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你听说过袖珍马铃薯吗？•为什么当年从市场上买回家的菊花开放非常美丽、花瓣长、花朵大、花期特别长？因为市场上销售的菊花多半是当年用菊花植株的幼嫩茎扦插培育而形成，感染的病毒少，几乎不影响菊花的生命活动。•从第二年开始为什么菊花的花瓣、花期逐渐缩短，花朵与杭白菊相似？•随着种植时间的延长，菊花感染的病毒增多，严重影响了菊花的生命活动。•上述个大的马铃薯、炫丽的菊花都是利用植物的一块组织，甚至一个细胞通过植物组织培养技术培养成的完整植株。•运用这种技术：•①可以实现优良品种的快速繁殖，保持遗传性状的一致•②可以培养出大量不含病毒的幼苗，提高作物的产量•③可以实现花卉的连续生产，不受开花季节的限制•④······专题3•植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养菊花的品种繁多菊花是菊科菊属的多年生宿根草本植物,是我国的传统名花和世界四大切花之一。长期以来菊花采用分株、扦插等无性繁殖方法进行繁殖。但是传统的繁殖方法易受环境影响,繁殖周期长,随着市场需求的急剧增加,已经不能满足市场日益发展的需要。植物组织培养具有增殖效率高、繁殖速度快的特点,可以用较短的时间和较少的空间生产出大量的试管苗。植物组织培养属于无性生殖中营养生殖营养生殖包括：扦插嫁接压条植物组织培养：关键词：全能性、外植体、脱分化、再分化、愈伤组织。当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素（细胞分裂素、生长素）和其他外界条件（温度、pH、光照、无菌等）的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株，这种培育新植株的方法，叫做植物的组织培养。无菌接种培养室切取形成层诱导愈伤组织的形成脱分化试管苗的形成再分化示例移栽1．培育无病毒植物：如脱毒马铃薯、菊花、草莓等的培育。2．大规模培养愈伤组织：用于生产药物、食品添加剂、香料、色素、杀虫剂等，如从愈伤组织中提取的紫草素，是用于治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。4．基因工程中也要用到植物组织培养的方法：受体细胞为植物细胞时。植物组织培养的应用：（第二课时）3．制成人工种子：解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难或发芽率低等问题。植物组织培养过程：（第三课时）离体的植物器官组织或细胞植物体脱分化（细胞分裂）细胞分裂素≈生长素愈伤组织芽根细胞分裂素生长素细胞分裂素生长素再分化植物组织培养不需要光需要光细胞分裂、分化（一）植物组织培养的理论基础——细胞全能性：基础知识：•概念：高度分化的植物细胞，仍然具有发育成•完整新个体的潜能。•基础：生物体的每一个细胞都包含有该物种所•特有全套遗传物质，都有发育成为完整•个体所必需的全部基因。因为它们都是•由同一个受精卵细胞有丝分裂分化而来。•表达条件：•离体条件•无菌操作•适宜物质的诱导和调节（植物激素）•适宜的营养物质•温度、pH、光照等条件的控制细胞分化：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱（去）分化。再分化：由脱分化产生的愈伤组织重新分化形成根或芽等器官的过程，叫做再分化。外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。愈伤组织：由离体的植物器官、组织或细胞，通过细胞分裂形成的细胞团，叫做愈伤组织。特点：细胞排列疏松而无规则，高度液泡化；呈无定形状态的薄壁细胞。（1）不同的植物，培养的难易程度差别很大：①烟草和胡萝卜的组织培养较为容易；②枸杞愈伤组织的芽诱导比较难；（2）同一种植物材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。（二）影响植物组织培养的因素：1．植物材料的影响：主要是大量元素和微量元素的影响。２．无机营养的影响：A．大量元素:N、P、K、Ca、Mg、S等；B．微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co等其中：Ｎ、Ｐ主要影响蛋白质、核酸的合成；K、Ca、Mg、S主要影响酶的活性。主要是甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖的影响。3．有机营养的影响：（第四课时）其中：蔗糖既是碳源也是调节渗透压的物质；维生素能促进细胞分裂和诱导器官分化；甘氨酸是蛋白质的组成成分，也是有机氮源。•常用的植物激素：•生长素、细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。•在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈加强的趋势。•激素的使用顺序、使用量及比例影响植物细胞的发育方向。4．植物激素的影响：生长素、细胞分裂素和赤霉素。生长素类：2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）等。细胞分裂素类：激动素（KT）、6－苄基嘌呤（6－BA）、玉米素（ZT）等。赤霉素类：赤霉酸（GA3）等作用：2，4－D有利于愈伤组织的生长；IAA、NAA、IBA有利于器官分化。作用：促进细胞的分裂与分化，其中KT能明显促进芽的分化而抑制根的形成。作用：促进不定芽和幼株伸长。使用顺序实验结果使用比例实验结果生长素细胞分裂素生长素细胞分裂素生长素细胞分裂素＝有利于根的分化，抑制芽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，后使用生长素同时使用细胞既分裂也分化分化频率提高常用的培养基一般是MS培养基:MS培养基主要成分：①大量元素:N、P、K、Ca、S、Mg等②微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co等③有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等④植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？答：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。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。5．温度、光照、pH的影响：光照：菊花每日用日光灯照射12h。pH：不同植物对培养基最适pH的要求不同，大多数控制在5～6.5。菊花的组织培养控制在5.8左右。菊花的组织培养程序：制备MS固体培养基外植体消毒接种培养移栽栽培实验操作：（一）制备MS固体培养基：MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般使用4℃保存配制好的培养基母液来制备。1．配制各种母液：①无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍，常温保存。②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1mg/mL的质量浓度单独配制成母液。③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。2．配制培养基：第五课时分装到锥形瓶中，每瓶分装50mL或100mL。①配制培养液：配制1LMS培养基时，先将称好的琼脂加入800mL蒸馏水，加热使琼脂熔化，然后加入蔗糖30g，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，加蒸馏水定容至1000mL。②调pH：③培养基的分装:由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素。3．灭菌：将分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌。1．选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝。（二）外植体消毒：2．消毒：①流水冲洗：菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右。②酒精处理：用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70％的酒精中摇动2～3次，持续6～7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。③消毒液处理：取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1～2min，取出后，在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液。（三）接种：接种前用体积分数为70％的酒精将工作台擦拭一遍，然后点燃酒精灯。因为污染的主要来源是空气中的细菌和孢子。1．接种室消毒：2．无菌操作要求：所有的接种操作都必须在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌。3．材料的切取和接种：将消过毒的菊花茎段在无菌培养皿中切成0.5～1cm的小段，用镊子夹取菊花茎段接种。4．接种注意事项：①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为70％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种。②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜3～4块，菊花6～8块，也不要太少，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件。③插入时应注意茎段方向，形态学上端朝上，形态学下端朝下，不要倒插。茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分。思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。（四）培养：•接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应定期消毒。培养温度控制在18～22℃。•每日用日光灯光照12h。（五）移栽：1．打开封口膜：移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。一般放置在20～25℃的遮荫环境中，适应5～7d。试管苗不萎蔫，有新生长的趋势，便可移栽。2．清洗转移：用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间。3．移栽：待幼苗长壮后再移栽到土壤中。珍珠岩：珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩，经急剧冷却而成的玻璃质岩石，有弧形或圆形裂隙，如珍珠的结构，所以被命名为珍珠岩。蛭石：是一种天然、无毒的矿物质，在高温作用下会膨胀的矿物。它是一种比较少见的矿物，属于硅酸盐。（六）栽培：将幼苗移栽后，每天观察记录幼苗生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。三、课题延伸1．一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养2．实例：芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季2019POWERPOINTSUCCESS2020/3/52019THANKYOUSUCCESS2020/3/5