到某種目的的一系列技術(shù)。需要的產(chǎn)品或達(dá)到某種目的的一系列技術(shù)?；?/p>

2、內(nèi)容：基本內(nèi)容：主要包括主要包括基因工程、細(xì)胞工程、酶基因工程、細(xì)胞工程、酶 工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程（1 1）細(xì)胞工程：）細(xì)胞工程： 用細(xì)胞生物學(xué)方法對細(xì)胞進(jìn)行改用細(xì)胞生物學(xué)方法對細(xì)胞進(jìn)行改造，使細(xì)胞按人類需要生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或者遺傳造，使細(xì)胞按人類需要生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或者遺傳物質(zhì)，從而培育新的生物類型。包括：細(xì)胞雜交技物質(zhì)，從而培育新的生物類型。包括：細(xì)胞雜交技術(shù)、單克隆抗體、細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)。術(shù)、單克隆抗體、細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)。本課程以植物細(xì)胞工程為核心進(jìn)行介紹本課程以植物細(xì)胞工程為核心進(jìn)行介紹細(xì)胞工程分類細(xì)胞工程分類根據(jù)研究對象的不同根據(jù)研究對象的不同植物

3、細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程微生物細(xì)胞工程微生物細(xì)胞工程（1 1）基因工程：）基因工程：重組重組DNADNA技術(shù)技術(shù)基因工程的操作包含以下步驟：基因工程的操作包含以下步驟： 獲得目的基因獲得目的基因 構(gòu)造重組構(gòu)造重組 DNA DNA 分子分子 轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染 表達(dá)表達(dá) 蛋白質(zhì)產(chǎn)物的分離純化蛋白質(zhì)產(chǎn)物的分離純化基因工程的科學(xué)價值和應(yīng)用價值最大，是基因工程的科學(xué)價值和應(yīng)用價值最大，是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心和基礎(chǔ)現(xiàn)代生物技術(shù)的核心和基礎(chǔ)（3 3）酶工程：）酶工程：是酶學(xué)原理與化工技術(shù)結(jié)合而形成是酶學(xué)原理與化工技術(shù)結(jié)合而形成的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，他是在一定的反應(yīng)裝置里，利用的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，

4、他是在一定的反應(yīng)裝置里，利用酶的催化作用，將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化為有關(guān)物質(zhì)的技酶的催化作用，將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化為有關(guān)物質(zhì)的技術(shù)。術(shù)。酶工程在食品、輕工業(yè)、醫(yī)藥、能源開發(fā)與環(huán)境酶工程在食品、輕工業(yè)、醫(yī)藥、能源開發(fā)與環(huán)境工程中有廣泛的應(yīng)用：工程中有廣泛的應(yīng)用：例，乳品加工、啤酒發(fā)酵；例，乳品加工、啤酒發(fā)酵； 制藥、診斷、檢測、治療；制藥、診斷、檢測、治療；洗滌劑制造工業(yè)、塑料工業(yè)、造紙及化纖工業(yè)洗滌劑制造工業(yè)、塑料工業(yè)、造紙及化纖工業(yè)（4 4）蛋白質(zhì)工程：又稱為第二代基因工程，）蛋白質(zhì)工程：又稱為第二代基因工程，是利用基是利用基因工程等技術(shù)改良天然蛋白質(zhì)的科學(xué)。通過對編碼天因工程等技術(shù)改良天然蛋白質(zhì)的科學(xué)

5、。通過對編碼天然蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行修飾，獲取比天然蛋白更理想的然蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行修飾，獲取比天然蛋白更理想的新型蛋白質(zhì)。新型蛋白質(zhì)。（5 5）發(fā)酵工程：也被稱為微生物工程）發(fā)酵工程：也被稱為微生物工程 是指利用微生是指利用微生物發(fā)酵作用，通過現(xiàn)代工程技術(shù)手段來生產(chǎn)各種有用物發(fā)酵作用，通過現(xiàn)代工程技術(shù)手段來生產(chǎn)各種有用物質(zhì)，或者把微生物直接用于生物反應(yīng)器的技術(shù)。物質(zhì)，或者把微生物直接用于生物反應(yīng)器的技術(shù)。應(yīng)用：制酒業(yè)（啤酒、白酒、葡萄酒等），制藥業(yè)應(yīng)用：制酒業(yè)（啤酒、白酒、葡萄酒等），制藥業(yè)應(yīng)用：工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥方面應(yīng)用：工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥方面生物技術(shù)的分類生物技術(shù)的分類根據(jù)其在根據(jù)其在不同生物門類

6、不同生物門類的應(yīng)用狀況可劃分為：的應(yīng)用狀況可劃分為：植物生物技術(shù)、動物生物技術(shù)和微生物生物技術(shù)植物生物技術(shù)、動物生物技術(shù)和微生物生物技術(shù)根據(jù)其應(yīng)用的行業(yè)不同可劃分為：根據(jù)其應(yīng)用的行業(yè)不同可劃分為：農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、林業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、林業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)環(huán)境生物技術(shù)、工業(yè)生物技術(shù)環(huán)境生物技術(shù)、工業(yè)生物技術(shù)廣義的生物技術(shù)：廣義的生物技術(shù)：傳統(tǒng)的生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)傳統(tǒng)的生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)傳統(tǒng)的生物技術(shù)：傳統(tǒng)的生物技術(shù)：古代發(fā)明并一直流傳應(yīng)用的發(fā)酵技術(shù)、古代發(fā)明并一直流傳應(yīng)用的發(fā)酵技術(shù)、釀酒、釀醋、制醬等。釀酒、釀醋、制醬等?，F(xiàn)代生物技術(shù)：現(xiàn)代生物技術(shù)：是在分子生物學(xué)、

7、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、是在分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科的迅速發(fā)展及相關(guān)技術(shù)突細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科的迅速發(fā)展及相關(guān)技術(shù)突破的基礎(chǔ)上產(chǎn)生并發(fā)展起來的。破的基礎(chǔ)上產(chǎn)生并發(fā)展起來的。狹義的生物技術(shù)：狹義的生物技術(shù)：是以基因工程為標(biāo)志的現(xiàn)代生物技術(shù)是以基因工程為標(biāo)志的現(xiàn)代生物技術(shù)授課方式：理論教學(xué)與實(shí)驗教學(xué)相結(jié)合授課方式：理論教學(xué)與實(shí)驗教學(xué)相結(jié)合授課時數(shù)：授課時數(shù)：3 32 2學(xué)時（學(xué)時（2 2學(xué)分）學(xué)分）實(shí)驗時數(shù)：實(shí)驗時數(shù)：6464學(xué)時（學(xué)時（2 2學(xué)分）學(xué)分）參考教材：朱延明主編的參考教材：朱延明主編的植物生物技術(shù)植物生物技術(shù) 張獻(xiàn)龍、唐克軒主編的張獻(xiàn)龍、唐克軒主編的植

8、物生物技術(shù)植物生物技術(shù) 潘瑞熾主編的潘瑞熾主編的植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程 譚曉風(fēng)、張志毅主編的譚曉風(fēng)、張志毅主編的林業(yè)生物技術(shù)林業(yè)生物技術(shù)基本教學(xué)計劃基本教學(xué)計劃主要教學(xué)內(nèi)容主要教學(xué)內(nèi)容第一篇第一篇 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 植物組織培養(yǎng)的含義、特點(diǎn)及應(yīng)用植物組織培養(yǎng)的含義、特點(diǎn)及應(yīng)用 植物組織培養(yǎng)的基本要求植物組織培養(yǎng)的基本要求 培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件 植物器官和組織培養(yǎng)植物器官和組織培養(yǎng) 體細(xì)胞胚胎發(fā)生與人工種子體細(xì)胞胚胎發(fā)生與人工種子第二篇第二篇 植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程 植物細(xì)胞工程原理及應(yīng)用途徑植物細(xì)胞工程原理及應(yīng)用途徑 植物細(xì)胞培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng) 原生質(zhì)體培養(yǎng)及細(xì)胞融合原生

9、質(zhì)體培養(yǎng)及細(xì)胞融合第三篇第三篇 植物基因工程植物基因工程 植物基因的克隆植物基因的克隆 植物基因工程載體的構(gòu)建植物基因工程載體的構(gòu)建 植物的遺傳轉(zhuǎn)化植物的遺傳轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)基因植物的安全性轉(zhuǎn)基因植物的安全性主要教學(xué)內(nèi)容主要教學(xué)內(nèi)容植物細(xì)胞與基因工程大實(shí)驗植物細(xì)胞與基因工程大實(shí)驗周周次次 實(shí)驗?zāi)K實(shí)驗?zāi)K植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程植物基因工程植物基因工程1 1MSMS培養(yǎng)基配制，包括培養(yǎng)基配制，包括MS母液及主要植物激素的配置（母液及主要植物激素的配置（2）2 2擬南芥種子的消毒及播種（擬南芥種子的消毒及播種（2）3 3擬南芥愈傷組織誘導(dǎo)（擬南芥愈傷組織誘導(dǎo)（2）4 4擬南芥試管

10、苗的移栽及馴化（擬南芥試管苗的移栽及馴化（2）5 5擬南芥愈傷組織的繼代培養(yǎng)（擬南芥愈傷組織的繼代培養(yǎng)（2）6 6農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化及重組菌的篩選鑒定（農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化及重組菌的篩選鑒定（2）7 7利用花序浸染法進(jìn)行擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化（利用花序浸染法進(jìn)行擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化（2）8 8細(xì)胞懸浮培養(yǎng)系的建立（細(xì)胞懸浮培養(yǎng)系的建立（2）9 9不定芽的分化培養(yǎng)（不定芽的分化培養(yǎng)（2）1010懸浮細(xì)胞的繼代培養(yǎng)懸浮細(xì)胞的繼代培養(yǎng)(1)擬南芥種子的采收（擬南芥種子的采收（1）1111轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗性篩選（轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗性篩選（2）1212原生質(zhì)體分離及培養(yǎng)（原生質(zhì)體分離及培養(yǎng)（2）1313不定根誘導(dǎo)不定根誘導(dǎo)及植株

11、再生（及植株再生（1）轉(zhuǎn)基因擬南芥的移栽轉(zhuǎn)基因擬南芥的移栽(1)1414原生質(zhì)體的遺傳轉(zhuǎn)化（原生質(zhì)體的遺傳轉(zhuǎn)化（2）1515轉(zhuǎn)化細(xì)胞的熒光觀察（轉(zhuǎn)化細(xì)胞的熒光觀察（2）1616基因組基因組DNA的提取及的提取及PCR檢測（檢測（2）實(shí)驗材料：擬南芥實(shí)驗材料：擬南芥 （Arabidopsis thaliana）為十字花科植物。為十字花科植物。 擬南芥的優(yōu)點(diǎn)：擬南芥的優(yōu)點(diǎn)：生長周期短生長周期短植株小、結(jié)子多。植株小、結(jié)子多?；蚪M小且已完成測序基因組小且已完成測序自花受粉，基因高度純合自花受粉，基因高度純合用理化因素處理突變率很高，用理化因素處理突變率很高，容易獲得各種代謝功能的缺陷型容易獲得各種

12、代謝功能的缺陷型遺傳轉(zhuǎn)化容易、轉(zhuǎn)化率高遺傳轉(zhuǎn)化容易、轉(zhuǎn)化率高實(shí)驗?zāi)Ｊ剑杭兄v解、獨(dú)立操作實(shí)驗?zāi)Ｊ剑杭兄v解、獨(dú)立操作實(shí)驗開始時由實(shí)驗教師集中講解實(shí)驗開始時由實(shí)驗教師集中講解實(shí)驗?zāi)繕?biāo)實(shí)驗?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗原理實(shí)驗原理、操作步操作步驟驟、技術(shù)要點(diǎn)技術(shù)要點(diǎn)、相關(guān)設(shè)備的使用及注意事項相關(guān)設(shè)備的使用及注意事項；要求學(xué)生在；要求學(xué)生在規(guī)定規(guī)定的時間內(nèi)擇時獨(dú)立完成各項實(shí)驗內(nèi)容的時間內(nèi)擇時獨(dú)立完成各項實(shí)驗內(nèi)容。指導(dǎo)教師在實(shí)驗過程中。指導(dǎo)教師在實(shí)驗過程中進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督。進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督。實(shí)驗室管理模式：全天候開放實(shí)驗室管理模式：全天候開放根據(jù)自身情況，自主選擇時間進(jìn)行實(shí)驗操作、培養(yǎng)物的觀察和根據(jù)自身情況，自主選擇時間進(jìn)行

13、實(shí)驗操作、培養(yǎng)物的觀察和管理。實(shí)驗教師及協(xié)助實(shí)驗課的研究生輪流值班，對實(shí)驗過程管理。實(shí)驗教師及協(xié)助實(shí)驗課的研究生輪流值班，對實(shí)驗過程進(jìn)行監(jiān)督和管理。進(jìn)行監(jiān)督和管理。建議：采用預(yù)約的方式建議：采用預(yù)約的方式考核評價體系（預(yù)案）：考核評價體系（預(yù)案）：實(shí)驗總結(jié)報告（論文形式）、實(shí)驗操作、實(shí)驗理論閉卷考試實(shí)驗總結(jié)報告（論文形式）、實(shí)驗操作、實(shí)驗理論閉卷考試及課程討論。及課程討論。本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 植物組織培養(yǎng)的含義、特點(diǎn)及應(yīng)用植物組織培養(yǎng)的含義、特點(diǎn)及應(yīng)用第二節(jié)第二節(jié) 植物組織培養(yǎng)的基本要求植物組織培養(yǎng)的基本要求第三節(jié)第三節(jié) 培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件第四節(jié)第四節(jié) 植物器官

14、和組織培養(yǎng)植物器官和組織培養(yǎng)第五節(jié)第五節(jié) 體細(xì)胞胚胎發(fā)生與人工種子體細(xì)胞胚胎發(fā)生與人工種子一、一、 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)（1）細(xì)胞學(xué)說）細(xì)胞學(xué)說SchleidenSchwann 生物是由細(xì)胞和細(xì)胞的產(chǎn)物所組成；生物是由細(xì)胞和細(xì)胞的產(chǎn)物所組成； 細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位； 所有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和組成上基本相似；所有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和組成上基本相似； 新細(xì)胞是由已存在的細(xì)胞分裂而來；新細(xì)胞是由已存在的細(xì)胞分裂而來； 生物體是通過細(xì)胞的活動來反映其功能的生物體是通過細(xì)胞的活動來反映其功能的； 生物的疾病是因為其細(xì)胞機(jī)能失常生物的疾病是因為其細(xì)胞機(jī)能

15、失常。 細(xì)胞學(xué)說是細(xì)胞學(xué)說是18381839年間由德國的植物學(xué)家年間由德國的植物學(xué)家 施萊登施萊登（Schleiden）和動物學(xué)家）和動物學(xué)家 施旺施旺（Schwann）所提出）所提出,直到直到1858年才較完善。它是關(guān)于生物有機(jī)體組成的學(xué)說年才較完善。它是關(guān)于生物有機(jī)體組成的學(xué)說。主要內(nèi)容有：主要內(nèi)容有：內(nèi)容：內(nèi)容：指植物的每個細(xì)胞都指植物的每個細(xì)胞都包含著該物種的全部遺傳信包含著該物種的全部遺傳信息，從而具備發(fā)育成完整植息，從而具備發(fā)育成完整植株的遺傳能力。在適宜條件株的遺傳能力。在適宜條件下，任何一個細(xì)胞都可以發(fā)下，任何一個細(xì)胞都可以發(fā)育成一個新個體。育成一個新個體。 植物細(xì)胞全能性是植

16、物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)19021902年，德國植物學(xué)家哈伯蘭特預(yù)言植物體的任何年，德國植物學(xué)家哈伯蘭特預(yù)言植物體的任何一個細(xì)胞，都有長成完整個體的潛在能力，這種潛一個細(xì)胞，都有長成完整個體的潛在能力，這種潛在能力就叫植物細(xì)胞的在能力就叫植物細(xì)胞的“全能性全能性”。 1958年德國的年德國的Steward 和和Reinert在固體在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)胡蘿卜的根，發(fā)現(xiàn)愈傷組培養(yǎng)基上培養(yǎng)胡蘿卜的根，發(fā)現(xiàn)愈傷組織中有些細(xì)胞可以發(fā)育成胚?？椫杏行┘?xì)胞可以發(fā)育成胚。 （2 2）植物細(xì)胞的細(xì)胞全能性）植物細(xì)胞的細(xì)胞全能性二、二、 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)的技術(shù)背景的技術(shù)背景

17、（1 1）細(xì)胞離體培養(yǎng)試驗）細(xì)胞離體培養(yǎng)試驗19021902年德國植物學(xué)家年德國植物學(xué)家HaberlandtHaberlandt為了證明植物細(xì)胞具為了證明植物細(xì)胞具有全能性，首次提出細(xì)胞培養(yǎng)有全能性，首次提出細(xì)胞培養(yǎng)的概念，也是第一個用的概念，也是第一個用人工培養(yǎng)基對分離的植物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的人。人工培養(yǎng)基對分離的植物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的人。 但由于但由于HaberlandtHaberlandt使用的培養(yǎng)液成分簡單，培養(yǎng)的細(xì)使用的培養(yǎng)液成分簡單，培養(yǎng)的細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，又沒采取消毒技術(shù)，所以實(shí)驗胞是高度分化的細(xì)胞，又沒采取消毒技術(shù)，所以實(shí)驗失敗，培養(yǎng)的細(xì)胞雖然存活了幾個月但沒能分裂。失敗，培養(yǎng)的細(xì)

18、胞雖然存活了幾個月但沒能分裂。 （2 2）愈傷組織培養(yǎng)的成功）愈傷組織培養(yǎng)的成功Haberlandt、White和和Nobecourt被譽(yù)為植物組織培養(yǎng)的奠基人被譽(yù)為植物組織培養(yǎng)的奠基人 Haberlandt轉(zhuǎn)而對損傷修復(fù)發(fā)生興趣，提出激素作用的概念轉(zhuǎn)而對損傷修復(fù)發(fā)生興趣，提出激素作用的概念（leptohormone)；為后來激素理論的建立和在組織培養(yǎng)中的為后來激素理論的建立和在組織培養(yǎng)中的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 1934年年White用離體的番茄根建立了第一個活躍生長的無性系用離體的番茄根建立了第一個活躍生長的無性系；使根的離體培養(yǎng)實(shí)驗首次獲得了真正的成功，并首次發(fā)現(xiàn)和使根的

19、離體培養(yǎng)實(shí)驗首次獲得了真正的成功，并首次發(fā)現(xiàn)和提出提出B族維生素族維生素B1、維生素、維生素B6和煙酸的重要性和煙酸的重要性。 Cautheret在山毛柳和黑楊形成層組織的培養(yǎng)中也發(fā)現(xiàn)了在山毛柳和黑楊形成層組織的培養(yǎng)中也發(fā)現(xiàn)了B族族維生素的作用，并使培養(yǎng)獲得了成功維生素的作用，并使培養(yǎng)獲得了成功。1939年年 Nobecourt也用胡蘿卜建立了類似的連續(xù)生長的組織培也用胡蘿卜建立了類似的連續(xù)生長的組織培養(yǎng)物。養(yǎng)物。 19341934年，凱格等人從一些植物中分離出了這種物質(zhì)年，凱格等人從一些植物中分離出了這種物質(zhì)并命名它為吲哚乙酸，因而習(xí)慣上常把吲哚乙酸作并命名它為吲哚乙酸，因而習(xí)慣上常把吲哚乙

20、酸作為生長素的同義詞為生長素的同義詞 （3 3）生長素的發(fā)現(xiàn)）生長素的發(fā)現(xiàn)19281928年溫特證實(shí)了胚芽的尖端確實(shí)產(chǎn)生了某種物質(zhì)，年溫特證實(shí)了胚芽的尖端確實(shí)產(chǎn)生了某種物質(zhì)，能夠控制胚芽生長能夠控制胚芽生長, ,并把這種物質(zhì)命名為生長素。并把這種物質(zhì)命名為生長素。 18801880年達(dá)爾文父子對草的胚芽鞘向光性進(jìn)行了研究。年達(dá)爾文父子對草的胚芽鞘向光性進(jìn)行了研究。 （4 4）細(xì)胞分裂素的發(fā)現(xiàn)與不定器官分裂的控制）細(xì)胞分裂素的發(fā)現(xiàn)與不定器官分裂的控制19551955年從鯡魚精子年從鯡魚精子 DNADNA中分離到激動素；后來又從植中分離到激動素；后來又從植物（物（幼嫩的玉米種幼嫩的玉米種子）中分離

21、到具有相同生理活性的子）中分離到具有相同生理活性的細(xì)胞分裂素。細(xì)胞分裂素。19621962年年MurashigeMurashige和和SkoogSkoog發(fā)表了煙草某一品種的最適發(fā)表了煙草某一品種的最適的的MSMS培養(yǎng)基培養(yǎng)基19571957年年 MillerMiller和和SkoogSkoog提出了不定器官的分化由生長提出了不定器官的分化由生長素和細(xì)胞分裂素的比例來控制的假說。素和細(xì)胞分裂素的比例來控制的假說。19581958年美國植物學(xué)家斯圖爾德（年美國植物學(xué)家斯圖爾德（F.C.StewardF.C.Steward）等人，）等人，用胡蘿卜韌皮部的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，終于得到了完整植用胡蘿卜韌皮部

22、的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，終于得到了完整植株，并且這一植株能夠開花結(jié)實(shí)，證實(shí)了哈伯蘭特在株，并且這一植株能夠開花結(jié)實(shí)，證實(shí)了哈伯蘭特在五十多年前關(guān)于細(xì)胞全能性的預(yù)言。五十多年前關(guān)于細(xì)胞全能性的預(yù)言。 第一節(jié)第一節(jié) 植物組織培養(yǎng)概述植物組織培養(yǎng)概述一、植物組織培養(yǎng)的含義一、植物組織培養(yǎng)的含義 二、植物組織培養(yǎng)的特點(diǎn)二、植物組織培養(yǎng)的特點(diǎn)三、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用三、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用一、植物組織培養(yǎng)的含義一、植物組織培養(yǎng)的含義植物組織培養(yǎng)（植物組織培養(yǎng)（plant tissue culture)是將植物離體的器是將植物離體的器官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體在人工配制的培養(yǎng)基上，在官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體在人工配制的

23、培養(yǎng)基上，在適宜的條件下使其生長分化形成完整植株的過程。適宜的條件下使其生長分化形成完整植株的過程。植物組織培養(yǎng)必須具備的三個基本條件：植物組織培養(yǎng)必須具備的三個基本條件：1 1、外植體、外植體（explant)：由活體（由活體（in vivo)植物體上切取下來的，植物體上切取下來的，用于組織培養(yǎng)的各種接種材料。包括各種器官、組織、用于組織培養(yǎng)的各種接種材料。包括各種器官、組織、單單細(xì)細(xì)胞或原生質(zhì)體等。胞或原生質(zhì)體等。2 2、適宜的環(huán)境條件、適宜的環(huán)境條件: :培養(yǎng)基、光照、溫度、濕度等培養(yǎng)基、光照、溫度、濕度等3 3、無菌條件、無菌條件: :實(shí)驗設(shè)備、謹(jǐn)慎細(xì)致的操作實(shí)驗設(shè)備、謹(jǐn)慎細(xì)致的操作根

24、據(jù)外植體的種類不同可分為：根據(jù)外植體的種類不同可分為：器官培養(yǎng)、組織培養(yǎng)、器官培養(yǎng)、組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)根據(jù)培養(yǎng)方式不同可分為：根據(jù)培養(yǎng)方式不同可分為：固體培養(yǎng)：使用瓊脂等固化劑將培養(yǎng)基固化后培養(yǎng)固體培養(yǎng)：使用瓊脂等固化劑將培養(yǎng)基固化后培養(yǎng)液體培養(yǎng)：使用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)進(jìn)行震蕩培養(yǎng)液體培養(yǎng)：使用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)進(jìn)行震蕩培養(yǎng)根據(jù)培養(yǎng)過程不同可分為：根據(jù)培養(yǎng)過程不同可分為：初代培養(yǎng)：從植物體上分離的部分（外植體）進(jìn)行初代培養(yǎng)：從植物體上分離的部分（外植體）進(jìn)行 的第一次培養(yǎng)的第一次培養(yǎng)繼代培養(yǎng)：初代培養(yǎng)后將培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基繼代培養(yǎng)：初代培養(yǎng)后將培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移到新的培

25、養(yǎng)基 上的培養(yǎng)。上的培養(yǎng)。固體培養(yǎng)固體培養(yǎng)液體培養(yǎng)液體培養(yǎng) 二、植物組織培養(yǎng)的特點(diǎn)二、植物組織培養(yǎng)的特點(diǎn) 培養(yǎng)條件可以人為控制培養(yǎng)條件可以人為控制。 生長周期短，繁殖率高。生長周期短，繁殖率高。 管理方便，利于工廠化生產(chǎn)和自動化控制。管理方便，利于工廠化生產(chǎn)和自動化控制。三、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用三、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用（一）生產(chǎn)栽培上的應(yīng)用（一）生產(chǎn)栽培上的應(yīng)用（1 1）苗木的快速繁殖）苗木的快速繁殖 傳統(tǒng)的無性繁殖方法，雖能保持優(yōu)良性狀但效率低。傳統(tǒng)的無性繁殖方法，雖能保持優(yōu)良性狀但效率低。組織培養(yǎng)方法能保持優(yōu)良性狀的同時效率高。組織培養(yǎng)方法能保持優(yōu)良性狀的同時效率高。成功例成功例: :蘭花蘭花

26、 1 1外植體外植體 1 1年年 400400萬個球萬個球莖莖植物組織培養(yǎng)已成為良種繁育的手段，形成了產(chǎn)業(yè)化植物組織培養(yǎng)已成為良種繁育的手段，形成了產(chǎn)業(yè)化（2 2）無病毒苗的獲得）無病毒苗的獲得草莓皺縮病毒草莓皺縮病毒(SCV)(SCV)草莓斑駁病毒草莓斑駁病毒(SMV)(SMV)草莓鑲脈病毒草莓鑲脈病毒(SVBV)(SVBV)草莓輕型黃邊病毒草莓輕型黃邊病毒(SMYEV)(SMYEV)草莓潛隱環(huán)斑病毒草莓潛隱環(huán)斑病毒(SIRSV) (SIRSV) 感病毒后感病毒后長勢長勢慢，慢，植株矮化植株矮化表現(xiàn)為：表現(xiàn)為：葉片小、無光澤、失綠變黃、皺縮扭曲葉片小、無光澤、失綠變黃、皺縮扭曲 座座果少、果

27、實(shí)小、產(chǎn)量低果少、果實(shí)小、產(chǎn)量低 。病毒病毒無性繁殖無性繁殖含病毒植株組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)無病毒植株無病毒植株無病毒苗可以減少無病毒苗可以減少病害，增加產(chǎn)量。病害，增加產(chǎn)量。（二）在遺傳育種上的應(yīng)用（二）在遺傳育種上的應(yīng)用（1 1）胚胎培養(yǎng)的應(yīng)用）胚胎培養(yǎng)的應(yīng)用遠(yuǎn)緣雜交遠(yuǎn)緣雜交幼胚早期敗育幼胚早期敗育植株植株植株植株胚胎培養(yǎng)胚胎培養(yǎng)早熟種果樹早熟種果樹三倍體果樹三倍體果樹種子發(fā)育不全種子發(fā)育不全植株植株胚乳胚乳培養(yǎng)培養(yǎng)三倍體三倍體六倍體六倍體加倍加倍（2 2）花藥和花粉培養(yǎng)的應(yīng)用）花藥和花粉培養(yǎng)的應(yīng)用花藥花粉培養(yǎng)單倍體植株優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 獲得純品系獲得純品系 縮短育種的時間縮短育種的時間（三）在種

28、質(zhì)資源保存方面的應(yīng)用（三）在種質(zhì)資源保存方面的應(yīng)用優(yōu)越性優(yōu)越性: : 利用較小的空間可以大量保存利用較小的空間可以大量保存 可避免病蟲害可避免病蟲害 不受外界不利環(huán)境條件的影響不受外界不利環(huán)境條件的影響 可在短時間進(jìn)行迅速繁殖可在短時間進(jìn)行迅速繁殖 有利于地區(qū)間、國際間種質(zhì)資源的交換有利于地區(qū)間、國際間種質(zhì)資源的交換附圖附圖1 1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所 （工作人員在移植離體保存的熱帶植物工作人員在移植離體保存的熱帶植物 ）附圖附圖2 2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所 （研究員在低溫庫觀察保存的熱帶野

29、生蘭花研究員在低溫庫觀察保存的熱帶野生蘭花） （四）組織培養(yǎng)在遺傳、生理和病理學(xué)研究中的應(yīng)用（四）組織培養(yǎng)在遺傳、生理和病理學(xué)研究中的應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)組織培養(yǎng)技術(shù) 遺傳、生理和病理學(xué)研究遺傳、生理和病理學(xué)研究推動推動 擴(kuò)展應(yīng)用擴(kuò)展應(yīng)用 花粉和花藥花粉和花藥培養(yǎng)培養(yǎng)單倍體植株單倍體植株純和二倍體純和二倍體加倍加倍花藥花藥遠(yuǎn)緣雜交遠(yuǎn)緣雜交染色體新類型染色體新類型遺傳研究遺傳研究培養(yǎng)培養(yǎng)細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)細(xì)胞細(xì)胞植株植株生理研究生理研究發(fā)生研究發(fā)生研究培養(yǎng)培養(yǎng)四、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的展望四、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的展望19021902年德國植物生理學(xué)家年德國植物生理學(xué)家HaberlandtHaberlandt

30、提出細(xì)胞全能性提出細(xì)胞全能性在生命科學(xué)領(lǐng)域解決了許多科研和生產(chǎn)上的難題在生命科學(xué)領(lǐng)域解決了許多科研和生產(chǎn)上的難題100100多年多年現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展促進(jìn)生物技術(shù)發(fā)展促進(jìn)生物技術(shù)發(fā)展現(xiàn)在現(xiàn)在農(nóng)業(yè)林業(yè)園藝輕工業(yè)加工業(yè)牧業(yè)水產(chǎn)藥業(yè)將來將來第二節(jié)第二節(jié) 植物組織培養(yǎng)的基本要求植物組織培養(yǎng)的基本要求一、植物組織培養(yǎng)的基本流程一、植物組織培養(yǎng)的基本流程二、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室的布局和設(shè)置二、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室的布局和設(shè)置三、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室的主要儀器設(shè)備三、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室的主要儀器設(shè)備四、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室常用的器皿用具四、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室常用的器皿用具一、植物組織培養(yǎng)的基本流程

31、一、植物組織培養(yǎng)的基本流程預(yù)備工作預(yù)備工作品種，材料品種，材料培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)方法培養(yǎng)方法結(jié)果分析結(jié)果分析洗器皿洗器皿干燥干燥分裝培養(yǎng)基、封口分裝培養(yǎng)基、封口滅菌滅菌（準(zhǔn)備室（準(zhǔn)備室) ) ( (無菌操作室無菌操作室) ) ( (培養(yǎng)室培養(yǎng)室) )（生化分析（生化分析) )（細(xì)胞學(xué)分析（細(xì)胞學(xué)分析) )培養(yǎng)基配制培養(yǎng)基配制材料材料洗凈、預(yù)處理洗凈、預(yù)處理消毒消毒分離分離接種接種接種轉(zhuǎn)移接種轉(zhuǎn)移接種轉(zhuǎn)移接種轉(zhuǎn)移初代培養(yǎng)初代培養(yǎng)繼代培養(yǎng)繼代培養(yǎng)分化培養(yǎng)分化培養(yǎng)煉苗煉苗移栽移栽（溫室、大棚（溫室、大棚) )二二 、 植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室的布局和設(shè)置植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室的布局和設(shè)置（準(zhǔn)備室）（準(zhǔn)備室）給排

32、水系統(tǒng)給排水系統(tǒng)蒸餾水機(jī)蒸餾水機(jī)滅菌鍋滅菌鍋實(shí)驗臺實(shí)驗臺藥品櫥藥品櫥擱物架擱物架烘干箱烘干箱擱物架擱物架工作臺工作臺擱物架擱物架（無菌操作室）（無菌操作室）離心機(jī)離心機(jī)（光培養(yǎng)室）（光培養(yǎng)室）懸浮培養(yǎng)懸浮培養(yǎng)（暗培養(yǎng)室）（暗培養(yǎng)室）（攝影室）（攝影室）（緩沖間）（緩沖間）（細(xì)胞學(xué)實(shí)驗）（細(xì)胞學(xué)實(shí)驗）過道過道窗戶窗戶門門植物培養(yǎng)室規(guī)劃圖（林曉飛）植物培養(yǎng)室規(guī)劃圖（林曉飛）不間斷電源表示電源插座的位置共計26處（間隔墻的兩側(cè)均須安裝插座）兩個水槽出需要給水口表示培養(yǎng)架，為需電源處本植物培養(yǎng)室需使用空調(diào)三臺，須預(yù)留空調(diào)用電源預(yù)計總用電量為：預(yù)計總用電量為：10KW10KW比例尺1:100超凈臺無菌培

33、養(yǎng)區(qū)無菌培養(yǎng)區(qū)盆栽區(qū)盆栽區(qū)實(shí)驗臺超凈臺超凈臺超凈臺培養(yǎng)箱培養(yǎng)箱試劑架準(zhǔn)備室準(zhǔn)備室水槽水接種室接種室超凈工作臺超凈工作臺三、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室的主要儀器設(shè)備三、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室的主要儀器設(shè)備（一）常規(guī)設(shè)備：（一）常規(guī)設(shè)備：冰箱（冰箱（-20-20度）、天平、蒸餾水發(fā)生器、酸度度）、天平、蒸餾水發(fā)生器、酸度 計、電爐、水浴鍋計、電爐、水浴鍋（二）滅菌設(shè)備：（二）滅菌設(shè)備：高壓滅菌鍋、烘干箱、酒精燈、過濾除菌器高壓滅菌鍋、烘干箱、酒精燈、過濾除菌器（三）無菌操作設(shè)備：（三）無菌操作設(shè)備：超凈工作臺超凈工作臺（四）培養(yǎng)設(shè)備：（四）培養(yǎng)設(shè)備：培養(yǎng)架、光照培養(yǎng)箱、震蕩培養(yǎng)器（恒溫?fù)u床）培養(yǎng)架、光照培養(yǎng)箱

34、、震蕩培養(yǎng)器（恒溫?fù)u床）（五）其他設(shè)備：（五）其他設(shè)備：顯微鏡、離心機(jī)等顯微鏡、離心機(jī)等真空烘箱真空烘箱 真空烘箱真空烘箱 植物光照培養(yǎng)箱植物光照培養(yǎng)箱雙層大容量恒溫培養(yǎng)振蕩器 四、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室常用的器皿用具四、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗室常用的器皿用具（一）培養(yǎng)用器皿（一）培養(yǎng)用器皿 試管、三角瓶、試管、三角瓶、L L和和T T型管、培養(yǎng)皿、廣口瓶型管、培養(yǎng)皿、廣口瓶（二）操作用器皿（二）操作用器皿 試劑瓶、容量瓶、量筒、移液管（槍）、燒杯試劑瓶、容量瓶、量筒、移液管（槍）、燒杯（二）操作用器械（二）操作用器械 鑷子鑷子 剪刀剪刀 解剖刀解剖刀 接種工具接種工具第三節(jié)第三節(jié) 培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件培養(yǎng)

35、基及培養(yǎng)條件一、培養(yǎng)基一、培養(yǎng)基二、植物組織培養(yǎng)的環(huán)境條件二、植物組織培養(yǎng)的環(huán)境條件離體培養(yǎng)的植物也受到溫度，光照，濕度，氣體離體培養(yǎng)的植物也受到溫度，光照，濕度，氣體及培養(yǎng)基的組成，及培養(yǎng)基的組成，pHpH等各種環(huán)境條件的影響。等各種環(huán)境條件的影響。一、一、 培養(yǎng)基培養(yǎng)基( (一一) )培養(yǎng)基的成分培養(yǎng)基的成分培養(yǎng)基中應(yīng)包括植物生長必需的培養(yǎng)基中應(yīng)包括植物生長必需的1616種營養(yǎng)元素和某些種營養(yǎng)元素和某些生理活性物質(zhì)。生理活性物質(zhì)?？筛爬榭筛爬? 5大類：大類：無機(jī)營養(yǎng)、有機(jī)物、植物生長調(diào)節(jié)無機(jī)營養(yǎng)、有機(jī)物、植物生長調(diào)節(jié)劑、瓊脂及其他添加物。劑、瓊脂及其他添加物。1 1無機(jī)營養(yǎng)物無機(jī)營養(yǎng)

36、物 植物生長必須的有植物生長必須的有1 16 6種元素：種元素： 大量元素：大量元素：氮（氮（N N）、）、 磷（磷（P P）、）、 鉀（鉀（K K）、）、 鈣（鈣（CaCa）、鎂（）、鎂（MgMg）、硫（）、硫（S S） 微量元素：微量元素：鐵（鐵（FeFe）、硼（）、硼（B B）、）、 錳（錳（MnMn）、）、 銅（銅（CuCu）、鋅（）、鋅（ZnZn）、鉬（）、鉬（M MO O）、）、 氯（氯（ClCl）、碘、碘 (I) (I) 、 鈷鈷 (Co)(Co) 、鈉鈉 (Na)(Na)國際植物生理協(xié)會國際植物生理協(xié)會: :微量元素微量元素0.5m mol/L0.5m mol/L大量元素大量元

37、素?zé)o機(jī)氮無機(jī)氮可以兩種形式供應(yīng)，即可以兩種形式供應(yīng)，即硝態(tài)氮硝態(tài)氮和和銨態(tài)氮銨態(tài)氮。有些培養(yǎng)基。有些培養(yǎng)基以硝態(tài)氮為主，另一些以銨態(tài)氮為主，多數(shù)二者兼而有之。以硝態(tài)氮為主，另一些以銨態(tài)氮為主，多數(shù)二者兼而有之。氮（氮（N N）氨基酸，維生素，蛋白質(zhì)和核酸的重要組成氨基酸，維生素，蛋白質(zhì)和核酸的重要組成鈣（鈣（CaCa）細(xì)胞壁及細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)途徑中的重要組成細(xì)胞壁及細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)途徑中的重要組成磷（磷（P P）細(xì)胞核主要組分，磷脂，核酸，酶，維生素細(xì)胞核主要組分，磷脂，核酸，酶，維生素鉀（鉀（K K）促進(jìn)光合，激活許多酶促進(jìn)光合，激活許多酶鎂（鎂（MgMg）硫（）硫（S S）影響酶的活性和方向及

38、新陳代謝影響酶的活性和方向及新陳代謝大量元素的主要生理功能：大量元素的主要生理功能：微量元素微量元素 濃度為濃度為1010-5-51010-7-7mol/L,mol/L,稍高發(fā)生毒害，稍高發(fā)生毒害， 缺少表現(xiàn)缺素癥狀。缺少表現(xiàn)缺素癥狀。鐵（鐵（FeFe）維持葉綠體功能即葉綠體的氧化還原過程維持葉綠體功能即葉綠體的氧化還原過程銅（銅（CuCu）可促進(jìn)離體根的生長可促進(jìn)離體根的生長錳（錳（MnMn）鋅（）鋅（ZnZn）鉬（）鉬（M Mo o）酶的活性組分酶的活性組分鐵往往以無機(jī)鐵供應(yīng)，如硫酸亞鐵，為了防止沉淀，目前皆鐵往往以無機(jī)鐵供應(yīng)，如硫酸亞鐵，為了防止沉淀，目前皆用螯合鐵，用螯合鐵，即硫酸亞鐵

39、（即硫酸亞鐵（FeSOFeSO4 4）加乙二胺四乙酸鈉）加乙二胺四乙酸鈉（NaNa2 2EDTAEDTA）配）配成。成。微量元素的主要生理功能：微量元素的主要生理功能：2 2有機(jī)物質(zhì)有機(jī)物質(zhì) 主要有兩類：主要有兩類：一是作為有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)，為植物細(xì)胞提供碳、氫、一是作為有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)，為植物細(xì)胞提供碳、氫、氧、氮等必要元素氧、氮等必要元素，如糖類（蔗糖、葡萄糖和果，如糖類（蔗糖、葡萄糖和果糖）、氨基酸及其酰胺類（如甘氨酸、天門冬酰胺、糖）、氨基酸及其酰胺類（如甘氨酸、天門冬酰胺、谷氨酰胺）谷氨酰胺）另一類是一些生理活性物質(zhì)，在植物代謝中起一定另一類是一些生理活性物質(zhì)，在植物代謝中起一定作用，作用，

40、如如B B族維生素；鹽酸硫胺素族維生素；鹽酸硫胺素（V VB B1 1）、）、鹽酸鹽酸吡哆吡哆醇（醇（V VB B6 6）、煙酸）、煙酸(VB(VB3 3) )等，濃度一般在等，濃度一般在0.1-1.0 mg/L,0.1-1.0 mg/L,還包括還包括生物素生物素(VH)(VH)、抗壞血酸（抗壞血酸（VCVC）、）、肌醇、單核肌醇、單核苷苷酸及其堿基（如腺嘌呤等）。酸及其堿基（如腺嘌呤等）。3 3植物生長刺激物質(zhì)植物生長刺激物質(zhì)主要加入植物天然的五類激素物質(zhì)及其人工主要加入植物天然的五類激素物質(zhì)及其人工合成的合成的類似生長激素物質(zhì)。類似生長激素物質(zhì)。生長素類：生長素類：吲哚乙酸吲哚乙酸（IAA

41、IAA）、萘乙酸、萘乙酸(NAA)(NAA)、 2 2，4-4-二氯苯乙酸二氯苯乙酸(2,4-D)(2,4-D)、 吲哚丁酸吲哚丁酸(IBA)(IBA)吲哚乙酸吲哚乙酸（IAA）活性較低，高溫高壓易降解?；钚暂^低，高溫高壓易降解。萘乙酸萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸、吲哚丁酸(IBA)活性較強(qiáng)，用于誘導(dǎo)生活性較強(qiáng)，用于誘導(dǎo)生根，與細(xì)胞分裂素配合誘導(dǎo)芽。根，與細(xì)胞分裂素配合誘導(dǎo)芽。2，4-二氯苯二氯苯氯氯乙酸乙酸(2,4-D)、誘導(dǎo)愈傷組織的形成，誘導(dǎo)愈傷組織的形成，低濃度時有利于誘導(dǎo)胚狀體的分化形成。低濃度時有利于誘導(dǎo)胚狀體的分化形成。配制：生長素溶于配制：生長素溶于95%的酒精或的酒精或0.1m

42、ol/L的的NaOH中。中。細(xì)胞分裂素：細(xì)胞分裂素：激動素（激動素（KT)、6-芐基腺嘌呤芐基腺嘌呤(6-BA)、玉米素玉米素(ZT)6-6-芐基腺嘌呤激動素芐基腺嘌呤激動素（6-BA6-BA）, ,激動素（呋喃氨基嘌呤，激動素（呋喃氨基嘌呤，KTKT）是常用的。）是常用的。促進(jìn)細(xì)胞的分裂和誘導(dǎo)不定芽的分化。促進(jìn)細(xì)胞的分裂和誘導(dǎo)不定芽的分化。配制：細(xì)胞分裂素溶于配制：細(xì)胞分裂素溶于0.5mol/L0.5mol/L或或1mol/L1mol/L的鹽酸。的鹽酸。赤霉素類中赤霉素類中常用的：常用的： 赤霉素赤霉素(GA3)。刺激器官生長，。刺激器官生長，抑制器官發(fā)生，在組織培養(yǎng)中應(yīng)用較少。抑制器官發(fā)生

43、，在組織培養(yǎng)中應(yīng)用較少。配制：赤霉素溶于水后不穩(wěn)定，溶于配制：赤霉素溶于水后不穩(wěn)定，溶于95%的酒精，使用前過濾的酒精，使用前過濾4.4.其他附加成分其他附加成分活性炭活性炭 吸附外植體釋放的有害物質(zhì)，如酚類，因吸附外植體釋放的有害物質(zhì)，如酚類，因吸附不具有選擇性，也吸附有益物質(zhì)，使用時要慎吸附不具有選擇性，也吸附有益物質(zhì)，使用時要慎重，用量控制在重，用量控制在0.5%0.5%3%3%。天然提取物天然提取物 常用的有常用的有10%10%20%20%的椰乳（的椰乳（CMCM） 100100200mg/L200mg/L的水解酪蛋白（的水解酪蛋白（CHCH） 0.01%0.01%0.05%0.05%

44、的酵母提取物（的酵母提取物（YEYE） 番茄汁（番茄汁（TJTJ）及玉米胚乳等）及玉米胚乳等抗生物質(zhì)抗生物質(zhì)(antibiotic)(antibiotic) 包括青霉素、鏈霉素、慶包括青霉素、鏈霉素、慶大霉素等，用量在大霉素等，用量在5 5- -20mg/L20mg/L之間。添加抗生物質(zhì)可之間。添加抗生物質(zhì)可防止菌類污染，減少培養(yǎng)中材料的損失防止菌類污染，減少培養(yǎng)中材料的損失。5.5.瓊脂瓊脂(agar)(agar)海藻中提取的多糖類物質(zhì)，僅溶于水，海藻中提取的多糖類物質(zhì)，僅溶于水，溫度低于溫度低于4040度度時凝固成凝膠狀時凝固成凝膠狀。起固化培養(yǎng)基的作用。起固化培養(yǎng)基的作用。瓊脂粉的瓊脂粉

45、的用量在用量在6 6- -10g10gL L之間若濃度太高，培養(yǎng)基就之間若濃度太高，培養(yǎng)基就會變得很硬，營養(yǎng)物質(zhì)難以擴(kuò)散到培養(yǎng)的組織中去。會變得很硬，營養(yǎng)物質(zhì)難以擴(kuò)散到培養(yǎng)的組織中去。若濃度過低，凝固性不好。若濃度過低，凝固性不好。一般瓊脂以顏色淺、透明度好、潔凈的為上品。一般瓊脂以顏色淺、透明度好、潔凈的為上品。凝固凝固能力下降的因素能力下降的因素 長時間長時間的高溫的高溫 過酸過堿過酸過堿 時間過久，瓊脂變褐時間過久，瓊脂變褐6. 6. 水水植物生長所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)植物生長所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)均需溶于水均需溶于水才能被細(xì)才能被細(xì)胞吸收。胞吸收。培養(yǎng)目的不同要求不同純度的水培養(yǎng)目的不同要求不

46、同純度的水 蒸餾水蒸餾水 大多數(shù)組織培養(yǎng)大多數(shù)組織培養(yǎng) 去離子水去離子水 原生質(zhì)體培養(yǎng)等要求較高的培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)等要求較高的培養(yǎng) 自來水自來水 大規(guī)模生產(chǎn)的組培化工廠大規(guī)模生產(chǎn)的組培化工廠( (二二) )培養(yǎng)基的種類，配方及特點(diǎn)培養(yǎng)基的種類，配方及特點(diǎn)1.1.常用培養(yǎng)基的種類及配方常用培養(yǎng)基的種類及配方根據(jù)營養(yǎng)水平根據(jù)營養(yǎng)水平含無機(jī)營養(yǎng)，有機(jī)化合物，糖和水含無機(jī)營養(yǎng)，有機(jī)化合物，糖和水培養(yǎng)基培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基：基本培養(yǎng)基：完全培養(yǎng)基：完全培養(yǎng)基：基本培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基+ +植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì) + +其他有機(jī)附加物其他有機(jī)附加物常用的常用的MS,MS,改改MS,WhiteMS,Whi

47、te, ,改改White,Nitsch,N6,B5White,Nitsch,N6,B5等等2.2.常用培養(yǎng)基的特點(diǎn)常用培養(yǎng)基的特點(diǎn)高鹽成分培養(yǎng)基高鹽成分培養(yǎng)基 MS,LS,ERMS,LS,ER等，等，MSMS的鉀，銨，硝酸鹽的鉀，銨，硝酸鹽的用量較大，微量元素齊全，用于的用量較大，微量元素齊全，用于愈傷組織，或用于胚、愈傷組織，或用于胚、莖段、莖尖及花藥培養(yǎng)莖段、莖尖及花藥培養(yǎng)。硝酸鉀含量較高的培養(yǎng)基硝酸鉀含量較高的培養(yǎng)基 B5,N6,SHB5,N6,SH等等 B5 B5 適合于南洋杉，葡萄，豆科和十字花科適合于南洋杉，葡萄，豆科和十字花科 N6 N6 單子葉植物，單子葉植物，禾谷類植物的花藥

48、和花粉培養(yǎng)禾谷類植物的花藥和花粉培養(yǎng) SH SH 單子葉植物及雙子葉植物的培養(yǎng)單子葉植物及雙子葉植物的培養(yǎng)中鹽成分培養(yǎng)基中鹽成分培養(yǎng)基 尼許尼許 H H，NitschNitsch, Miller, , Miller, 培養(yǎng)基等培養(yǎng)基等適合大豆愈傷組織培養(yǎng)和花藥培養(yǎng)，適合大豆愈傷組織培養(yǎng)和花藥培養(yǎng)，更適合木本植物的組織培養(yǎng)更適合木本植物的組織培養(yǎng) 低鹽成分培養(yǎng)基低鹽成分培養(yǎng)基 懷特懷特 White, White, KnopKnop培養(yǎng)基，適合生根培養(yǎng)培養(yǎng)基，適合生根培養(yǎng)( (三三) )培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基的配制1.1.制備母液制備母液 為了避免每次配制培養(yǎng)基都要對幾十種化學(xué)藥品進(jìn)為了避免每次配制培

49、養(yǎng)基都要對幾十種化學(xué)藥品進(jìn)行稱量，應(yīng)該將培養(yǎng)基中的各種成分，行稱量，應(yīng)該將培養(yǎng)基中的各種成分，按原量按原量1010倍、倍、100100倍或倍或10001000倍稱量，配成濃縮液倍稱量，配成濃縮液，這種濃縮液叫，這種濃縮液叫做母液。這樣，每次配制培養(yǎng)基時，取其總量的做母液。這樣，每次配制培養(yǎng)基時，取其總量的1/101/10、1/1001/100、1/10001/1000，加以稀釋，即成培養(yǎng)液。，加以稀釋，即成培養(yǎng)液。培養(yǎng)液中各類物質(zhì)制備母液的方法說明如下培養(yǎng)液中各類物質(zhì)制備母液的方法說明如下: : (1)(1)大量元素。大量元素。大量元素包括硝酸銨等用量較大的幾大量元素包括硝酸銨等用量較大的幾種

50、化合物。制備時，按表中排列的順序，以其種化合物。制備時，按表中排列的順序，以其1010倍倍或或2020倍的用量，分別稱出并進(jìn)行溶解，以后按順序倍的用量，分別稱出并進(jìn)行溶解，以后按順序混在一起，最后加蒸餾水，使其總量達(dá)到混在一起，最后加蒸餾水，使其總量達(dá)到1 1升，此升，此即大量元素母液。即大量元素母液。 （2)2)微量元素。微量元素。因用量少，為稱量方便和精確起見，因用量少，為稱量方便和精確起見，應(yīng)配成應(yīng)配成100100倍或倍或10001000倍的母液。配制時，每種化合物倍的母液。配制時，每種化合物的量加大的量加大100100倍或倍或10001000倍，逐次溶解并混在一起，制倍，逐次溶解并混在

51、一起，制成微量元素母液。成微量元素母液。(3)(3)鐵鹽。鐵鹽。鐵鹽要單獨(dú)配制。由硫酸亞鐵鐵鹽要單獨(dú)配制。由硫酸亞鐵(FeSO47H2O)(FeSO47H2O) 5.575.57克和乙二胺四乙酸二鈉克和乙二胺四乙酸二鈉(NaEDTA)7.45(NaEDTA)7.45克溶于克溶于1 1升升水中配成。水中配成。常需調(diào)節(jié)常需調(diào)節(jié)pHpH值到值到5.5,5.5,平置于棕色瓶中避光保平置于棕色瓶中避光保存。存。每配每配1 1升培養(yǎng)基，加鐵鹽升培養(yǎng)基，加鐵鹽5 5毫升。毫升。(4)(4)有機(jī)物質(zhì)。有機(jī)物質(zhì)。主要指氨基酸和維生素類物質(zhì)。應(yīng)配成主要指氨基酸和維生素類物質(zhì)。應(yīng)配成100100倍或倍或100010

52、00倍的母液。配制時，每種倍的母液。配制時，每種有機(jī)有機(jī)物的量加大物的量加大100100倍或倍或10001000倍，逐次溶解，制倍，逐次溶解，制成有機(jī)母液。成有機(jī)母液。(5)(5)植物激素。植物激素。最常用的有生長素和細(xì)胞分裂素。這類物質(zhì)使用濃最常用的有生長素和細(xì)胞分裂素。這類物質(zhì)使用濃度很低，一般為度很低，一般為0.010.011010毫克毫克/ /升?？砂从昧康纳??？砂从昧康?00100倍倍或或10001000倍配制母液，配制時要單個稱量，分別貯藏。倍配制母液，配制時要單個稱量，分別貯藏。配制植物生長素時，應(yīng)先按要求濃度稱好藥品，置配制植物生長素時，應(yīng)先按要求濃度稱好藥品，置于小燒杯或容量瓶中，用于小燒杯或容