菊花的组织培养.ppt
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1、课题课题1 菊花的组织培养菊花的组织培养菊菊花花的的品品种种繁繁多多123 菊菊花花是是菊菊科科菊菊属属的的多多年年生生宿宿根根草草本本植植物物,是是我我国国的的传传统统名名花花和和世世界界四四大大切切花花之之一。一。长长期期以以来来菊菊花花采采用用分分株株、扦扦插插等等无无性性繁繁殖殖方方法法进进行行繁繁殖殖。但但是是传传统统的的繁繁殖殖方方法法易易受受环环境境影影响响,繁繁殖殖周周期期长长,随随着着市市场场需需求求的的急急剧剧增增加加,已已经经不不能能满满足足市市场场日日益益发发展展的的需要。需要。植物组织培养属于无性生殖中营养生植物组织培养属于无性生殖中营养生殖殖 营养生殖包括:营养生殖
2、包括:4扦插扦插5嫁接6压条压条 7植物组织培养:植物组织培养:植物组织培养:植物组织培养:当当植物细胞植物细胞脱离了原来所在植物体的脱离了原来所在植物体的器官或组织器官或组织而处于而处于离体状态离体状态时,在一定的时,在一定的营养物质营养物质、激素激素(细胞分裂素、生长素)(细胞分裂素、生长素)和其他和其他外外界条件界条件(温度、(温度、pHpH、光照、无菌等)、光照、无菌等)的作用下,就的作用下,就可能表现出可能表现出全能性全能性,发育成完整的植株,发育成完整的植株,这种培育新植株的方法,叫做植物的组织这种培育新植株的方法,叫做植物的组织培养。培养。820世纪初,曾有人提出能否将植物的薄壁
3、细胞培养成完整植株?研究者从胡萝卜根的韧皮部取下一块组织,并在液体培养基中培养,使其分化出了愈伤组织,从愈伤组织又得到胚状体,胚状体转移到固体培养基上继续培养后,获得了完整的胡萝卜试管植株。经过栽培,此植株能够正常生长并开花结果,其种子繁衍出来的后代与正常植株的种子所繁衍出的后代别无二致。根据此实验可以得出以下结论:即不经过有性生殖过程也能将植物的薄壁细胞培养出与母体一样的完整植株。由于植物的每个有核细胞都携带着母体的全部基因,故在一定条件下,它们均能发育成完整植株,这就是所谓的植物细胞全能性。植物组织培养发展简史9科学家在植物激素对器官建成,及改进培养基配方等方面所取得的成果,极大地推动了组
4、织培养技术的发展,使这项技术可以实际应用于快速繁殖、品种改良等方面。20世纪50年代初期,法国科学家利用组织培养技术成功地脱除了染病大丽花植株所携带的病毒,从而为脱毒苗的生产提供了一种可行的途径。现在凭借组织培养技术来脱除植物的病毒已经在生产中广泛应用。20世纪50年代中期,由于细胞分裂素的发现,使组织培养状态下外植体芽的形态建成成为可人为调控的因素,从而使在组织培养状况下进行植株再生成为现实。进入60年代以后,组织培养技术在基础理论、实际操作方面不断取得进展,相继在植物体细胞杂交、单倍体育种、种质资源保存、快速育苗、人工种子制造、次生代谢物生产等方面有了可喜的成果。时至今日,组织培养技术已经
5、成为基础坚实、易于掌握、应用面广的一种技术手段。10 (一)植物组织培养的(一)植物组织培养的 理论基础理论基础n概念:高度分化的植物细胞,仍然具有发育成概念:高度分化的植物细胞,仍然具有发育成n 完整新个体完整新个体的潜能。的潜能。n基础:生物体的每一个细胞都包含有基础:生物体的每一个细胞都包含有该物种该物种所所n 特有特有全套遗传物质全套遗传物质,都有发育成为完整,都有发育成为完整n 个体所必需的个体所必需的全部基因全部基因。因为它们都是。因为它们都是n 由由同一个同一个受精卵细胞受精卵细胞有丝分裂分化而来。有丝分裂分化而来。基础知识:基础知识:细胞全能性细胞全能性11细胞全能性的特点:高
6、度分化的植物细胞在离体的情况下,在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下,才能表现其全能性。动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性植物细胞要表现全能性,步骤:植物细胞要表现全能性,步骤:1.成熟细胞成熟细胞 分生细胞分生细胞 胚状体胚状体 完整植株完整植株2.成熟细胞成熟细胞 愈伤组织愈伤组织 出根出芽出根出芽完整植株完整植株12n需要条件:1.离体 2.一定的营养物质 3.植物激素:主要是生长素和细胞分裂素 4.适宜温度和pH细胞全能性大小:细胞全能性大小:受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞 分化程度低的细胞分化程度低的细胞 分
7、化程度高的细胞分化程度高的细胞13植物组织培养过程:植物组织培养过程:离离离离体体体体的的的的植植植植物物物物器器器器官官官官组组组组织织织织或或或或细细细细胞胞胞胞植植植植物物物物体体体体 脱分化脱分化脱分化脱分化(细胞分裂)(细胞分裂)(细胞分裂)(细胞分裂)愈愈愈愈伤伤伤伤组组组组织织织织芽芽芽芽根根根根细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂素素素素 生长素生长素生长素生长素细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂素素素素 生长素生长素生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素 生长素生长素生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素 有利于根的分化,有利于根的分化,有利于根的分化,
8、有利于根的分化,抑制芽的形成抑制芽的形成抑制芽的形成抑制芽的形成有利于芽的分化,抑制根的形成有利于芽的分化,抑制根的形成有利于芽的分化,抑制根的形成有利于芽的分化,抑制根的形成促进愈伤组织的形成促进愈伤组织的形成促进愈伤组织的形成促进愈伤组织的形成v v激素的使用顺序、使用量及比例影响植物细胞的发育方向:激素的使用顺序、使用量及比例影响植物细胞的发育方向:激素的使用顺序、使用量及比例影响植物细胞的发育方向:激素的使用顺序、使用量及比例影响植物细胞的发育方向:先使用生长素,后使用细胞分裂素先使用生长素,后使用细胞分裂素先使用生长素,后使用细胞分裂素先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,
9、但不利分化有利于细胞分裂,但不利分化有利于细胞分裂,但不利分化有利于细胞分裂,但不利分化先使用细胞分裂素,后使用生长素先使用细胞分裂素,后使用生长素先使用细胞分裂素,后使用生长素先使用细胞分裂素,后使用生长素同时使用同时使用同时使用同时使用细胞既分裂也分化细胞既分裂也分化细胞既分裂也分化细胞既分裂也分化分化频率提高分化频率提高分化频率提高分化频率提高29菊花的组织培养程序:菊花的组织培养程序:制备制备MSMS固体培养基固体培养基 外植体消毒外植体消毒接种接种培养培养移栽移栽栽培栽培实验流程图:实验流程图:30课外拓展课外拓展nMS培养基是Murashige和Skoog于1962年为烟草细胞培养
10、设计的,其特点是无机盐和离子浓度较高,是较稳定的离子平衡溶液,它的硝酸盐含量高,其养分的数量和比例合适,能满足植物细胞的营养和生理需要,因而适用范围比较广,多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。基于此,这种培养基就用他们的名字来命名了。31MSMS培养基主要成分:培养基主要成分:大量元素大量元素:N:N、P P、K K、CaCa、S S、MgMg等等微量元素微量元素:B:B、MnMn、CuCu、ZnZn、FeFe、MoMo、I I、CoCo等等有机物:甘氨酸、烟酸、肌醇、有机物:甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等维生素、蔗糖等植物激素:生长素、细胞分裂素、植物激素:生长素、细胞分
11、裂素、赤霉素等赤霉素等323334微生物培养基的配方和MS培养基的配方相比,有哪些明显的不同?微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同,MS培养基则需提供大量无机营养,无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。35(一)制备(一)制备MSMS固体培养基:固体培养基:MS MS培养基包括培养基包括2020多种营养成分,实验室多种营养成分,实验室一般使用一般使用44保存配制好的保存配制好的培养基母液培养基母液来制备。来制备。1 1配制各种母液:配制各种母液:无机物中大量元素浓缩无机物中大量元素浓缩1010倍,微量元素浓缩倍,微量元素浓缩 100100倍,常温保存。倍,常温保存。
12、激素类、维生素类以及用量较小的有机物一激素类、维生素类以及用量较小的有机物一 般可按般可按1mg/mL1mg/mL的质量浓度单独配制成母液。的质量浓度单独配制成母液。用母液配制培养基时,需要根据各种母液的用母液配制培养基时,需要根据各种母液的 浓缩倍数,计算用量。浓缩倍数,计算用量。实验操作实验操作362 2配制培养基:配制培养基:分装到锥形瓶中,每瓶分装分装到锥形瓶中,每瓶分装50mL50mL或或100mL100mL。配制培养液:配制培养液:配制培养液:配制培养液:配制配制配制配制1LMS1LMS1LMS1LMS培养基时,先将称好的琼培养基时,先将称好的琼培养基时,先将称好的琼培养基时,先将
13、称好的琼 脂加入脂加入脂加入脂加入800mL800mL800mL800mL蒸馏水,加热使琼脂熔化,然后加入蒸馏水,加热使琼脂熔化,然后加入蒸馏水,加热使琼脂熔化,然后加入蒸馏水,加热使琼脂熔化,然后加入 蔗糖蔗糖蔗糖蔗糖30g30g30g30g,取配制好的大量元素、微量元素、有机,取配制好的大量元素、微量元素、有机,取配制好的大量元素、微量元素、有机,取配制好的大量元素、微量元素、有机 物和植物激素的母液,依次加入,加蒸馏水定容物和植物激素的母液,依次加入,加蒸馏水定容物和植物激素的母液,依次加入,加蒸馏水定容物和植物激素的母液,依次加入,加蒸馏水定容 至至至至1000mL1000mL1000
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