第四章 植物組織培養(yǎng)再生植株

1、第四章第四章植物組織培養(yǎng)再生植株植物組織培養(yǎng)再生植株概述一、植物組織與細(xì)胞培養(yǎng)的區(qū)別一、植物組織與細(xì)胞培養(yǎng)的區(qū)別1979年國際組織培養(yǎng)協(xié)會專業(yè)術(shù)語委員會建議將細(xì)胞培養(yǎng)的概念與組織培養(yǎng)的概念加以區(qū)分。組織培養(yǎng)：是指從植物體中取出組織、器官，然后模擬機(jī)體的生理?xiàng)l件，在體外進(jìn)行培養(yǎng)，使之生存，形成組織或長成植株的技術(shù)過程。細(xì)胞培養(yǎng)：是指從動植物體中獲得細(xì)胞，然后在一定條件下培養(yǎng)，以獲得所需的細(xì)胞或各種產(chǎn)物的技術(shù)過程。常用的組織培養(yǎng)有莖尖培養(yǎng)、

2、芽尖培養(yǎng)、花器培養(yǎng)、發(fā)狀根培養(yǎng)等。其中：（1）莖尖培養(yǎng)、芽尖培養(yǎng)：植物快速繁殖的常用方法；（2）花器培養(yǎng)和莖尖培養(yǎng)：獲得無病毒植株的重要途徑；（3）發(fā)狀根培養(yǎng)：主要目的為獲得某些次級代謝產(chǎn)物。對于植物，組織培養(yǎng)主要是我們常見的用于植物快速繁殖的組培技術(shù)，在名貴花、木、果種苗的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、種苗的脫毒、植物的大規(guī)?？焖俜敝车确矫婢哂兄匾囊饬x和應(yīng)用價(jià)值。細(xì)胞培養(yǎng)主要有以次生代謝產(chǎn)物為目的的大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。二、植物組織細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用二、植

3、物組織細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用（一）在植物育種上的應(yīng)用單倍體育種：通過花藥（花粉）培養(yǎng)獲得單倍體植株，單倍體植物沒有顯性基因的掩蓋作用，易于選擇，用秋水仙素處理使其染色體加倍，并能在很短的時(shí)間內(nèi)獲得純合二倍體植株，因此在育種實(shí)踐中具有獨(dú)特的優(yōu)越性。另外還有胚培養(yǎng)；體細(xì)胞雜交（打破物種間的生殖隔離，實(shí)現(xiàn)其有益基因的交流，改良植物品種，以致創(chuàng)造植物新類型）；細(xì)胞突變體篩選、遺傳轉(zhuǎn)化等。（二）在植物脫毒和離體快繁上的應(yīng)用應(yīng)用最多、最有效。許多植物，特別

4、是無性繁殖植物均受到多種病毒的侵染，造成嚴(yán)重的品種退化，產(chǎn)量降低，品質(zhì)變劣。早在1943年White就發(fā)現(xiàn)植物生長點(diǎn)附近的病毒濃度很低甚至無病毒，利用莖間分生組織培養(yǎng)可脫去病毒，獲得脫毒植株。植物離體快繁的突出優(yōu)點(diǎn)就是快速，而且材料來源單一，遺傳背景均一，不受季節(jié)和地區(qū)等的限制，重復(fù)性好。離體快繁比常規(guī)方法快數(shù)萬倍至百萬倍。（三）在次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)上的應(yīng)用利用植物細(xì)胞組織的大規(guī)模培養(yǎng)，可以高效生產(chǎn)各種天然化合物，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥

5、物、香料、生物堿、天然色素以及其它活性物質(zhì)。嚴(yán)禁用手觸摸材料。4接種和培養(yǎng)接種：在無菌條件下，將切好的外植體立即接種在培養(yǎng)基上，每瓶接種4～10個(gè)。封口：接種后，瓶、管用無菌藥棉或蓋封口，培養(yǎng)皿用無菌膠帶封口。溫度：培養(yǎng)基大多應(yīng)保持在25℃左右，但要因花卉種類及材料部位的不同而區(qū)別對待。增殖：在新稍等形成后需要繼代培養(yǎng)。把材料分株或切段轉(zhuǎn)入增殖培養(yǎng)基中（增殖培養(yǎng)基一般在分化培養(yǎng)基上加以改良），增殖一個(gè)月左右后，可視情況進(jìn)行再增殖。二、外

6、植體的脫分化二、外植體的脫分化——愈傷組織誘導(dǎo)傷組織誘導(dǎo)（一）愈（一）愈傷組織傷組織的形成的形成由外植體或單個(gè)細(xì)胞形成愈傷組織一般要經(jīng)過三個(gè)步驟：啟動期：主要是指細(xì)胞或原生質(zhì)體準(zhǔn)備分裂的時(shí)期，需要采用合適的誘導(dǎo)劑。如通過一些刺激因素(如機(jī)械損傷、改變光照強(qiáng)度、增加氧等)和激素的誘導(dǎo)作用，使外植體細(xì)胞的合成代謝活動加強(qiáng)，迅速進(jìn)行蛋白質(zhì)和核酸的合成。分裂期：即細(xì)胞開始分裂并不斷增生子細(xì)胞的過程。分裂期是指外植體細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)以后脫分化，不斷分

7、裂、增生子細(xì)胞的過程。處于分裂期的愈傷組織的特點(diǎn)是：細(xì)胞分裂快，結(jié)構(gòu)疏松，顏色淺而透明。外植體的脫分化因植物種類、器官來源及其生理狀況的不同而有很大差別。例如，煙草、胡蘿卜等植物的脫分化比較容易，禾本科植物的脫分化比較難；花的脫分化比較容易，莖、葉的脫分化比較難；幼嫩組織的脫分化比較容易，成熟的老組織脫分化比較難。分化期：細(xì)胞內(nèi)部開始發(fā)生一系列形態(tài)和生理上的變化，分化出形態(tài)和功能不同的細(xì)胞。（二）愈（二）愈傷組織誘導(dǎo)傷組織誘導(dǎo)的條件的條