植物组织培养重点

器官培养即离体器官的培养。植株培养:对完整植株材料的培养。
组织或愈伤组织培养:是对植物体的各部分组织进行培养或对由植物器官培养产生的愈伤组织进行培养,二者均通过再分化诱导形成植株.
细胞培养:是对由愈伤组织等进行液体振荡培养所得到的能保持较好分散性的离体单细胞或花粉单细胞或很小的细胞团的培养.
原生质体培养:是用酶及物理方法除去细胞壁的原生质体的培养。
初代培养:芽、茎段、叶片、花器等外植体在离体培养条件下诱导愈伤组织、侧芽或不定芽、胚状体过程
植物组织培养:是指通过无菌操作分离植物体的一部分(外植体),接种到培养基上,在人工控制的条件下(包括营养、激素、温度、光照、湿度)进行培养,使其产生完整植株的过程。
愈伤组织:原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞,在组培中则指在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞,多在植物体切面上产生。
外植体:从植物体上分离下来的用于离体培养的材料。
植物细胞全能型:任何具有完成细胞核的植物细胞,能拥有形成一个完整植株所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。
脱分化:已分化好的细胞在人工诱导条件下,恢复分生能力,回复到分生组织状态的过程。
再分化:脱分化后具有分生能力的细胞再经过与原来相同的分化过程,重新形成各类组织和器官的过程。
胚状体:在离体过程中产生一种形似胚(具有明显的根端和芽端),功能与胚相同的结构。
褐变现象:指在接种后,其表面开始褐变,有事甚至会使整个培养基褐变的现象。
继代培养材料的玻璃化:当植物材料不断的进行离体繁殖时,有些培养物的嫩芽,叶片往往会呈半透明水迹状,这种现象通常成为玻璃化。
人工种子:通过植物组织培养的方法获得的具有正常发育能力的材料,外被有特定的物质,
在适宜的条件下可以发芽成苗的植株幼体。
植板密度:形成的细胞团数/植板的细胞总数×100%
对称融合联合签名:双方原生质体均带有核基因组和细胞质基因组的全部遗传信息。
非对称融合:指一方亲本的全部原生质与另一方亲本的部分核物质及细胞质物质重组产生不对称。
继代培养:橡胶抛光轮是初代培养之后的连续数代的扩繁培养过程。目的:繁殖出相当数量的无菌苗,最后达到边繁殖边生根的目的。
细胞悬浮培养:将游离的植物细胞按一定的细胞密度悬浮在液体培养基中进行培养的方法。根据培养基的类型分为: 固体培养(琼脂、卡拉胶等固化),半液半固体培养(固液双层),液体培养(震荡、旋转或静置培养)。
液体培养的优点:不使用凝固剂,节约生产成本,营养吸收充分;操作过程简化。
组织培养按培养对象可分为:植株培养,器官培养,组织培养,细胞培养,原生质体培养。
植物组织培养一般过程:初代培养,继代培养,生根培养,驯化移栽。
植物组织培养的特点:培养条件可以人为控制,生长周期短,繁殖率高,管理方便,利于工厂化生产和自动化控制。
组织培养技术在农业生产上的应用主要体现于以下几个方面:快速繁殖优良苗木;获得脱毒苗;育种上应用;工厂化育苗。
1902年,德国著名的植物生理学家和植物学家哈伯兰特提出了高等植物细胞全能性。1958年,美国植物学家斯图尔德等人,用胡萝卜根韧皮部的细胞进行培养,得到了完整植株,证明了细胞全能性。
怀特1943年发表了《植物组织培养手册》专著,使植物组织培养开始成为一门新兴的学科。
腺嘌呤与生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一,这一比例高时,产生芽,这一比例低时,则形成根,相等则不分化。
标准的组培实验室包括:1、洗涤室,器具的洗涤,干燥和消毒,2、配置室,进行药品的保存,配置,消毒,分装等,3、灭菌室,培养基及使用器具的消毒与灭菌,4、接种室,进行材料的接种,内置超净工作台或接种箱,外设缓冲间,放置拖鞋,工作服,工作帽,5、培养室,将接种的材料进行无菌培养生长的场所,6、细胞学观察实验室、进行培养材料的组织学,细胞学的观察照相等。
高压灭菌锅的使用方法:1、加热,灭菌前检查灭菌锅内水量是否充足,然后将培养基放于灭菌锅内,盖好盖,关闭放气阀,打开电源,加热开温,2、排气,当温度开至0.5kg/cm2 时,打开放气阀彻底排出锅内空气,然后关闭放气阀,促使压力继续上升,3、温度控制,当锅内压力升至1.1kg/cm2 时,计时15-20分钟,计时结束后,关闭电源,4、出锅,当灭菌锅自然冷却后,取出培养基,放置于接种室备用。
MS培养基特点:1、无机盐离子浓度高,硝酸盐含量较高,2、用于植物的器官,花药,细胞和原生质体培养(大多数双子叶植物)。
B5培养基特点:1、含有较低的铵,可能对不少培养物的生长有抑制作用,2、双子叶植物尤其是木本植物组培可选择。
White培养基特点:1、无机盐数量较低,2、适于生根培养。
N6培养基特点:1、成分较简单,KNO3和(NH42SO4含量高,3、适合花药培养。
KM-8P培养基特点1、有机成分较复杂,它包括了所有的单糖和维生素,2、广泛用于原生质体培养,包括融合的培养。
培养基成分:水,无机盐(大量元素,微量元素),有机物(碳水化合物,维生素,氨基酸,肌醇,天然复合物),植物生长调节物质(植物激素,植物生长调节剂),培养材料的支持物(琼脂),其他辅助型物质(抗生物质,抗氧化物,活性炭)。
培养基的制备1、选择合适的培养物,2、母液的配置,3、量取母液,4、称量蔗糖,琼脂放入600ml蒸馏水的锅内,加热使其溶化,5、加入母液,混合均匀,6、定容,7、调PH8、分装入瓶,9、封口,10、灭菌备用。
灭菌种类:物理方法:干热(烘烧和灼烧),湿热(常压或高压蒸馏煮),射线处理(紫外线,超声波,微波),过滤,清洗和大量无菌水冲洗等。化学方法:使用,甲醛,过氧化氢,高锰酸钾,漂白粉,次氯酸钠,酒精化学药品处理。
褐变现象产生原因:1、植物品种,由于多酚氧化酶活性上的差异,不同品种间的褐变现象不同,2、生理状态,由于外植体的生理状态不同,在接种后褐变程度也有所不同,一般来说,幼嫩的组织在接种后褐变程度不明显,而老熟的组织在接种后褐变程度较为严重,3、培养基成分,浓度过高的无机盐会使某些观赏性植物的褐变程度增加,此外,细胞分裂素的水平过高也会刺激某些外植体的多酚氧化酶的活性,从而使褐变现象加深,4、培养条件不当,如果光照过强,温度过高,培养时间过长等,均可使多酚氧化酶的活性提高,从而加速被培养的外植体的褐变程度。
防止,减轻褐变现象发生的措施:1、选择合适的外植体,一般来说,最好选择生长处于旺盛的外植体,这样可以使褐变现象明显减轻,2、合适的培养条件,无机盐成分,植物生长物质水平,适宜温度及时继代培养均可以减轻材料的褐变现象。
玻璃化产生原因:1、不同种类品种间试管苗的玻璃化程度有差异,2、当培养基细胞分裂素水平较高时易出现玻璃化现象,3、培养容器中空气湿度过高,透气性较差时易出现玻璃化现象。解决方法1、减少培养基中的溶质水平,以降低培养基的水势,2硝化纤维素膜、减少培养基中含氮化合物的用量,3、增加光照,4、增加容器通风,进行CO2施肥,5、降低培养温
度,进行变温培养,6、降低培养基中的细胞分裂素含量,可以考虑加入适量脱落酸或少量聚乙烯醇。
胚乳培养的主要目的:获得无子结实的三倍体植株。
体细胞胚胎同步化的方法:1、化学抑制法,性蚀2、低温抑制法,3、渗透压选择法,4、机械过筛选择法(过滤),5、应用植物胚性细胞分级仪。
保证训化移栽存活率的方法1、培育壮苗,2、选择合适的移栽介质,3、注意移栽方式,4、加强栽后的环境调控。
胚培养的意义:1、用于胚的挽救,2、打破种子休眠,3、克服珠心胚的干扰,4、诱导胚状体及胚性愈伤组织,5、种子生活力的快速测定。
重要的脱毒方法及基本原理:1、热处理脱毒,原理,当植物组织处于高于正常温度的环境中时,组织内部的病毒受热后部分或全部钝化,不能生成或生成的病毒很少,以致病毒含量不断降低,从而达到脱毒的目的,2、微茎尖培养脱毒,原理:感染病毒植株的体内病毒的分布不均匀,病毒的数量随植株部位及年龄而异,越靠近茎顶端区域的病毒的感染程度
越低,生长点则几乎不含或含病毒很少,3、热处理结合茎尖培养脱毒,4、微体嫁接脱毒,5、抗病毒药剂脱毒。
以脱毒为目的微茎尖培养的材料要求:消毒,剥离幼叶和叶原基,切取0.1-0.2mm大小,仅留一两个叶原基的茎尖分生组织。
脱毒苗的检测方法:钢管扩口机1、指示植物法,利用病毒在其他植物(指示植物)上产生特定症状(枯斑和空斑)作为鉴别病毒存在与否和种类的方法。2、抗血清鉴定法:植物病毒是由蛋白质和核酸组成的核蛋白,是一种较好的抗原,给动物注射后会产生抗体,这种抗原和抗体所引起的凝集成沉淀反应就叫做血清反应。3、电子显微镜检查法,4、酶联免疫测定法。
花粉、花药培养的异同:1、培养目的相同,均获得小孢子植株,2、花药培养属于器官培养,花粉培养属于细胞培养,3、花药培养没有药壁组织干扰,可计数小孢子产生率,可观察雄核发育的全过程,单倍体产量高,但技术复杂。
离体授粉的方法1、胚珠试管受精2、子宫离体授粉3、雌蕊离体授粉
花粉花药培养的作用1、在植物育种中使后代迅速结。2柴火灶、提高目标基因型选择效率。3、排除优势对后代选择的干扰。4、遗传研究的良好实验材料体系。5、突变体的筛选。6、消除至死基因。7、选育新型自交系。8、遗传转化的受体材料。
离体条件下的小孢子发育1、营养细胞发育途径:营养细胞重复分裂形成单倍体。2、生殖细胞发育途径:由生殖细胞重复分裂形成单倍体。3、营养细胞与生殖细胞并进发育途径:由营养细胞和生殖细胞各自独立分裂,共同形成单倍体。4、花粉均等分裂途径:营养细胞和生殖细胞通过核融合,形成多倍体植株。
小孢子正常发育途径:小孢子母细胞经减数分裂形成四分孢子,然后经单核早期、单核靠边期、双核期,最后达到三核期而成为成熟花粉。
花粉花药预处理方法:①高低温处理。②化学物质处理。③其他:包括γ射线、离心、磁场等。低温处理最常用。
单细胞的分离途径:①由植物细胞分离单细胞。②由愈伤组织分离单细胞
单细胞的分离方法:①机械法  ②酶解法
单细胞培养的方法:①平板培养 ②看护培养 ③微室培养  ④条件培养基培养法
影响单细胞培养的因素:①培养基成分  ②细胞植板密度
细胞悬浮培养的方法:①分批培养  ②连续培养  ③半连续培养
细胞培养的应用:①筛选突变体  ②生产次级代谢物  ③诱导多倍体  ④生产人工种子
分离原生质体所用的酶类:①纤维素酶  ②果胶酶  ③半纤维素酶
原生质体培养的过程:原生质→细胞再生→细胞分裂→细胞团芽和根
原生质体培养的方法:①细胞植板法 ②半固体培养基法 ③琼脂糖法  ④多用液体培养基法
原生质体活性试验:①以胞质环流作为代谢活跃进行的指标 ②以氧的摄入量作指标,可通过指示呼吸代谢强度的氧电极进行测定。③以光合活性做指标 ④以完整的质膜排斥伊月蓝的能力做指标。⑤以二乙酸荧光素的染能力为指标:荧光素双醋酸酯(FDA)染法

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