影响植物离体培养的因素和控制技术

影响植物离体培养的因素和控制技术
影响植物离体培养的因素和控制技术

影响植物离体培养的因素和控制技术
植物组织培养是把植物的器官,组织以至单个细胞,应用无菌操作使其在人工条件下,能够继续生长,甚至分化发育成一完整植株的过程.植物的组织在培养条件下,原来已经分化停止生长的细胞,又能重新分裂,形成没有组织结构的细胞团,即愈伤组织.这一过程称为“脱分化作用”,已经“脱分化”的愈伤组织,在一定条件下,又能重新分化形成输导系统以及根和芽等组织和器官,这一过程称“再分化作用”.植物激素在此过程中起着重要的作用,吲哚乙酸（ IAA ）和 6 –苄基氨基腺嘌呤（ 6 – BA ）的比例,决定了根和芽的分化.
1. 配制培养基
（ 1 ）愈伤组织诱导培养基： MS 培养基（蔗糖含量为 10 g/L , 2,4 – D 含量为 2 mg/L ,琼脂 10 g/L ）.
（ 2 ）试验培养基：在 MS 培养基中按一定比例加入 IAA 和 6–BA .
吲哚乙酸先用少量 0.1 mol/L NaOH 溶解, 6- 苄基氨基腺嘌呤先用少量 0.1 mol/L HCl 溶解,然后用蒸馏水稀释,再加入培养基中.
2. 培养基灭菌
将配好的培养基加入琼脂加热溶解,调至 pH 5.8 ,趁热分装于 100 mL 三角烧瓶中,每瓶约 20 mL .待培养基冷却凝固后,用一层称量纸和一层牛皮纸包扎瓶（管）口,并用棉线扎牢,然后在高压灭菌锅中 121 ℃（ 1 kg/cm 2 ）下灭菌 20 min .取出三角烧瓶放在台子上,冷却后备用.接种操作所需的一切用具（如长镊子、解剖刀、剪刀等）及灭菌水,需同时灭菌.
3. 诱导产生愈伤组织
（ 1 ）取健壮的植物组织数段,每段约 5 cm 长,于烧杯中用 0.1% 氯化汞（升汞）浸泡 20 min ,取出用无菌水洗 3 ～ 4 次,置于无菌培养皿中,在接种箱中按无菌操作要求剥去外皮（接种箱事先用紫外灯灭菌 30 min ）,用解剖刀切成 5 mm 厚的圆片（弃去开始一片和最后一片）,用长镊子将它接种在诱导培养基上,注意圆片的切口朝向培养基,每瓶接种 4 片,接种后扎好瓶口.
（ 2 ）将已接入植物组织（外植体）的三角烧瓶,培养在 25 ℃温室中,每星期检查 l ～ 2 次,剔除材料已被杂菌污染的三角烧瓶, 3 ～ 4 周后产生愈伤组织.
（ 3 ）选取愈伤组织生长良好的三角烧瓶,用解剖刀将愈伤组织切下,转移到含有不同激素的试验培养基中（也可以连同原来的外植体一起转移）,每瓶放 1 ～ 2 块,仍培养在 25 ℃温室中,每周 1 ～ 2 次观察不同处理的三角烧瓶中,愈伤组织分化情况,直至长出根和芽.长成的幼小植株即为“试管苗”,可移栽于花盆中.
植物组织培养发展简史植物组织培养是20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术.它是在人工配制的培养基上,于无菌状态下培养植物器官、组织、细胞、原生质体等材料的方法.
愈伤组织及其形成 愈伤组织（callus）原指植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织.它由活的薄壁细胞组成,可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞.在植物体的创伤部分,愈伤组织可帮助伤口愈合；在嫁接中,可促使砧木与接穗愈合,并由新生的维管组织使砧木和接穗沟通；在扦插中,从伤口愈伤组织可分化出不定根或不定芽,进而形成完整植株.在植物器官、组织、细胞离体培养时,条件适宜也可以长出愈伤组织.其发生过程是：外植体中的活细胞经诱导,恢复其潜在的全能性,转变为分生细胞,继而其衍生的细胞分化为薄壁组织而形成愈伤组织.从植物器官、组织、细胞离体培养所产生的愈伤组织,在一定条件下可进一步诱导器官再生或胚状体而形成植株.在单倍体育种中,也可由花粉产生的愈伤组织或胚状体分化成单倍体植株.甚至可由原生质体培养诱导植株或器官再生.故愈伤组织的概念已不局限于植物体创伤部分的新生组织了.
在植物的组织培养中,从一块外植体形成典型的愈伤组织,大致要经历三个时期：启动期、分裂期和形成期.启动期指细胞准备进行分裂的时期.外源植物生长激素对诱导细胞开始分裂效果很好.常用的有萘乙酸、吲哚乙酸、细胞分裂素等.通常使用细胞分裂素和生长素比例在1∶1来诱导植物材料愈伤组织的形成,如MS+6-BA6-BA是一种人工合成的细胞分裂素6?基腺嘌呤的简称.0.5 mg/L+IBAIBA是一种人工合成的生长素吲哚丁酸的简称.0.5 mg/L.分裂期是指外植体细胞经过诱导以后脱分化,不断分裂、增生子细胞的过程.分裂期愈伤组织的特点是：细胞分裂快,结构疏松,颜色浅而透明.分化期是指在分裂的末期,细胞内开始出现一系列形态和生理上的变化,从而使愈伤组织内产生不同形态和功能的细胞.这些细胞类型有薄壁细胞、分生细胞、色素细胞、纤维细胞等等.外植体的细胞经过启动、分裂和分化等一系列变化,形成了无序结构的愈伤组织.如果在原来的培养基上继续培养愈伤组织,会由于培养基中营养不足或有毒代谢物的积累,导致愈伤组织停止生长,甚至老化变黑、死亡.如果要让愈伤组织继续生长增殖,必须定期地（2～4个星期）将它们分成小块,接种到新鲜的培养基上,这样愈伤组织就可以长期保持旺盛的生长.
愈伤组织的形态发生方式 经过启动、分裂和分化期产生的愈伤组织,其中虽然发生了细胞分化,但并没有器官发生.只有满足某些条件,愈伤组织的细胞才会发生再分化,产生芽和根,进而发育成完整植株.组织培养中诱导丛芽产生一般使用较高的细胞分裂素和较低的生长素配比,如MS+6-BA1 mg/L+IAA（IAA是一种生长素3-吲哚乙酸的简称.）0.1 mg/L.而诱导生根时则可采用1/2MS+IAA0.1 mg/L等.当然,不同的植物种类、不同的生长状态,激素的配比会有很大变化,这需要在实践中摸索,取得经验.

离体，无菌，后期光照，培养液中生长素细胞分裂素 脱分化再分化培育移植

植物组织培养是把植物的器官，组织以至单个细胞，应用无菌操作使其在人工条件下，能够继续生长，甚至分化发育成一完整植株的过程。植物的组织在培养条件下，原来已经分化停止生长的细胞，又能重新分裂，形成没有组织结构的细胞团，即愈伤组织。这一过程称为“脱分化作用”，已经“脱分化”的愈伤组织，在一定条件下，又能重新分化形成输导系统以及根和芽等组织和器官，这一过程称“再分化作用”。植物激素在此过程中起着重要的作用...

全部展开

植物组织培养是把植物的器官，组织以至单个细胞，应用无菌操作使其在人工条件下，能够继续生长，甚至分化发育成一完整植株的过程。植物的组织在培养条件下，原来已经分化停止生长的细胞，又能重新分裂，形成没有组织结构的细胞团，即愈伤组织。这一过程称为“脱分化作用”，已经“脱分化”的愈伤组织，在一定条件下，又能重新分化形成输导系统以及根和芽等组织和器官，这一过程称“再分化作用”。植物激素在此过程中起着重要的作用，吲哚乙酸（ IAA ）和 6 –苄基氨基腺嘌呤（ 6 – BA ）的比例，决定了根和芽的分化。
1. 配制培养基
（ 1 ）愈伤组织诱导培养基： MS 培养基（蔗糖含量为 10 g/L ， 2,4 – D 含量为 2 mg/L ，琼脂 10 g/L ）。
（ 2 ）试验培养基：在 MS 培养基中按一定比例加入 IAA 和 6–BA 。
吲哚乙酸先用少量 0.1 mol/L NaOH 溶解， 6- 苄基氨基腺嘌呤先用少量 0.1 mol/L HCl 溶解，然后用蒸馏水稀释，再加入培养基中。
2. 培养基灭菌
将配好的培养基加入琼脂加热溶解，调至 pH 5.8 ，趁热分装于 100 mL 三角烧瓶中，每瓶约 20 mL 。待培养基冷却凝固后，用一层称量纸和一层牛皮纸包扎瓶（管）口，并用棉线扎牢，然后在高压灭菌锅中 121 ℃（ 1 kg/cm 2 ）下灭菌 20 min 。取出三角烧瓶放在台子上，冷却后备用。接种操作所需的一切用具（如长镊子、解剖刀、剪刀等）及灭菌水，需同时灭菌。
3. 诱导产生愈伤组织
（ 1 ）取健壮的植物组织数段，每段约 5 cm 长，于烧杯中用 0.1% 氯化汞（升汞）浸泡 20 min ，取出用无菌水洗 3 ～ 4 次，置于无菌培养皿中，在接种箱中按无菌操作要求剥去外皮（接种箱事先用紫外灯灭菌 30 min ），用解剖刀切成 5 mm 厚的圆片（弃去开始一片和最后一片），用长镊子将它接种在诱导培养基上，注意圆片的切口朝向培养基，每瓶接种 4 片，接种后扎好瓶口。
（ 2 ）将已接入植物组织（外植体）的三角烧瓶，培养在 25 ℃温室中，每星期检查 l ～ 2 次，剔除材料已被杂菌污染的三角烧瓶， 3 ～ 4 周后产生愈伤组织。
（ 3 ）选取愈伤组织生长良好的三角烧瓶，用解剖刀将愈伤组织切下，转移到含有不同激素的试验培养基中（也可以连同原来的外植体一起转移），每瓶放 1 ～ 2 块，仍培养在 25 ℃温室中，每周 1 ～ 2 次观察不同处理的三角烧瓶中，愈伤组织分化情况，直至长出根和芽。长成的幼小植株即为“试管苗”，可移栽于花盆中。
植物组织培养发展简史植物组织培养是20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。它是在人工配制的培养基上，于无菌状态下培养植物器官、组织、细胞、原生质体等材料的方法。
愈伤组织及其形成 愈伤组织（callus）原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成，可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。在植物体的创伤部分，愈伤组织可帮助伤口愈合；在嫁接中，可促使砧木与接穗愈合，并由新生的维管组织使砧木和接穗沟通；在扦插中，从伤口愈伤组织可分化出不定根或不定芽，进而形成完整植株。在植物器官、组织、细胞离体培养时，条件适宜也可以长出愈伤组织。其发生过程是：外植体中的活细胞经诱导，恢复其潜在的全能性，转变为分生细胞，继而其衍生的细胞分化为薄壁组织而形成愈伤组织。从植物器官、组织、细胞离体培养所产生的愈伤组织，在一定条件下可进一步诱导器官再生或胚状体而形成植株。在单倍体育种中，也可由花粉产生的愈伤组织或胚状体分化成单倍体植株。甚至可由原生质体培养诱导植株或器官再生。故愈伤组织的概念已不局限于植物体创伤部分的新生组织了。
在植物的组织培养中，从一块外植体形成典型的愈伤组织，大致要经历三个时期：启动期、分裂期和形成期。启动期指细胞准备进行分裂的时期。外源植物生长激素对诱导细胞开始分裂效果很好。常用的有萘乙酸、吲哚乙酸、细胞分裂素等。通常使用细胞分裂素和生长素比例在1∶1来诱导植物材料愈伤组织的形成，如MS+6-BA6-BA是一种人工合成的细胞分裂素6?基腺嘌呤的简称。0.5 mg/L+IBAIBA是一种人工合成的生长素吲哚丁酸的简称。0.5 mg/L。分裂期是指外植体细胞经过诱导以后脱分化，不断分裂、增生子细胞的过程。分裂期愈伤组织的特点是：细胞分裂快，结构疏松，颜色浅而透明。分化期是指在分裂的末期，细胞内开始出现一系列形态和生理上的变化，从而使愈伤组织内产生不同形态和功能的细胞。这些细胞类型有薄壁细胞、分生细胞、色素细胞、纤维细胞等等。外植体的细胞经过启动、分裂和分化等一系列变化，形成了无序结构的愈伤组织。如果在原来的培养基上继续培养愈伤组织，会由于培养基中营养不足或有毒代谢物的积累，导致愈伤组织停止生长，甚至老化变黑、死亡。如果要让愈伤组织继续生长增殖，必须定期地（2～4个星期）将它们分成小块，接种到新鲜的培养基上，这样愈伤组织就可以长期保持旺盛的生长。
愈伤组织的形态发生方式 经过启动、分裂和分化期产生的愈伤组织，其中虽然发生了细胞分化，但并没有器官发生。只有满足某些条件，愈伤组织的细胞才会发生再分化，产生芽和根，进而发育成完整植株。组织培养中诱导丛芽产生一般使用较高的细胞分裂素和较低的生长素配比，如MS+6-BA1 mg/L+IAA（IAA是一种生长素3-吲哚乙酸的简称。）0.1 mg/L。而诱导生根时则可采用1/2MS+IAA0.1 mg/L等。当然，不同的植物种类、不同的生长状态，激素的配比会有很大变化，这需要在实践中摸索，取得经验。
离体，无菌，后期光照，培养液中生长素细胞分裂素 脱分化再分化培育移植

收起