菊花的組織培養(yǎng)

第一頁，共四十四頁。第二頁，共四十四頁。第三頁，共四十四頁。

專題3植物組織培養(yǎng)課題1：菊花的組織培養(yǎng)第四頁，共四十四頁。離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化再分化愈傷組織第五頁，共四十四頁。組織培養(yǎng)--

是指在人工培養(yǎng)基上，離體培養(yǎng)植物的器官、組織、細(xì)胞和原生質(zhì)體，并使其生長(zhǎng)、增殖、分化以及再生植株的技術(shù)。外植體第六頁，共四十四頁。一、植物組織培養(yǎng)的基本過程（基礎(chǔ)知識(shí)）理論基礎(chǔ)：細(xì)胞具有

（1）什么是全能性？已分化的的細(xì)胞具有使發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。（2）原理：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)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。

全能性第七頁，共四十四頁。（3）實(shí)例：已分化的植物細(xì)胞，仍具有全能性。高度特化的動(dòng)物細(xì)胞，從整個(gè)細(xì)胞來說，全能性受到限制。但它的細(xì)胞核仍然保持著全能性，這是因?yàn)開____

_____。

（4）全能性的比較:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。

（5）全能性表達(dá)的條件：

離體、營養(yǎng)物質(zhì)、激素、適宜的條件細(xì)胞核含有該物種生長(zhǎng)發(fā)育所需要的全部遺傳物質(zhì)第八頁，共四十四頁?；貞洷匦?相關(guān)知識(shí)，結(jié)合P32第一段，從以下幾個(gè)方面對(duì)“分化”進(jìn)行分析：（1)細(xì)胞分化的概念：在個(gè)體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代在______、______、____________上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。（2）過程：如：受精卵增殖→生長(zhǎng)→分化形成組織、器官、系統(tǒng)。形態(tài)結(jié)構(gòu)功能第九頁，共四十四頁。（3）細(xì)胞分化的特點(diǎn)：B.穩(wěn)定性：（不可逆性）C.普遍性：A.持久性：是一種持久性的變化，它發(fā)生在生物體的整個(gè)生命過程中,在胚胎期達(dá)到最大限度.一般來說，已分化的細(xì)胞不會(huì)再變回原來的狀態(tài)，不可逆轉(zhuǎn)的生物界普遍存在，是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。D.遺傳物質(zhì)不變性：第十頁，共四十四頁。(5)原因（細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)）：基因在特定的時(shí)間和空間條件下的選擇性表達(dá)的結(jié)果（4）細(xì)胞分化的結(jié)果：形成不同的細(xì)胞和組織第十一頁，共四十四頁。

通過P32第二段，對(duì)植物組織培養(yǎng)基本過程的分析：

①必要條件：細(xì)胞離體一定營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件

植物組織培養(yǎng)②原理:

細(xì)胞的全能性第十二頁，共四十四頁。（3)基本過程:離體組織或細(xì)胞植物體脫分化愈傷組織芽根再分化A.脫分化：由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，又稱去分化。B.再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器官的過程C.愈傷組織:細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則,是高度液泡化的、成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞.第十三頁，共四十四頁。愈傷組織1、形成的首要條件：另外還需要適宜的溫度、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素的誘導(dǎo)，但不需要陽光。2、細(xì)胞的特點(diǎn)（3個(gè)方面）排列：、狀態(tài)：特質(zhì)：高度的細(xì)胞離體疏松無規(guī)則呈無定形態(tài)的薄壁細(xì)胞液泡化呈無定形態(tài)的薄壁細(xì)胞第十四頁，共四十四頁。人參的愈傷組織第十五頁，共四十四頁。菠蘿的愈傷組織第十六頁，共四十四頁。A.脫分化：由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，又稱去分化。B.再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器官的過程C.愈傷組織:細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則,是高度液泡化的、成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞.第十七頁，共四十四頁。二、影響植物組織培養(yǎng)的因素1、植物材料的選擇A、不同的植物組織，培養(yǎng)的難易程度差別很大

如：煙草和胡蘿卜的組織培養(yǎng)較為容易，枸杞愈傷組織的芽誘導(dǎo)比較難B、對(duì)于同一植物材料的年齡、保存時(shí)間的長(zhǎng)短等會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C、菊花的組織培養(yǎng)一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝第十八頁，共四十四頁。2、營養(yǎng)條件

不同的離體組織和細(xì)胞對(duì)營養(yǎng)、環(huán)境等條件的要求相對(duì)特殊，需配置不同的培養(yǎng)基MS培養(yǎng)基主要成分包括：A、大量元素:N、P、S、K、Ca、Mg等B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co等C、有機(jī)物：甘氨酸、煙酸、肌醇、纖維素、蔗糖D、常常需要添加植物激素：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素等。

第十九頁，共四十四頁。討論：你能說出各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用嗎？同專題2中微生物培養(yǎng)基的配方相比，MS培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同？答：微量元素和大量元素提供植物細(xì)胞生活所必需的無機(jī)鹽；蔗糖提供碳源，同時(shí)能夠維持細(xì)胞的滲透壓；甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿足離體植物細(xì)胞對(duì)特殊營養(yǎng)的需求。微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營養(yǎng)為主。與微生物的培養(yǎng)不同，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機(jī)營養(yǎng)。

第二十頁，共四十四頁。3、植物激素的使用常用的植物激素：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素等。

①激素的濃度：在生長(zhǎng)素存在的情況下，細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)的趨勢(shì)；

加強(qiáng)第二十一頁，共四十四頁。②激素使用的先后順序：?jiǎn)?dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但不利分化細(xì)胞既分裂也分化分化頻率提高第二十二頁，共四十四頁。生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素：>有利于根的分化生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素：<有利于芽的分化，抑制根的分化生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素：＝促進(jìn)愈傷組織生長(zhǎng)③生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素同時(shí)使用，用量的比例對(duì)植物細(xì)胞發(fā)育方向的影響第二十三頁，共四十四頁。4、其他環(huán)境條件--pH、溫度、光照菊花的組織培養(yǎng)：

pH控制在5.8左右

溫度控制在18－22oC

用日光燈照射12h5、消毒-在整個(gè)培養(yǎng)的過程中，都需要是

無菌環(huán)境。第二十四頁，共四十四頁。二、實(shí)驗(yàn)操作（一）制備MS固體培養(yǎng)基MS培養(yǎng)基包括20多種營養(yǎng)成分，實(shí)驗(yàn)室一般使用4℃保存配制好的培養(yǎng)基母液來制備。1、配置各種母液第二十五頁，共四十四頁。①無機(jī)物中大量元素濃縮10倍，微量元素濃縮100倍，常溫保存。②激素類、維生素類以及用量較小的有機(jī)物一般可按1mg/ml的質(zhì)量濃度單獨(dú)配制成母液。③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。1、配置各種母液第二十六頁，共四十四頁。

先將稱好的瓊脂加入800mL蒸餾水，加熱使瓊脂熔化，然后加入蔗糖30g，在依次加入母液（分別是大量元素、微量元素、有機(jī)物和植物激素母液）加蒸餾水至1000mL，調(diào)節(jié)PH，最后分裝到錐形瓶中，每瓶分裝50mL或100mL2、配置培養(yǎng)基先水+瓊脂熔化加入蔗糖30g再依次加母液（分別是大量元素、微量元素、有機(jī)物和植物激素）加蒸餾水至1000mLPH分裝入錐形瓶（裝50或100mL由于菊花的莖段的組織培養(yǎng)比較容易，因此不必添加植物激素。第二十七頁，共四十四頁。3、滅菌分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。第二十八頁，共四十四頁。1、選材：

菊花莖段，取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝（二）外植體消毒2、消毒①流水沖洗菊花莖段用流水沖洗后可加少許洗衣粉，用軟刷輕輕刷洗，刷洗后在流水下沖洗20min左右。第二十九頁，共四十四頁。②酒精處理用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分?jǐn)?shù)為70％的酒精中搖動(dòng)2－3次，持續(xù)6－7s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗。③消毒液處理取出后用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的氯化汞溶液中1－2min，取出后在無菌水中至少清洗3次，漂凈消毒液。第三十頁，共四十四頁。（三）接種污染的主要來源是空氣中的細(xì)菌和孢子，接種室消毒是至關(guān)重要的。用70％的酒精噴霧使空氣消毒，酒精或新潔爾滅擦洗工作臺(tái)并用紫外線照射20分鐘。1、接種室消毒2、無菌操作要求操作要在酒精燈火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌，接種后立即蓋好瓶蓋。3、材料的切取和接種第三十一頁，共四十四頁。第三十二頁，共四十四頁。4、接種注意事項(xiàng)①每接種一塊外植體前，鑷子需放入體積分?jǐn)?shù)為70％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精燈火焰上燒一遍，冷卻后再接種。②外植體在培養(yǎng)基中要分布均勻，放置外植體數(shù)量根據(jù)錐形瓶的大小確定，每瓶接種6－8塊外植體。③插入時(shí)應(yīng)注意方向，不要倒插。第三十三頁，共四十四頁。（四）培養(yǎng)

接種后的錐形瓶最好放在無菌箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)期間應(yīng)定期消毒。培養(yǎng)溫度控制在18-22℃，并且每日用日光燈光照12小時(shí)。思考、培養(yǎng)過程中為什么需要進(jìn)行光照？為植物光合作用提供光照第三十四頁，共四十四頁。思考：培養(yǎng)過程中，若有外植體不能正常生長(zhǎng)，可能的原因是什么？未嚴(yán)格的消毒、滅菌思考：你根據(jù)什么特征來判斷是否形成了愈傷組織？根據(jù)細(xì)胞的特點(diǎn)，排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形態(tài)的薄壁細(xì)胞第三十五頁，共四十四頁。（五）移栽移栽生根的菊花試管苗之前，應(yīng)先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長(zhǎng)幾日。1、打開封口膜2、清洗轉(zhuǎn)移用流水清洗根部的培養(yǎng)基，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境下生活一段時(shí)間。3、移栽幼苗長(zhǎng)壯后，移栽到土壤中。第三十六頁，共四十四頁。珍珠巖：固體基質(zhì)型，含水量高、蓄水性強(qiáng)、透性好，適合栽培。第三十七頁，共四十四頁。（六）栽培幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開花。第三十八頁，共四十四頁。第三十九頁，共四十四頁。1、培育無病毒植株2、培養(yǎng)紫草愈傷組織,提取紫草素（治療燙傷和割傷的藥物以及染料和化妝品的原料）4、基因工程中亦需用到植物組織培養(yǎng)的方法4、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：3、誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)