1第十一章植物种质资源保存技术2杜仲种子超干贮藏两年后效果的比较。(a)超干种子室温贮藏,含水量3.3%,发芽率97%,活力指数26.7;(b)-200C贮藏,含水量8.4%,发芽率96%,活力指数24.1;(c)对照种子室温贮藏,含水量7.5%,生活力基本丧失。3一、超低温保存技术4超低温保存:-80℃下保存:液氮保存(1)长期保存种质的遗传特性(2)保持细胞形态发生能力(3)珍稀物种的保存(4)长期保存去病毒材料(5)防止种质衰老(6)延长花粉寿命(7)国际交流(8)创造新的种质资源:耐低温(9)设备简单1、超体温保存的意义52、植物超低温保存的原理低温伤害:细胞内部结冰细胞质溶液浓缩加冷冻保护:二甲基亚砜、PEG、甘油(1)水合作用,提高溶液的黏滞性(2)增加细胞透性,防止细胞内结冰(3)减少冰的形成,减少组织内溶质数量的迅速提高(4)保护质膜,特别是糖类物质63、超低温保存的基本技术(1)材料准备:选择合适的外植体(2)材料预处理:继代、高渗、低温锻炼、ABA处理(3)加冷冻保护剂关键:0℃(4)超低温保存-196℃(5)解冻(快速解冻)(6)培养与再生7(1)茎尖组织(2)幼剑或胚状体(3)悬浮细胞(4)愈伤组织(5)原生质体(6)花粉(7)DNA4、超低温保存的材料8(1)预培养与低温处理7~12天,加山梨醇、ABA,或增加糖浓度低温预处理:0~-20℃(2)冷冻保护剂处理冷冻保护剂0℃+培养基混合(有毒,时间hr)(3)降温处理快速冷冻、慢速冷冻、2步法冷冻、逐级冷冻法(4)化冻方法快速化冻法:37℃慢速化冻法:0℃2~3℃室温5、植物超低温保存一般技术96、植物超低温保存其它技术(1)玻璃化法:高浓度玻璃化保护剂处理液氮保存冷冻保护剂的选择和浓度搭配玻璃化法基本程序:预培养保护剂加前过渡保护剂处理降温化冻和洗涤恢复培养玻璃化法的技术要点:材料:不同材料要求不同保护剂:处理浓度、时间和温度化冻和洗涤:洗涤剂种类、浓度和时间10(2)包埋脱水法含有样品的褐藻酸钠滴向高钙溶液褐藻酸钙+高浓度蔗糖预处理提高样品抗冻力液氮包埋脱水法的优越性:与玻璃化法一样简便,避免保护剂的毒害作用保存材料直接成苗,不需经愈伤组织阶段技术环节:包埋方法:高糖处理再包埋/包埋后高糖处理褐藻酸钠浓度、蔗糖浓度,处理时间保存前脱水是关键再培养:去褐藻酸钙11(3)干燥冷冻法即快速冷冻保存:适度干燥、适度脱水技术关键:直接干燥脱水:用得不多高浓度糖预处理:度浓度糖预处理脱水127、冷冻后细胞活力测定TTC法:显示细胞内脱氢酶的活性刚死细胞仍能染色,不正确FDA法:渗入活细胞后发荧光色谱分析法:不破坏材料:测定生物体产生的挥发气体再培养法:最可靠遗传稳定性检测:138、提高存法率的方法(1)材料的选择:(2)冷冻前预处理(3)选择合适的保存方法(4)选择合适的保护剂(5)正确应用解冻方法(6)化冻和洗涤(7)再培养(8)抗冻蛋白与种质保存14最小生长保存法:高糖、加山梨醇、ABA低温、高CO2最常用的方法:保存时间较短,但可以继代保存二、低温保存151、低温保存方法(1)常温保存热带作物对低温敏感,常温下生长十分缓慢(2)常低温和低温许多植物可在低温下保存:3~4℃,-3~4℃(3)改良培养基:营养元素控制生长(4)高渗培养基(5)生长抑制剂的应用:ABA等(6)低压保存:(7)干燥保存:愈伤组织、体胚干燥后,类似种子贮存162、低温保存的主要影响因素(1)培养基生长延缓因素种类、浓度、配比生长抑制物质种类、浓度、配比(2)温度根据植物类型区别对待(3)材料大小材料太小不易保存173、低温保存方法(1)茎尖培养种质保存最常用的方法,最简便,不会产生遗传变异(2)愈伤组织培养常用方法,继代容易,但易产生遗传变异,不宜做种质资源的保存(3)体细胞胚状体培养一般为人工种子保存,如同种子保存(4)单细胞培养与原生质体培养:很少应用(5)DNA保存:永久保存,但技术上还不适合于高等生物18三、植物种质资源的常温保存(1)概念用组织培养或细胞培养的方法,将不易保存的植物种质资源进行扩繁和保存,保存条件:组织培养室(2)保存原则生长量最低、遗传变异最小、容易再生植株(3)保存对象特异种质资源、无性繁殖植物等(4)保存方法茎尖培养