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1、组织培养的概念：是指用无菌方法使植物体的离体（invitro）器官、组织和细胞在人为提供的条件下生长和发育的所有培养技术的总称。2、脱分化：将已分化的不分裂的静止细胞，放在培养基上培养后，细胞重新进入分裂状态。一个成熟的细胞转变为分生状态的过程叫脱分化。3、再分化：经脱分化的组织或细胞在一定的培养条件下可转变为各种不同的细胞类型，形成完整植株的过程。4、细胞全能性：植物体的每一个具有完整细胞核的细胞都具有该物种全部遗传的物质，在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。5、组织培养植株再生的途径：体细胞胚胎发生途径（胚状体发生途径）；器官发生途径。体细胞发生途径：是指在组织培养中起源于一个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育过程（经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期），形成具有双极性的胚状结构，而发育成再生植株的途径。培养类型：按照外植体的不同，分为植株培养、胚胎培养、器官培养、细胞培养和原生质体培养5种类型。继代培养：培养物在培养基上生长一段时间以后，由于营养物质枯竭，水分散失，以及代谢产物的积累，必须转移到新鲜培养基上培养,这个过程叫做继代培养。植物组织培养的特点：培养条件可以认为控制、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。植物组织培养的应用领域：快速繁殖、种苗脱毒、远缘杂交、基因工程、体细胞无性系变异和新品种培育、单倍体育种、种质保存、生物制品。组织培养在农业上的应用快速繁殖优良苗木；获得脱毒苗；育种上应用；工厂化育苗。实验室的设计规则：便于隔离、便于操作、便于灭菌、便于观察。实验室的组成：准备室、缓冲室、无菌操作室、培养室。培养基的主要成分：水、无机盐、有机物质、天然复合物、凝固剂、植物生长调节剂无机元素的生理作用：（1）组成各种化合物，成为结构物质；（2）构成特殊物质，参与代谢；（3）维持离子平衡、胶体稳定及电荷平衡等电化学作用；（4）影响形态发生和组织、器官的建成等。有机化合物的生理作用：碳源；维持培养基渗透压。维生素：在细胞里主要是以各种辅酶的形式参与多种代谢活动。植物生长调节物质及作用：生长素类：主要被用于诱导愈伤组织形成；促进细胞脱分化；促进细胞伸长；促进生根。细胞分裂素类：促进细胞分裂与扩大；诱导芽分化、促进侧芽萌发、使茎增粗、抑制茎伸长；抑制根分化。赤霉素类：促进幼芽伸长生长，促进不定胚发育成小植株。赤霉素和生长素协同作用，对形成层的分化有影响：当生长素／赤霉素比值高时有利于木质部分化，比值低时有利于韧皮部分化。常用的培养基：MS培养基：它是1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的。是目前应用最广泛的培养基。White培养基：1943年由White为培养番茄根尖而设计的。特点：无机盐浓度较低，适于生根培养。N6培养基：1974年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的。特点：是成分较简单，KNO3和（NH4）2SO4含量高，不含钼。在国内已广泛应用于小麦、水稻及其他植物的花粉和花药培养。B5培养基:是1968年由Galmborg等为培养大豆根细胞而设计的。特点：是含有较低的铵盐，较高的硝酸盐和盐酸硫胺素。KM—8P培养基:它是1974年为原生质体培养而设计的。特点：是有机成分较复杂，它包括了所有的单糖和维生素。消毒灭菌方法：消毒:是指杀死、消除或充分抑制部分微生物，使之不再发生危害作用。灭菌:是指用物理或化学的方法，杀死物体表面和孔隙内的一切微生物或生物体，即把所有生命的物质全部杀死。湿热灭菌法：在密闭的蒸锅内，其中的蒸气不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。在108kPa的压力下，锅内温度达121℃。在此蒸气温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。过滤灭菌法：一些生长调节剂(赤霉素、玉米素)、某些维生素是不耐热的，常用过滤灭菌-细菌过滤器方法。防细菌滤膜网孔的直径为0.45μm以下，可阻止细菌细胞和真菌的孢子通过。外植体的选择标准：种质优良、植株健壮、取材的最适宜时期、适宜的大小。外植体成苗途径：1、外植体→愈伤组织→根、芽→试管苗2、外植体→胚状体→试管苗（胚状体途径）3、外植体→根、芽→试管苗（器官发生途径）常见污染及防治：真菌污染、细菌污染；防治措施：(1)减少或防止材料带菌(2)外植体灭菌要彻底(3)玻璃器皿和金属器皿的灭菌(4)布质制品的灭菌(5)无菌室的消毒(6)操作人员一定要严格按照无菌操作的程序进行接种。外植体的褐变：是指外植体在培养中体内的多酚氧化酶被激活，使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质，有时使整个培养基变褐，从而抑制其他酶的活性，影响材料的培养。试管苗的特点：试管苗的生长环境：高温且恒温、高湿、弱光、无菌；生长细弱、光和作用差、叶片气孔数少，活性差、根的吸收功能弱、对逆境的适应和抵抗能力差。提高试管苗成活的措施：1、试管苗的生理状况：移栽壮苗2、植物生长调节物质：适当加入生长素，去除细胞分裂素，有利生根，提高成活率3、无机盐浓度：适当降低4、加入少许活性炭5、控制好移栽前10天的光、温、湿环境因子6、使试管苗从无菌向有菌逐渐过渡筛选培养基方法：单因子试验法、多因子试验法、广谱实验法。植物培养技术：灭菌、接种、培养和驯化四个环节。愈伤组织培养：是指将外植体接种到人工培养基上，在激素作用下，进行愈伤组织诱导、生长和分化的培养过程。愈伤组织的培养过程：1、愈伤组织的诱导：愈伤组织的诱导就是使已分化的植物细胞脱离原来的发育轨道，失去原有状态和功能，恢复到未分化的状态的过程。2、愈伤组织的分化：诱导期、分化期、分裂期优良的愈伤组织具备的特性：1、高度的胚性或再分化能力，以便从这些愈伤组织得到再生植物。2、容易散碎，以便用这些愈伤组织建立优良的悬浮系，并且在需要时能从中分离出全能性的原生质体。3、旺盛的自我增殖能力，以便用这些愈伤组织建立大规模的愈伤组织无性系。4、经过长期继代保存而不丧失胚性，便有可能对它们进行各种遗传操作。器官分化的植物激素控制理论(激素配比模式)：生长素与细胞分裂素的比值是根和芽形成的控制条件，决定着发育的方向:是愈伤组织、长根还是长芽。高利于根的形成生长素/细胞分裂素适中利于愈伤组织的形成低利于芽的形成愈伤组织的形态建成：体细胞在适宜的培养条件下发生脱分化、再分化，产生芽和根，或者形成胚状体，发育成苗或完整植株。胚状体发生途径与器官发生途径形成植株的区别:胚状体具有两极性，即有茎端和根端。胚状体的维管组织与外植体的维管组织无解剖结构上的联系。胚状体维管组织的分布是独立的“Y”字形。胚状体方式比不定芽方式有更多的优点：胚状体产生的数量比不定芽多；胚状体可以制成人工种子，便于运输和保存；胚状体的有性后代遗传性更接近母体植株。快速繁殖(微繁殖):用组织培养的方法，使植物的部分器官、组织迅速扩大培养，并移植到温室或农田繁殖出大量幼苗的繁殖方法。胚胎培养：是指将植物的胚胎与母体分离，培养在人工的培养基上形成幼苗的过程，包括幼胚培养、成熟胚培养、胚珠培养、子房培养和胚乳培养等。胚胎培养的意义：克服远缘杂种的不亲和性、使胚胎发育不完全的植株获得后代、缩短育种年限、提高育种效率。胚培养的应用：1、克服杂种胚的败育，获得稀有杂种2、获得单倍体和多倍体植株3、打破种子休眠，促进胚萌发胚乳培养：是指将胚乳从母体上分离出来，在无菌的环境条件下培养，使其生长发育形成幼苗的过程。离体受精：（IVF）指在离体环境中完成被子植物的精、卵融合而且利用受精所产生的“离体合子”培养再生植株，做到整个受精与胚胎发育过程完全在离体条件下完成。未成熟胚培养的三种不同的生长方式：胚性发育；早熟萌发；形成愈伤组织。花粉的培养：是指花粉在培养基上改变其正常发育和机能，不经受精而发生细胞分裂，由单个花粉粒发育成完整单倍体植株的技术。单倍体植物：用离体培养花药的方法使花粉发育成一个完整的植株。花药培养：是将花粉发育至一定阶段的花药接种到人工培养基上进行培养，以形成花粉胚或愈伤组织进而分化成植株的技术。两者的共同点是利用花粉（小孢子）染色体数目的单倍性，培育单倍体植株，这是花药和花粉培养技术被广泛应用于植物遗传育种的主要原因。单倍体育种的应用：1、诱导形成单倍体，快速获得纯系，缩短育种周期；2、有利于筛选隐性突变体，提高选择效率；3、有利于隐性基因控制性状的选择；4、快速获得自交系的超雄株；5、遗传工程受体；6、获得染色体异附加系和代换系；7、突变体选育。看护培养：用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，并使其生长和增殖。这个愈伤组织块称为看护愈伤组织。诱导形成单细胞系。单细胞培养：单细胞的分离：愈伤组织或悬浮培养物（常见）；纤维素酶和果胶酶从组织分离。细胞悬浮培养的应用：1、植物有用物质的生产2、诱发和筛选突变体3、原生质体培养和细胞分离4、食品生产成功的悬浮细胞培养体系必须满足3个条件：1、浮悬培养物分散性良好，细胞团较小，一般在30～50个细胞以下，在实际培养中很少有完全由单细胞组成的植物细胞悬浮系。2、均一性好，细胞形状和细胞团大小大致相同，悬浮系外观为大小均一的小颗粒，培养基清澈透亮，细胞色泽呈鲜艳的乳白或淡黄色。3、细胞生长迅速，悬浮细胞的生长量一般2～3天甚至更短时间便可增加1倍。培养周期：具有一定起始培养密度的单细胞，从开始培养到细胞数目和总重量增长停止这一过程，称为一个培养周期。原生质体分离方法：机械分离法；酶分离法（纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶、蜗牛酶、崩溃酶）。原生质体的纯化：离心沉淀法；漂浮法；界面法。原生质体活力测定：1、形态识别：形态上完整，呈圆形，含有饱满的细胞质，颜色鲜艳的即为存活的原生质体。2、染色识别：1）0.1%酚番红或Evans蓝染色：有活力的不被染色，死亡的被染上色。2）双醋酸盐荧光素(FDA)染色法：在荧光显微镜下有荧光的即为有活性的原生质体。原生质体培养方式：液体浅层培养；平板法培养；双层培养法；悬滴法培养、饲喂层培养。原生质体再生过程：指分离、纯化的原生质体在适当的培养方法和培养条件下，恢复细胞壁，再生细胞持续分裂形成细胞团，最后通过愈伤组织或胚状体分化出完整植株的过程。产生的遗传变异：适应性变异、遗传性变异。原生质体融合（体细胞杂交）：使分离出来的不同亲本的原生质体，在人工控制条件下，相互融合成一体，形成杂种细胞，并进一步发育成杂种植株的技术。高pH-高Ca离子法：Keller用pH10.5的50mMCaCl2溶液在37℃时，诱发烟草叶肉原生质体融合。优点：杂种产量高。不足：高pH值对细胞有毒害作用。PEG法：PEG是一种带负电性的高分子化合物，在原生质体融合中起到一种桥梁作用，可以使原生质体凝聚。在洗脱过程中，PEG将被洗掉，导致质膜表面电荷重排。粘连的质膜大面积紧密相连，电荷的重排队导致一个原生质体的负性电荷部位与另一原生质体的正性电荷部位相连而导致融合。PEG结合高钙-高pH诱导法：在无菌条件下混合双亲原生质体----滴加PEG溶液，摇匀，静置---滴加高钙-高pH溶液，摇匀，静置---滴加原生质体培养液洗涤数次---离心获得原生质体细胞团---筛选---再生杂合细胞。体细胞杂种细胞筛选方法：1．互补选择法2、机械分离杂种细胞法3.双荧光标记选择法杂种植株的鉴定：形态学鉴定；细胞学观察；DNA内切图谱分析；同工酶分析。植物脱毒的意义：1、能够有效地保持优良品种的特性2、快速繁殖品种，使优良品种迅速应用3、生产无病毒种苗，防止品种退化4、节约耕地，提高农产品的商品率5、便于运输植物脱毒的方法：物理方法、化学方法、生物方法1、热处理脱毒原理：病毒DNA分子进入细胞后随植物细胞DNA一起复制。热处理并不能杀死病毒，只能钝化病毒活性，使病毒在植物体内增殖减缓或增殖停止，失去传染能力。3、组织培养脱毒法：包括微茎尖培养脱毒、愈伤组织培养脱毒、珠心组织培养脱毒。植物脱毒苗的鉴定：视觉观察法；生物鉴定法；电子显微镜鉴定法；抗血清鉴定法离体快速繁殖（脱毒）的使用范围：1、用于加速某些难繁殖或繁殖速度很低的植物，或某些需要加速繁殖的特殊基因型，如名贵花卉、优良资源