植物細(xì)胞培養(yǎng)

植物細(xì)胞培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)

是指在離體條件下，將愈傷組織或其它易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，得到分散成游離的懸浮細(xì)胞，通過繼代培養(yǎng)增殖，獲得大量細(xì)胞的一種技術(shù)。2025/2/12植物體、細(xì)胞來源酶的生產(chǎn)方式：1、從天然植物材料中直接提取

2、從大規(guī)模培養(yǎng)的植物細(xì)胞中提取2025/2/121、從現(xiàn)成植物材料中提取酶的一般步驟取材→預(yù)處理→加提取液搗碎→離心或過濾除去固體物，收集粗酶液→適當(dāng)濃縮→純化→成品加工2、植物細(xì)胞培養(yǎng)在離體條件下，將愈傷組織或其他易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中，進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，得到分散成游離的懸浮細(xì)胞，通過繼代培養(yǎng)使細(xì)胞增殖，從而獲得大量細(xì)胞群體的一種技術(shù)。2025/2/12

采集植物

各種生化技術(shù)有用的物質(zhì)提取分離純化得所需物質(zhì)特點(diǎn)：提取分離法設(shè)備簡單，但受到原料來源的限制植物來源的物質(zhì)的生產(chǎn)提取分離法2025/2/126植物細(xì)胞培養(yǎng)在產(chǎn)酶方面的應(yīng)用應(yīng)用植物細(xì)胞培養(yǎng)可生產(chǎn)下列產(chǎn)酶：木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、菠蘿蛋白酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶糖苷酶、β-半乳糖苷酶、糖化酶、酸性轉(zhuǎn)化酶等2025/2/12名稱價格（美元/kg）用途長春新堿1000000抗腫瘤藥物長春化堿3500000抗腫瘤藥物輔酶Q-10600強(qiáng)心堿嗎啡600麻醉劑、鎮(zhèn)痛劑當(dāng)歸根油800香料、中藥茉莉500-2000香料春黃菊油500香料、藥物苦橙花油1125香料可特因650麻醉劑、鎮(zhèn)痛劑例：植物細(xì)胞培養(yǎng)獲得的產(chǎn)物除酶外，各種色素、藥物、香精從植物或培養(yǎng)的細(xì)胞中提取2025/2/12項(xiàng)目微生物動物細(xì)胞植物細(xì)胞大?。é蘭）1-1010-10020-300懸浮生長可以大部分附著可以，易成團(tuán)營養(yǎng)要求簡單非常復(fù)雜較復(fù)雜生長速率快，0.5-5h慢，15-100h慢，24-74h代謝調(diào)節(jié)內(nèi)部內(nèi)部、激素內(nèi)部、激素環(huán)境敏感忍受范圍廣無細(xì)胞壁非常敏感能忍受廣泛范圍細(xì)胞分化無有有剪切力敏感低非常高高傳統(tǒng)變異、篩選廣泛使用不常使用有時使用細(xì)胞或產(chǎn)物濃度較高低低植物細(xì)胞的特性動、植物細(xì)胞培養(yǎng)和微生物細(xì)胞培養(yǎng)比較2025/2/12總結(jié)：植物細(xì)胞突出特點(diǎn)生產(chǎn)周期長、生長和代謝需要一定的光照對剪切力敏感、2025/2/12二、植物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)相比從植物原材料中提取1）提高產(chǎn)率2）縮短周期3）易于管理、減輕勞動強(qiáng)度4）提高產(chǎn)品質(zhì)量5）其他，如不受季節(jié)、生物資源限制2025/2/12植物細(xì)胞培養(yǎng)的工藝條件及控制一）植物細(xì)胞培養(yǎng)的工藝流程外植體的選擇和處理→愈傷組織的誘導(dǎo)→細(xì)胞的獲取→細(xì)胞培養(yǎng)→分離純化→產(chǎn)物選擇外植體、切取片段、消毒處理，誘導(dǎo)培養(yǎng)生成愈傷組織，分離細(xì)胞后過濾、離心得到能迅速增殖、無特定結(jié)構(gòu)功能的薄壁細(xì)胞團(tuán)，振蕩培養(yǎng)分離得到單細(xì)胞后懸浮培養(yǎng)，最后再大規(guī)模培養(yǎng)2025/2/1212

外植體：由活體（invivo)植物體上提取下來的，接種在培養(yǎng)基上的無菌細(xì)胞、組織、器官等。愈傷組織：在人工培養(yǎng)基上由外植體上形成的一團(tuán)無序生長狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。外植體和愈傷組織2025/2/121.外植體的選取、處理，及愈傷組織的獲?。和庵搀w剪取部位，消毒方法愈傷組織的生長部位愈傷組織的挑取2025/2/122.植物細(xì)胞的獲取有直接分離法、愈傷組織誘導(dǎo)法和原生質(zhì)體再生法1）直接分離法直接從外植體中分離得到細(xì)胞，有機(jī)械法和酶解法這兩種。A。機(jī)械法：只有薄壁組織排列松散，細(xì)胞間結(jié)觸點(diǎn)很少時用機(jī)械法分離葉肉細(xì)胞才能取得成功。2025/2/12B。酶解法酶解法：Takebe等（1968）最早報道：用果膠酶處理可以分離大量的葉肉細(xì)胞加果膠酶過濾、離心2025/2/12注意：大麥，小麥和玉米，很難通過酶解法使細(xì)胞分離。（葉肉細(xì)胞伸長，并在許多地方收縮，細(xì)胞間鏈狀互鎖結(jié)構(gòu)）2025/2/12兩種細(xì)胞分離方法機(jī)械法和酶解法比較機(jī)械法酶解法細(xì)胞不受到酶的傷害；不用質(zhì)壁分離；細(xì)胞產(chǎn)量低；細(xì)胞易破。細(xì)胞受到酶的傷害；要質(zhì)壁分離；細(xì)胞產(chǎn)量高；細(xì)胞不易破。2025/2/122）由愈傷組織誘導(dǎo)分離細(xì)胞莖段步驟1、2：1誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織；2愈傷組織反復(fù)繼代，使組織不斷增殖，提高愈傷組織的松散性；2025/2/12192025/2/12步驟3：搖床用于振蕩繼代懸浮3（Suspensionculture)將愈傷組織在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，建立懸浮培養(yǎng)物優(yōu)點(diǎn)：細(xì)胞團(tuán)成小細(xì)胞團(tuán)或單細(xì)胞；在培養(yǎng)基中均勻分布；有空氣交流。2025/2/123）原生質(zhì)體再生法分離細(xì)胞原生質(zhì)體分離方法也有機(jī)械分離法和酶解法這兩種。分離時要用滲透壓保護(hù)劑

哪些滲透壓保護(hù)劑？形成細(xì)胞懸液2025/2/123）原生質(zhì)體再生法分離細(xì)胞原生質(zhì)體分離方法也有機(jī)械分離法和酶解法這兩種。分離時要用滲透壓保護(hù)劑

蔗糖、葡萄糖、鹽類溶液形成細(xì)胞懸液單細(xì)胞的培養(yǎng)方法

平板培養(yǎng)

看護(hù)培養(yǎng)

液體淺層培養(yǎng)

微室培養(yǎng)（微滴培養(yǎng)）1、平板培養(yǎng)

定義：將一定量細(xì)胞接種到或混合到裝有一薄層固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)的方法。

技術(shù)要點(diǎn)：

單細(xì)胞懸浮液的制備：先過濾細(xì)胞懸浮液，去掉全部組織塊和大的細(xì)胞團(tuán)，獲得含單細(xì)胞或4-6個的細(xì)胞團(tuán)的懸浮液

調(diào)節(jié)細(xì)胞密度；

固體培養(yǎng)基的制備；

接種細(xì)胞：把單細(xì)胞懸浮液轉(zhuǎn)移到瓊脂平板上，鋪成大約1mm的薄層，然后觀察細(xì)胞植板率。

植板率：它以能長出細(xì)胞團(tuán)的單細(xì)胞在接種單細(xì)胞中所占的比例來表示。

優(yōu)點(diǎn)：便于定點(diǎn)觀察；

缺點(diǎn)：通氣性較差。植板率(％)＝形成的細(xì)胞團(tuán)數(shù)接種的細(xì)胞數(shù)×100％2、看護(hù)培養(yǎng)1953年Muir創(chuàng)立；定義：是指用一塊活躍生長的愈傷組織來看護(hù)單個細(xì)胞，使其持續(xù)分裂和增殖的一種培養(yǎng)方法；具體方法：將單個細(xì)胞接種于濾紙上，再置于愈傷組織上培養(yǎng)。此法適用于難于培養(yǎng)的植物種類

優(yōu)點(diǎn)：簡便、成功率高缺點(diǎn)：不能在顯微鏡下直接觀察3、液體淺層培養(yǎng)

技術(shù)：先將細(xì)胞制成一定密度的細(xì)胞懸浮液，用吸管將懸浮液移到培養(yǎng)皿中形成淺層，一般1mm左右，石蠟?zāi)し饪?，靜置培養(yǎng)。

優(yōu)點(diǎn)：

、培養(yǎng)物與空氣接觸面大，通氣性好；

、細(xì)胞代謝產(chǎn)物容易擴(kuò)散，不會造成有害物質(zhì)的危害；

、繼代培養(yǎng)方便、便于觀察。

缺點(diǎn)：由于細(xì)胞可以游動，不能進(jìn)行定點(diǎn)觀察4、

優(yōu)點(diǎn)：可以連續(xù)觀察細(xì)胞的分化和發(fā)育；

缺點(diǎn)：通氣性差，水分難保持，pH易變動。

2025/2/12補(bǔ)充：細(xì)胞懸浮培養(yǎng)Suspensionculture特點(diǎn)細(xì)胞可以不斷增殖，形成高密度的細(xì)胞群體，適于大規(guī)模培養(yǎng)；能夠提供大量較為均勻的細(xì)胞，為研究細(xì)胞的生長、分化創(chuàng)造方法和條件。必須指出懸浮培養(yǎng)中既有單細(xì)胞，也有細(xì)胞團(tuán)。2025/2/121、起始懸浮液的制備愈傷組織液體培養(yǎng)基搖床振蕩懸浮培養(yǎng)質(zhì)地疏松，細(xì)胞分散程度大；質(zhì)地緊密，細(xì)胞分散程度小，不適于懸浮培養(yǎng)轉(zhuǎn)速30-150rpm2-3cm沖程防細(xì)胞破裂2025/2/122025/2/122、懸浮培養(yǎng)的基本形式分批培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)2025/2/12分批培養(yǎng)/成批培養(yǎng)（Batchculture）含義：將愈傷組織培養(yǎng)在一定容積的密閉容器中進(jìn)行培養(yǎng)。它是進(jìn)行細(xì)胞生長和細(xì)胞分裂的生理生化研究常用的培養(yǎng)方法。但要進(jìn)行下一批培養(yǎng)，則生長一定時間后，需要繼代轉(zhuǎn)移。懸浮細(xì)胞分批培養(yǎng)生長特點(diǎn)

延遲期：也叫適應(yīng)期，細(xì)胞很少分裂

對數(shù)生長期：細(xì)胞開始分裂，并以幾何級數(shù)增加

減緩期：細(xì)胞分裂減速

靜止期（穩(wěn)定期）：生成的和死亡的細(xì)胞數(shù)目達(dá)到平衡，總數(shù)不變

衰亡期：細(xì)胞加快死亡懸浮培養(yǎng)系統(tǒng)

類型溶氧破壞性混合度限制因素氣升攪拌式高低均勻細(xì)胞濃度高時有死角機(jī)械攪拌式中強(qiáng)較均勻細(xì)胞濃度高時混合不勻鼓泡式中低不均勻有死角，發(fā)生細(xì)胞沉降懸浮培養(yǎng)系統(tǒng)機(jī)械攪拌式氣升攪拌式2025/2/12懸浮培養(yǎng)特點(diǎn)

培養(yǎng)基體積固定培養(yǎng)過程中，細(xì)胞生長，其數(shù)目不斷發(fā)生變化，呈S型增長。必須適當(dāng)攪拌最后，分離純化、提取固定化培養(yǎng)系統(tǒng)

特點(diǎn)：細(xì)胞固定而培養(yǎng)液循環(huán)流動

按照其支持物不同可以分為兩大類：

A、包埋式固定化培養(yǎng)系統(tǒng)：瓊脂、瓊脂糖、藻酸鹽、聚丙烯酰胺；

B、附著式固定化培養(yǎng)系統(tǒng)：尼龍網(wǎng)、聚氨酯泡沫、中空纖維。

常見的幾種固定化培養(yǎng)系統(tǒng)

流化床生物反應(yīng)器：細(xì)胞包裹在膠粒、泡沫顆粒中，通入空氣使固定化細(xì)胞懸浮于反應(yīng)器中；

填充床生物反應(yīng)器：細(xì)胞固定在膠粒、泡沫顆粒或連續(xù)的多個網(wǎng)中，細(xì)胞固定不動通過流動的培養(yǎng)液傳質(zhì)；

膜生物反應(yīng)器：常見的是中空纖維和螺線式卷繞反應(yīng)器，傳質(zhì)效率低，易阻塞，產(chǎn)物收獲較困難，投資大。

流化床生物反應(yīng)器

填充床生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器－－－中空纖維思考：固定化有何優(yōu)勢？(1)固相細(xì)胞接觸緊密,生長緩慢,細(xì)胞擬組織化,有利于次生產(chǎn)物的積累；(2)細(xì)胞包埋在聚合物中得到保護(hù)，可以減少剪切力的損傷作用；(3)易于把細(xì)胞與培養(yǎng)液分開，更有利連續(xù)培養(yǎng)及生物轉(zhuǎn)化過程的實(shí)現(xiàn)；

固定化細(xì)胞培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：(4)高密度的細(xì)胞群體，可建立細(xì)胞間的物理、化學(xué)聯(lián)系，細(xì)胞位置的相對固定，有利于物化梯度的建立，更有利于產(chǎn)物的合成;(5)環(huán)境條件易于控制，次生代謝物易于釋放。存在的問題：a產(chǎn)物釋放

b氧、養(yǎng)分傳遞2025/2/1245植物組織培養(yǎng)營養(yǎng)條件-培養(yǎng)基(CultureMedium)

培養(yǎng)基是植物組織培養(yǎng)的重要基質(zhì)。培養(yǎng)基的成分主要可以分水、無機(jī)鹽、有機(jī)物、天然復(fù)合物、培養(yǎng)體的支持材料等五大類。二）植物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基2025/2/12二）植物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基培養(yǎng)基（1）植物細(xì)胞的生長和代謝需要大量無機(jī)鹽；（2）植物細(xì)胞需要多種維生素和植物生長激素；（3）植物細(xì)胞需求的氮源一般為無機(jī)氮源；（4）植物細(xì)胞一般以蔗糖為碳源、濃度為2-5%。2025/2/1247

國際上流行的培養(yǎng)基有幾十種，常用的培養(yǎng)基有：

MS培養(yǎng)基、B5培養(yǎng)基、White培養(yǎng)基、N6培養(yǎng)基、KM-8P培養(yǎng)基植物細(xì)胞培養(yǎng)基2025/2/1248常用培養(yǎng)基簡介—1）MS培養(yǎng)基

1962年由Murashige和Skoog為培養(yǎng)煙草細(xì)胞而設(shè)計(jì)的。特點(diǎn)是無機(jī)鹽和離子濃度較高，為較穩(wěn)定的平衡溶液。其養(yǎng)分的數(shù)量和比例較合適，可滿足植物的營養(yǎng)和生理需要。它的硝酸鹽含量較其他培養(yǎng)基為高，廣泛地用于植物的器官、花藥、細(xì)胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)，效果良好。有些培養(yǎng)基是由它演變而來的。植物細(xì)胞培養(yǎng)基2025/2/1249MS培養(yǎng)基配制方法2025/2/1250不同營養(yǎng)條件對植物組織培養(yǎng)的影響

生長良好的愈傷組織無蔗糖蔗糖濃度只有1%蔗糖濃度有5%Theexplantiscompletelycoveredwithgreenshoots,androotsaredevelopingonthelowersurfaceVeryfewshootshavedevelopedontheexplant.Norootsandnocallus愈傷組織.Shootsdevelopedonedgesofuppersurface,andsomerootdevelopmenthasoccuredShootshavedevelopedoverthesurfaceoftheexplant,alongwithrootsfromthelowersurface.Theresultiscomparablewiththecontrolmedium相關(guān)知識2025/2/12NoMSsaltsNosignofregenerationfromexplantatall.

MSsaltsreducedto0.47g.l-1

SomerootgrowthbutreduceddevelopmentofshootsMSsaltsincreasedto9.52g.l-1

Shootsdevelopedonuppersurfaceofexplant.Norootsorcallus.不同營養(yǎng)條件對植物組織培養(yǎng)的影響

2025/2/12無芐基腺嘌呤

芐基腺嘌呤有0.1mg.l-1

Morebalanceddevelopmentofrootsandshoots.However,undifferentiatedcallusisdevelopingattheedgesoftheexplantProfusedevelopmentofrootsandareducednumberofshoots.Undifferentiatedcallusisdevelopingattheedgesoftheexplant激素的影響12025/2/12無萘乙酸Poorshootdevelopmentandnoroots.ExtensivecallusgenerationPoorshootdevelopmentandnoroots萘乙酸有0.1mg.l-1激素的影響2萘乙酸升到5.0mg.l-1Profusedevelopmentofrootsovertheexplantupperandlowersurface,andfewshoots.Somecallus2025/2/12542）B5培養(yǎng)基

是1968年由Galmborg等為培養(yǎng)大豆根細(xì)胞而設(shè)計(jì)的。其主要特點(diǎn)是含有較低的銨，這可能對不少培養(yǎng)物的生長有抑制作用。從實(shí)踐得知有些植物在B5培養(yǎng)基上生長更適宜，如雙子葉植物特別是木本植物。常用植物細(xì)胞培養(yǎng)基2025/2/12553）White培養(yǎng)基

是1943年由White為培養(yǎng)番茄根尖而設(shè)計(jì)的。1963年又作了改良，稱作White改良培養(yǎng)基，提高了MgSO4的濃度和增加了硼素。其特點(diǎn)是無機(jī)機(jī)鹽數(shù)量較低，適于生根培養(yǎng)。常用植物細(xì)胞培養(yǎng)基2025/2/12564）N6培養(yǎng)基

是1974年朱至清等為水稻等禾谷類作物花藥培養(yǎng)而設(shè)計(jì)的。其特點(diǎn)是成分較簡單，KNO3和（NH4）2SO4含量高。在國內(nèi)已廣泛應(yīng)用于小麥、水稻及其他植物的花藥培養(yǎng)和其他組織培養(yǎng)。常用植物細(xì)胞培養(yǎng)基2025/2/1257配置方法：先配母液，按比例稀釋、混合常見母液：不同稀釋倍數(shù)大量元素母液微量元素母液鐵鹽母液維生素母液：維生素和某些氨基酸植物激素母液：吲哚乙酸、萘乙酸、芐基腺嘌呤3.植物細(xì)胞培養(yǎng)基的配制2025/2/12

三）培養(yǎng)溫度和pH等條件溫度：適宜溫度20-25℃，酶合成溫度因植物種類而異

pH:

植物細(xì)胞培養(yǎng)要求穩(wěn)定pH，一般pH5.8-6.1最好

植物細(xì)胞培養(yǎng)過程中pH變化不大溶氧、通氣攪拌:細(xì)胞比較大，較脆弱，對剪切力敏感，且耗氧速率較慢，所以通氣和攪拌不要太強(qiáng)烈光照：對一些植物酶有誘導(dǎo)作用或抑制作用。刺激物：在酶合成時期，適當(dāng)添加。前體的添加：對一些植物酶有誘導(dǎo)作用。如苯丙氨酸刺激物：在酶合成時期，適當(dāng)添加。微生物細(xì)胞碎片

細(xì)胞壁碎片、酵母葡聚糖、果膠酶、纖維素酶、2025/2/1259總結(jié)：植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶應(yīng)用植物細(xì)胞培養(yǎng)可生產(chǎn)下列產(chǎn)酶：木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、菠蘿蛋白酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶糖苷酶、β-半乳糖苷酶、糖化酶、酸性轉(zhuǎn)化酶等2025/2/12

1.

外植體的獲取

2.

植物細(xì)胞培養(yǎng)基的選擇：MS、B5、White、N6

3.

培養(yǎng)時溫度控制：25℃左右，20-30℃

4.

培養(yǎng)時pH控制：5-6，培養(yǎng)基pH為5.5-5.8

5.

溶氧控制：適當(dāng)通風(fēng)，但植物細(xì)胞需氧不多

6.

攪拌速度控制：植物細(xì)胞體積大，較脆弱

7.

光照控制：光照波長、強(qiáng)度、時間均有影響

8.

前體添加：無機(jī)離子、真菌提取物

9.

刺激劑的應(yīng)用：細(xì)胞壁碎片、果膠酶、纖維素酶植物細(xì)胞培養(yǎng)工藝2025/2/1261植物細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)知識

離體（invitro)條件下利用人工培養(yǎng)條件在無菌情況下培養(yǎng)、生長、發(fā)育再生出完整植株的過程。

1958年，英國科學(xué)家Steward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)。

2025/2/1262應(yīng)用領(lǐng)域植物細(xì)胞培養(yǎng)除產(chǎn)酶以外，還可有以下幾方面應(yīng)用

1、快速繁殖運(yùn)用組織培養(yǎng)的途徑，一個單株一年可以繁殖幾萬到幾百萬個植株。例如一株蘭花一年繁殖到400萬株。

2、種苗脫毒針對病毒對農(nóng)作物造成的嚴(yán)重危害，通過組織培養(yǎng)可以有效地培育出大量的無病毒種苗。

3、遠(yuǎn)緣雜交利用組織培養(yǎng)可以使難度很大的遠(yuǎn)緣雜交取得成功，從而育成一些罕見的新物種。二、相關(guān)知識2025/2/1263應(yīng)用領(lǐng)域

4、突變育種采用組織培養(yǎng)可以直接誘變和篩選出具抗病、抗鹽、高賴氨酸、高蛋白等優(yōu)良性狀的品種。

5、基因工程基因工程主要研究DNA的轉(zhuǎn)導(dǎo)，而基因轉(zhuǎn)導(dǎo)后必須通過組織培養(yǎng)途徑才能實(shí)現(xiàn)植株再生。

6、生物制品有些極其昂貴的生物制品，如抗癌首選藥物--紫杉醇等，可通過組織培養(yǎng)方式生產(chǎn)。植物組織培養(yǎng)的基本概念從廣義上講，植物組織培養(yǎng)（Planttissueculture)是指在無菌條件下，將離體的植物器官（根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等）、組織（形成層、花藥組織、胚乳、皮層等）、細(xì)胞（體細(xì)胞和生殖細(xì)胞）以及原生質(zhì)體，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件，使其長成完整的植株的過程。由于培養(yǎng)物脫離母株而在培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，所以又稱之為離體培養(yǎng)。通常用于組織培養(yǎng)的離體材料稱為外植體。植物各類組織培養(yǎng)操作技術(shù)可以統(tǒng)稱為植物組織培養(yǎng)技術(shù)。離體的植物器官完整的植株培養(yǎng)在無菌的培養(yǎng)基植物組織培養(yǎng)的基本概念2025/2/1266植物組織培養(yǎng)的分類

廣義的組織培養(yǎng)依外植體不同，可分為：

1)器官培養(yǎng)（organculture）

2)莖尖分生組織培養(yǎng)(shoottipculture,apicalmeristemculture)3)愈傷組織培養(yǎng)(calluse

cultrue)4)細(xì)胞培養(yǎng)(cellculture)5)原生質(zhì)體培養(yǎng)(protoplastculture)

植物組織培養(yǎng)的原理

植物細(xì)胞的全能性一個植物細(xì)胞能產(chǎn)生一個完整植株的固有能力稱之為細(xì)胞的全能性。換句話說，細(xì)胞全能性是指植物細(xì)胞具有全套遺傳信息，不管是性細(xì)胞還是體細(xì)胞，在特定環(huán)境下仍能進(jìn)行表達(dá)，而產(chǎn)生一個獨(dú)立完整的個體。植物組織培養(yǎng)的原理

植物細(xì)胞分化與脫分化只要有一個完整的膜系統(tǒng)和一個有生命力的核，即使是已經(jīng)高度成熟和分化的植物細(xì)胞，也還保持著回復(fù)到分生狀態(tài)的能力。其回復(fù)過程取決于該細(xì)胞原來所處的自然部位，生理狀態(tài)以及外部環(huán)境條件的影響。一個已停止分裂的成熟細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚鸂顟B(tài)而未分化的組織叫愈傷組織，這種現(xiàn)象叫脫分化。一個已分化的細(xì)胞若要表現(xiàn)其全能性首先要經(jīng)歷脫分化過程，然后再經(jīng)歷分化過程。組織培養(yǎng)中，可以利用特定的條件，如植物激素的調(diào)節(jié)，促進(jìn)細(xì)胞脫分化。植物組織培養(yǎng)的原理再分化和形態(tài)建成切取的植物器官、組織和細(xì)胞，在人工培養(yǎng)條件下，可促進(jìn)脫分化，產(chǎn)生愈傷組織，然后經(jīng)過繼代培養(yǎng)，通過人為控制又可產(chǎn)生分化。這種原已分化的外植體，經(jīng)脫分化培養(yǎng)后再次進(jìn)行的分化現(xiàn)象叫再分化。再分化的組織進(jìn)行形態(tài)建成，最終分化出各器官，產(chǎn)生完整植株。在有些情況下，培養(yǎng)物再分化也可不經(jīng)愈傷組織階段。

植物組織培養(yǎng)的原理激素的調(diào)控研究結(jié)果表明細(xì)胞分裂素/生長素比例是控制器官發(fā)生的重要因素。當(dāng)細(xì)胞分裂素含量高、生長素含量低時，能誘導(dǎo)愈傷組織較多地形成芽；相反，比值低時，則誘導(dǎo)愈傷組織較多地形成根；比值適中時，則保持愈傷組織旺盛地生長而沒有器官分化。植物組織培養(yǎng)的原理植物組織培養(yǎng)的基本過程外植體完整植株不定器官體細(xì)胞胚愈傷組織脫分化再分化2025/2/1272植物組織培養(yǎng)特點(diǎn)

①培養(yǎng)條件可以人為控制②生長周期短，繁殖率高③管理方便，利于工廠化生產(chǎn)和自動化控制2025/2/1273離體的植物器官、組織、細(xì)胞脫分化愈傷組織再分化根芽植物體操作步驟2025/2/12切開胡蘿卜，在圓圈處取一塊組織P-木質(zhì)部、C-形成層、X-韌皮部操作步驟2025/2/12形成層開始形成愈傷組織C1-愈傷組織、C2-形成層操作步驟2025/2/123-4周后完全形成愈傷組織狀態(tài)（脫分化）組織塊失去色素操作步驟2025/2/12把脫分化后的愈傷組織轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)基上操作步驟2025/2/12兩周左右開始再分化，長出幼苗操作步驟2025/2/12將幼苗移植到外部條件下培養(yǎng)（順化）操作步驟2025/2/12馴化一個月后的胡蘿卜植株五、操作步驟植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室組成洗滌室配藥室配培養(yǎng)基室高壓滅菌室接種室培養(yǎng)室溫室洗滌室配培養(yǎng)基室滅菌室接種室藥品室培養(yǎng)室走廊顯微觀察分析室初代培養(yǎng)繼代培養(yǎng)生根培養(yǎng)培養(yǎng)步驟初代培養(yǎng)目的：獲得無菌材料和無性繁殖系。無性繁殖系包括：芽叢、不定芽、胚狀體、原球莖等。培養(yǎng)基：誘導(dǎo)或分化培養(yǎng)基。培養(yǎng)基中CTK多，IAA少。類型（根據(jù)發(fā)育方向）：叢生芽的發(fā)育不定芽的發(fā)育胚狀體的發(fā)育原球莖的發(fā)育頂芽腋芽叢生芽的發(fā)育微型扦插頂芽CTK刺激帶芽的莖切段側(cè)芽接種培養(yǎng)形成的莖梢節(jié)長，直立向上呈小灌木叢狀獲得較多嫩莖梢莖段培養(yǎng)繼代擴(kuò)繁試管苗生根培養(yǎng)無愈傷組織產(chǎn)生初代繼代叢生芽的發(fā)育不定芽的發(fā)育脫分化分化愈傷組織芽、芽叢切割芽叢繼代培養(yǎng)大量芽叢試管苗生根培養(yǎng)外植體初代繼代不定芽的發(fā)育①②愈傷組織培養(yǎng)

愈傷組織具分裂能力的細(xì)胞已分化細(xì)胞脫分化繼代

愈傷組織分