植物器官的培养精.ppt

植物器官的培养第1页，本讲稿共81页一、器官培养的种类一、器官培养的种类 包括离体的根、茎、叶、花器和果实的培包括离体的根、茎、叶、花器和果实的培养。以器官作为外植体进行离体培养，是植物养。以器官作为外植体进行离体培养，是植物组织培养中最主要的一个方面，进行的植物种组织培养中最主要的一个方面，进行的植物种类最多，应用的范围也最广。类最多，应用的范围也最广。2022/12/12第一节第一节 概述概述第2页，本讲稿共81页 二、二、器官培养的意义：器官培养的意义：1.1.器官培养是研究器官生长、营养代谢、生理生化、组织器官培养是研究器官生长、营养代谢、生理生化、组织分化和形态建成的最好材料和方法；分化和形态建成的最好材料和方法；2.2.器官培养在生产实践上具有重要的应用价值器官培养在生产实践上具有重要的应用价值.2022/12/13第3页，本讲稿共81页 如利用茎、叶和花器培养建立的试管苗，可在短期内提高繁如利用茎、叶和花器培养建立的试管苗，可在短期内提高繁殖速率，进行名贵品种的快速繁殖；殖速率，进行名贵品种的快速繁殖；利用茎尖培养可得到脱毒试管苗，解决品种的退化问题，利用茎尖培养可得到脱毒试管苗，解决品种的退化问题，提高产量和质量；提高产量和质量；将植物器官作诱变处理，用器官培养可得到突变株，进将植物器官作诱变处理，用器官培养可得到突变株，进行细胞突变育种。行细胞突变育种。2022/12/14第4页，本讲稿共81页2022/12/15植植 物物 器器 官官 培培 养养营养器营养器官培养官培养生殖器生殖器官培养官培养根培养根培养茎培养（茎培养（包括茎尖、茎段）包括茎尖、茎段）叶培养（包括叶原基、叶柄、叶培养（包括叶原基、叶柄、叶叶 鞘、叶片、子叶）鞘、叶片、子叶）花培养花培养 （包括花托、花瓣、花丝、（包括花托、花瓣、花丝、花柄、子房、花药）花柄、子房、花药）种子培养（包括成熟与未成熟）种子培养（包括成熟与未成熟）胚胎培养（包括幼胚、成熟胚、胚胎培养（包括幼胚、成熟胚、胚珠、胚珠、子房、胚乳培养子房、胚乳培养 ）第5页，本讲稿共81页第二节第二节 营养器官的培养营养器官的培养2022/12/16一、离体根的培养一、离体根的培养二、茎尖的培养二、茎尖的培养三、茎段的培养三、茎段的培养四、离体叶的培养四、离体叶的培养第6页，本讲稿共81页一、离体根的培养一、离体根的培养（一）（一）意义：意义：生理代谢研究的优良实验体系生理代谢研究的优良实验体系 研究器官分化形态建成的良好体系研究器官分化形态建成的良好体系 建立快速生长的根无性系建立快速生长的根无性系 进行诱变育种进行诱变育种2022/12/17第7页，本讲稿共81页1.1.培养基选择培养基选择 White培养基；培养基；2/3或或1/2 MS 和和 B5培养基培养基 注：离体根生长要求注：离体根生长要求 提供全部必需元素，蔗糖、硝态氮效果好，加入提供全部必需元素，蔗糖、硝态氮效果好，加入B1、B6最重要，生最重要，生长素对离体根影响不一致。培养温度长素对离体根影响不一致。培养温度2527，暗光培养。，暗光培养。2022/12/18（二）（二）培养方法培养方法第8页，本讲稿共81页2.2.无性繁殖系的建立无性繁殖系的建立 种种子子消消毒毒 接接种种待待根根伸伸长长后后从从根根尖尖一一端端切切取取长长1.2cm1.2cm的的根根尖尖接接种种于于培培养养基基发发育育出出侧侧根根待待侧侧根根生生长长约约1 1周周后后切切取取侧侧根根的的根根尖尖进进行行扩扩大大培培养养又又迅迅速速生生长长并并长长出出侧侧根根切切下下进进行行培培养养，如如此此反反复复得得到到从从单单个个根根尖尖衍衍生生而而来来的的离离体体根根的的无无性性系。系。3.培养条件培养条件 暗光和温度暗光和温度25-27。2022/12/19第9页，本讲稿共81页根无性繁殖系的建立根无性繁殖系的建立2022/12/110根根无无性性繁繁殖殖系系无菌种子无菌种子1.2cm接后接后1周周侧根侧根反复转接反复转接第10页，本讲稿共81页 4.4.植株再生培养植株再生培养 根段的离体培养也可以用来再生植株。根段的离体培养也可以用来再生植株。第一步诱导形成愈伤组织。第一步诱导形成愈伤组织。第二步在再分化培养基上诱导芽的分化、在愈伤组织上分化成小植株。第二步在再分化培养基上诱导芽的分化、在愈伤组织上分化成小植株。2022/12/111离离体体根根愈愈伤伤组组织织分分化化芽芽再再生生植植株株再分化培养基再分化培养基脱分化培养基脱分化培养基第11页，本讲稿共81页2022/12/112二、茎尖的培养二、茎尖的培养（一）茎尖培养概念及类型（一）茎尖培养概念及类型（二）茎尖培养方法及步骤（二）茎尖培养方法及步骤第12页，本讲稿共81页 (一一)茎尖培养概念及类型茎尖培养概念及类型 1.1.茎尖培养：切取茎的先端部分或茎尖分生组织部分，进行无茎尖培养：切取茎的先端部分或茎尖分生组织部分，进行无菌培养。茎尖培养根据培养目的和取材大小可分为：菌培养。茎尖培养根据培养目的和取材大小可分为：2.2.微茎尖培养微茎尖培养:带有带有1-21-2个叶原基的生长锥个叶原基的生长锥,其长度不超过其长度不超过 0.5mm0.5mm。2022/12/113第13页，本讲稿共81页3.3.普通茎尖培养：较大的茎尖普通茎尖培养：较大的茎尖(如几如几mmmm到几十到几十mm)mm)、芽尖及侧芽。、芽尖及侧芽。这里主要讲普通茎尖培养。这种培养技术简单，操作方便，茎这里主要讲普通茎尖培养。这种培养技术简单，操作方便，茎尖容易成活，成苗所需时间短尖容易成活，成苗所需时间短 。4.4.茎尖培养的意义：茎尖培养的意义：普通茎尖培养技术简单，操作方便，易成活，成苗普通茎尖培养技术简单，操作方便，易成活，成苗 时间短，加快繁殖。时间短，加快繁殖。微茎尖培养可获得脱毒苗；微茎尖培养可获得脱毒苗；2022/12/114第14页，本讲稿共81页（二）茎尖培养方法及步骤（二）茎尖培养方法及步骤2022/12/115取取材材材材料料处处理理及及消消毒毒培培 养养接接种种驯驯化化移移栽栽第15页，本讲稿共81页直接取材：在生长旺盛、枝条直接取材：在生长旺盛、枝条健壮、无病的母株上选生长不健壮、无病的母株上选生长不久、杂菌污染少的顶梢（久、杂菌污染少的顶梢（1 12cm2cm）（取前可喷杀菌药，可）（取前可喷杀菌药，可顶芽或侧芽）。顶芽或侧芽）。从试管苗获取。从试管苗获取。2022/12/1161 1、取材取材取取1-2顶梢顶梢第16页，本讲稿共81页2022/12/1172 2、材料处理及消毒、材料处理及消毒 将采集到的茎尖切成将采集到的茎尖切成0.5-1.0cm0.5-1.0cm长长去叶（休眠芽预去叶（休眠芽预先剥除鳞片）先剥除鳞片）流水冲洗流水冲洗2-4h 2-4h 7575的酒精中处理的酒精中处理30s 30s 稀释稀释2020倍的次氯酸钠中浸倍的次氯酸钠中浸5-8min(5-8min(取自老枝条上的可取自老枝条上的可适当延长时间）适当延长时间）用无菌水冲洗数次，准备接种。用无菌水冲洗数次，准备接种。第17页，本讲稿共81页 3 3、接种、接种 接种前再剥掉一些叶片，使茎尖接种前再剥掉一些叶片，使茎尖0.5cm 0.5cm 接种接种 要求：随切随接，动作迅速。要求：随切随接，动作迅速。亦可将切下亦可将切下 茎尖材茎尖材 料在料在1 15%VC5%VC液中浸一下。液中浸一下。2022/12/118第18页，本讲稿共81页4 4、培养的方法和程序、培养的方法和程序（1）培养基）培养基 基本培养基基本培养基 MS、White、B5、Heller培养基。培养基。蔗糖作碳源效果好，浓度蔗糖作碳源效果好，浓度23%。激素（激素（2，4-D，IAA，NAA）和有机添加）和有机添加 物有明显影响。但激素浓度以物有明显影响。但激素浓度以0.1mg/L为宜，为宜，不要太高。不要太高。2022/12/119第19页，本讲稿共81页生长太慢：生长太慢：茎尖不增大茎尖不增大变绿变绿细胞逐渐老化细胞逐渐老化休眠休眠 原因原因:生长素浓度太低；温度过低或过高；生长素浓度太低；温度过低或过高；生长太快：生长太快：茎尖迅速增大茎尖迅速增大愈伤组织愈伤组织丧失成苗能力丧失成苗能力 原因原因:生长素浓度过高；光照太弱或温度太高；生长素浓度过高；光照太弱或温度太高；生长正常：生长正常：茎尖基部稍增大并形成少量愈伤组织，茎尖颜色茎尖基部稍增大并形成少量愈伤组织，茎尖颜色 逐渐变绿，并伸长，叶原基发育成可见的小叶，逐渐变绿，并伸长，叶原基发育成可见的小叶，进而形成小苗。进而形成小苗。2022/12/120茎尖生长状态茎尖生长状态第20页，本讲稿共81页（2 2）初代培养条件）初代培养条件 每天每天 光照光照16h16h，光强度光强度1500-30001x1500-30001x，温度温度252252 2022/12/121第21页，本讲稿共81页（3 3）继代培养继代培养 茎尖长成的新梢茎尖长成的新梢切成小段切成小段增殖培养基中增殖培养基中 1个月左右个月左右新梢又可切成小段新梢又可切成小段再转入新培养基再转入新培养基建立和维持了建立和维持了茎尖无性系。茎尖无性系。（即微型扦插）（即微型扦插）继代培养可用继代培养可用MS培养基。培养基。2022/12/122第22页，本讲稿共81页（4 4）诱导生根诱导生根 采用采用12MS培养基培养基 加入一定的生长素类调节物质，如加入一定的生长素类调节物质，如NAA、IBA等。等。新梢基部浸入新梢基部浸入50或或100mg/l的的IBA溶液处理溶液处理4-8h，然后转移到无激素的生根培养基中。然后转移到无激素的生根培养基中。2022/12/123第23页，本讲稿共81页(5)(5)驯化移栽入土驯化移栽入土 在生根培养在生根培养1 1个月左右个月左右生长健壮而发达的根系生长健壮而发达的根系炼苗炼苗移栽移栽 管理（温、光、湿、气）管理（温、光、湿、气）2022/12/124第24页，本讲稿共81页 （一）定义：（一）定义：指不带芽和带一个以上定芽或不定芽（包括块茎指不带芽和带一个以上定芽或不定芽（包括块茎、球茎在内）的幼茎切段的无菌培养。、球茎在内）的幼茎切段的无菌培养。2022/12/125三、茎段培养三、茎段培养第25页，本讲稿共81页（二）意义（二）意义 ：快速繁殖；快速繁殖；探讨茎细胞的生理特点探讨茎细胞的生理特点 进行育种上的筛选突变体的过程进行育种上的筛选突变体的过程2022/12/126第26页，本讲稿共81页（三）培养步骤（三）培养步骤 1.1.材料的选择和处理材料的选择和处理 （1 1）取材：当年生嫩枝取材：当年生嫩枝去叶去叶剪成剪成5cm5cm的小段的小段自来水冲自来水冲洗洗1-3h 1-3h 2022/12/127注：生长期取芽，外植体取枝条顶注：生长期取芽，外植体取枝条顶部或中部茎段。部或中部茎段。第27页，本讲稿共81页（2 2）消毒与接种：）消毒与接种：将材料切割成将材料切割成2-3cm2-3cm长短长短无菌条件下用无菌条件下用7575酒精灭酒精灭菌菌30-60s 30-60s 无菌水冲洗无菌水冲洗0.10.1升汞浸泡升汞浸泡3-8min3-8min（饱和漂白粉浸泡（饱和漂白粉浸泡10-20min 10-20min）无菌水冲洗数次无菌水冲洗数次切割成切割成0.5cm0.5cm以备接种。以备接种。2022/12/128第28页，本讲稿共81页2.2.培养培养 (1)(1)培养基的选择：培养基的选择：MS+3MS+3蔗糖蔗糖+0.7+0.7琼脂琼脂+激素激素 （促进腋芽增殖（促进腋芽增殖6-BAKt6-BAKt和和Ze Ze）(2)(2)培养条件：培养条件：保持保持2525左右，给予充分的光照和光期左右，给予充分的光照和光期2022/12/129第29页，本讲稿共81页(3)(3)继代培养：继代培养：途径一：促进腋芽的快速生长途径一：促进腋芽的快速生长 优点：不会产生变异，方法简便，每年从一个芽优点：不会产生变异，方法简便，每年从一个芽 可增殖可增殖1010万株以上万株以上 途径二：诱导形成大量不定芽。途径二：诱导形成大量不定芽。优点：产生变异。优点：产生变异。继代增殖过程注意选用培养基和生长调节剂继代增殖过程注意选用培养基和生长调节剂2022/12/130第30页，本讲稿共81页（4 4）生根培养）生根培养 目的：使再生的大量试管苗形成根系，获得完整的植株。目的：使再生的大量试管苗形成根系，获得完整的植株。培养基选择：培养基选择：1/21/2，1/31/3或或1/41/4的的MSMS，B5B5培养基或培养基或WhiteWhite培养基培养基 附加生长素（浓度附加生长素（浓度NAA0.1-1.0mg/LNAA0.1-1.0mg/L，IBAIBA和和IAAIAA可稍高）而降低或除可稍高）而降低或除去细胞分裂素。去细胞分裂素。最好添加最好添加0.30.3活性炭，以促进生根活性炭，以促进生根 2022/12/131第31页，本讲稿共81页 3.3.移植移植 移植是一个由异养转变为自养的过程。移植是一个由异养转变为自养的过程。试管苗试管苗炼苗炼苗取苗取苗洗净琼脂洗净琼脂小心移栽小心移栽苗苗期管理（初期湿度要大，基质通气湿润，保湿保温）期管理（初期湿度要大，基质通气湿润，保湿保温）2022/12/132第32页，本讲稿共81页 （一）定义：（一）定义：离体叶培养指包括叶原基、叶柄、离体叶培养指包括叶原基、叶柄、叶鞘、叶片、子叶在内的叶组织的叶鞘、叶片、子叶在内的叶组织的无菌培养。无菌培养。它大多经脱分化形成愈伤组织，再它大多经脱分化形成愈伤组织，再由愈伤组织分化出茎和根。由愈伤组织分化出茎和根。其中叶片培养是一个典型的代表。其中叶片培养是一个典型的代表。2022/12/133四、离体叶的培养四、离体叶的培养第33页，本讲稿共81页（二）意义：（二）意义：1.1.是繁殖稀有名贵品种的有效手段；是繁殖稀有名贵品种的有效手段；2.2.可用于研究形态建成、光合作用、叶绿素形成等理可用于研究形态建成、光合作用、叶绿素形成等理论问题。论问题。2022/12/134第34页，本讲稿共81页（三）叶片的离体培养方法（三）叶片的离体培养方法 发育方式：叶片培养再生成完整植株有两种方式：发育方式：叶片培养再生成完整植株有两种方式：是直接是直接诱导形成芽和根诱导形成芽和根完整植株；完整植株；是先诱导形成愈伤组织，再经愈伤组织分化形成芽和根是先诱导形成愈伤组织，再经愈伤组织分化形成芽和根完整完整植株。植株。其中，以第二种方式最为常见。其中，以第二种方式最为常见。2022/12/135第35页，本讲稿共81页叶片离体培养发育方式（成苗途径）叶片离体培养发育方式（成苗途径）2022/12/136叶原基叶原基叶鞘叶鞘叶片叶片子叶子叶叶柄叶柄愈愈伤伤组组织织茎茎和和根根试试管管苗苗 不定芽不定芽第36页，本讲稿共81页 1.1.材料选择及灭菌材料选择及灭菌 取植物的幼嫩叶片，切割成适当大小（取植物的幼嫩叶片，切割成适当大小（23cm23cm），在），在流水中冲洗干净。再用流水中冲洗干净。再用7070酒精浸泡约酒精浸泡约10s 10s 饱和漂白饱和漂白粉液中浸粉液中浸3-15min3-15min，或在，或在0.10.1升汞中浸升汞中浸3-5min 3-5min 无菌水无菌水冲洗数次冲洗数次无菌的干滤纸上吸干水分无菌的干滤纸上吸干水分接种。接种。注：细嫩与成熟叶片消毒时间不同注：细嫩与成熟叶片消毒时间不同2022/12/137第37页，本讲稿共81页2.2.接种接种 外植体大小：外植体大小：0.5cm0.5cm2 2 薄片（叶柄、子叶）薄片（叶柄、子叶）上表皮朝上接种培养基。最好带叶脉，注意极性上表皮朝上接种培养基。最好带叶脉，注意极性2022/12/138第38页，本讲稿共81页3.3.培养培养 （1）培养基：）培养基：MS、B5、White、N6；蔗糖；蔗糖3%；2.4D利于愈伤组织形成，利于愈伤组织形成，NAA抑制芽形成，利于根发生，抑制芽形成，利于根发生，KT、6-BA利于芽形成。利于芽形成。愈伤组织诱导：愈伤组织诱导：BA 1-3mg/L,NAA 0.25-1mg/L；分化培养：分化培养：CTK 2 mg/L；生根培养：生根培养：NAA 0.51.0 mg/L 2022/12/139第39页，本讲稿共81页(2)(2)培养过程：培养过程：培养约培养约2周至周至4周周形成愈伤组织形成愈伤组织再分化培养基上（附加再分化培养基上（附加6-BA 2mgL）进行分化培养）进行分化培养约约10d左右，愈伤组织开左右，愈伤组织开始转绿出现绿色芽点始转绿出现绿色芽点发育成无根苗发育成无根苗生根培养基生根培养基（附加（附加 NAA0.5-l mg/L）发育形成完整植株。发育形成完整植株。2022/12/140第40页，本讲稿共81页(3)培养条件：培养条件：温度：温度：252 光照时间：光照时间：10-12h，光照强度：光照强度：1500-3000 Lx。2022/12/141第41页，本讲稿共81页 叶的培养比胚，茎尖和茎段培养难度大。叶的培养比胚，茎尖和茎段培养难度大。首先要选用易培养成功的叶组织，如幼叶比成熟叶易培养，首先要选用易培养成功的叶组织，如幼叶比成熟叶易培养，子叶比叶片易培养。子叶比叶片易培养。其次要添加适当的生长素和细胞分裂素，保证利于叶组其次要添加适当的生长素和细胞分裂素，保证利于叶组织的脱分化和再分化。织的脱分化和再分化。2022/12/142第42页，本讲稿共81页第二节第二节 生殖器官的培养生殖器官的培养2022/12/143一、花器官的培养一、花器官的培养二、种子的培养二、种子的培养三、胚胎的培养三、胚胎的培养四、胚珠培养四、胚珠培养五、子房培养五、子房培养六、胚乳培养六、胚乳培养第43页，本讲稿共81页2022/12/144一、花器官的培养一、花器官的培养第44页，本讲稿共81页1.1.定义：定义：花器官培养指整个花器及其组成花器官培养指整个花器及其组成部分如花托、花瓣、花丝、花部分如花托、花瓣、花丝、花柄、子房、花药等的无菌培养。柄、子房、花药等的无菌培养。2022/12/145一、花器官的培养（花蕾）一、花器官的培养（花蕾）第45页，本讲稿共81页2 2、意义：、意义：通过离体花芽培养可了解整体植物和内源激素在花芽性别决定中所起通过离体花芽培养可了解整体植物和内源激素在花芽性别决定中所起的作用的作用 可以了解花器各部分对果实和种子发育的作用可以了解花器各部分对果实和种子发育的作用 内、外源激素在果实种子发育过程中的调控作用内、外源激素在果实种子发育过程中的调控作用 生产上也可用于珍贵品种的扩大繁殖。生产上也可用于珍贵品种的扩大繁殖。2022/12/146第46页，本讲稿共81页 3.3.培养方法培养方法 (1)(1)取材、消毒取材、消毒 从健壮植株上取未开放的花蕾从健壮植株上取未开放的花蕾 7575酒精浸润约酒精浸润约30s 30s 饱和漂白粉浸饱和漂白粉浸泡泡10-15min10-15min（或（或0.10.1升汞中浸升汞中浸3-3-5min 5min）无菌水冲洗数次无菌水冲洗数次接种。接种。2022/12/147第47页，本讲稿共81页2022/12/148(2)(2)接种接种花蕾培养：花梗插入培养基中。花蕾培养：花梗插入培养基中。部分花器培养：切片接入培养基中部分花器培养：切片接入培养基中(3)(3)培养培养培养基：培养基：MS、B5。附加生长素（附加生长素（NAA0.1 mg/L）和细胞分裂素）和细胞分裂素（6-BA 2mg/L），诱导形成愈伤组织或胚状体，再分），诱导形成愈伤组织或胚状体，再分化培养成植株化培养成植株第48页，本讲稿共81页培养条件：培养条件：温度：温度：252 光照时间：光照时间：10-12h，光照强度：光照强度：1500-3000 Lx培养约培养约1周，形成少量愈伤组织。周，形成少量愈伤组织。再经再经1个月就分化出绿色芽点，个月就分化出绿色芽点，再切割转接，可形成大量再切割转接，可形成大量无根苗，经长根成植株，无根苗，经长根成植株，用于繁殖。用于繁殖。2022/12/149第49页，本讲稿共81页2022/12/150二、种子培养二、种子培养第50页，本讲稿共81页2022/12/1511.1.定义：定义：种子培养是指种子培养是指受精后发育完全的受精后发育完全的成熟种子和发育不成熟种子和发育不完全的未成熟种子完全的未成熟种子的无菌培养。的无菌培养。第51页，本讲稿共81页2.2.意义意义 ：可以打破种子休眠，可以打破种子休眠，促进萌发；促进萌发；解决远缘杂种败育性，解决远缘杂种败育性，产生后代；快速繁殖苗木产生后代；快速繁殖苗木 优点：植株分化容易，优点：植株分化容易，无菌操作方便无菌操作方便2022/12/152第52页，本讲稿共81页 3.3.培养技术培养技术(1)(1)种子灭菌种子灭菌 种皮厚或不饱满的种子，宜用种皮厚或不饱满的种子，宜用0.1升汞消毒升汞消毒10-20min。幼嫩的或发育不全的种子，宜用饱和漂白粉消毒幼嫩的或发育不全的种子，宜用饱和漂白粉消毒15-30min。若种子上有绒毛或蜡质，应先用若种子上有绒毛或蜡质，应先用95酒精或吐温酒精或吐温40处理，处理，提高消毒效果。提高消毒效果。对壳厚难萌发的种子，可去壳培养。对壳厚难萌发的种子，可去壳培养。2022/12/153第53页，本讲稿共81页2022/12/154(2)(2)培养基：培养基：A.促种子萌发用促种子萌发用MS培养基，加或不加激素，诱导愈伤组织则可培养基，加或不加激素，诱导愈伤组织则可加入加入6-BA或或2,4-D。B.无胚乳种子应适当加生长素。无胚乳种子应适当加生长素。C.一般糖浓度为一般糖浓度为1-3%。D.打破休眠可加打破休眠可加GA，或在接种前浸种处理。，或在接种前浸种处理。第54页，本讲稿共81页(3)(3)接种培养接种培养 把种子按每瓶把种子按每瓶3-5粒放人培养瓶中，均匀排列粒放人培养瓶中，均匀排列 培养条件：培养条件：温度温度20-28 光强光强1000-20001x，每天光照每天光照10-12h2022/12/155第55页，本讲稿共81页植物胚胎培养是胚及胚器官植物胚胎培养是胚及胚器官(如子房、胚珠如子房、胚珠)在离体无菌条件下，使胚发育成幼苗的技术。在离体无菌条件下，使胚发育成幼苗的技术。包括幼胚培养、成熟胚培养、胚珠培养、包括幼胚培养、成熟胚培养、胚珠培养、子房培养、胚乳培养等。子房培养、胚乳培养等。2022/12/156三、胚胎的培养三、胚胎的培养第56页，本讲稿共81页胚胎培养已有近百年的历史：胚胎培养已有近百年的历史：19041904年的年的HaningHaning最早成功地培养了萝卜和辣椒的胚，最早成功地培养了萝卜和辣椒的胚，并萌发形成小苗。并萌发形成小苗。3030年代年代 成功地把兰科植物的胚培养成小植株。成功地把兰科植物的胚培养成小植株。4040年代在苹果、桃、柑桔、梨、葡萄、山楂、马铃薯、年代在苹果、桃、柑桔、梨、葡萄、山楂、马铃薯、甘蓝与大白菜的种间杂种的胚胎培养、胚乳培养甘蓝与大白菜的种间杂种的胚胎培养、胚乳培养及子房与胚珠培养均取得了不同程度的进展及子房与胚珠培养均取得了不同程度的进展2022/12/157第57页，本讲稿共81页（一）胚胎培养的意义（一）胚胎培养的意义克服远缘杂种的不育性克服远缘杂种的不育性 ；使胚发育不全的植物获得后代使胚发育不全的植物获得后代 缩短育种年限缩短育种年限 ；研究与胚发育有关的内外因素研究与胚发育有关的内外因素2022/12/158第58页，本讲稿共81页（二）离体胚培养（二）离体胚培养 离体胚培养包括胚胎发生过程中不同发育期的胚，一般可分为成离体胚培养包括胚胎发生过程中不同发育期的胚，一般可分为成熟胚和幼胚培养熟胚和幼胚培养。2022/12/159第59页，本讲稿共81页1.1.成熟胚培养成熟胚培养 指子叶期后至发育完全的胚。指子叶期后至发育完全的胚。培养较易成功，在含有大量无机元素和糖的基本培养基上，培养较易成功，在含有大量无机元素和糖的基本培养基上，就能正常生长成幼苗。就能正常生长成幼苗。将成熟或未成熟种子用将成熟或未成熟种子用70酒精进行几秒钟的表面消毒酒精进行几秒钟的表面消毒无菌水冲洗无菌水冲洗3-4次次无菌条件下进行解剖，取出胚并接种无菌条件下进行解剖，取出胚并接种在适当的培养基上培养。在适当的培养基上培养。2022/12/160第60页，本讲稿共81页 培养基：培养基：White Tukey MS无机盐无机盐+糖糖(1-2%)+生长辅助物质生长辅助物质(激素、激素、AA、活性炭、维生素等活性炭、维生素等)2022/12/161第61页，本讲稿共81页幼胚是指子叶期以前的幼小胚。幼胚是指子叶期以前的幼小胚。由于幼胚培养在远缘杂交育种上有极大的利用价值，由于幼胚培养在远缘杂交育种上有极大的利用价值，其研究应用越来越深入广泛。其研究应用越来越深入广泛。幼胚培养技术：心形期胚或更早期的胚（长度仅幼胚培养技术：心形期胚或更早期的胚（长度仅0.10.10.2mm0.2mm）胚越小就越难培养胚越小就越难培养 ,幼胚培养成功的有大麦、荠菜、幼胚培养成功的有大麦、荠菜、甘蔗、甜菜、胡萝卜等甘蔗、甜菜、胡萝卜等 2022/12/162 2.2.幼胚（未成熟胚）培养：幼胚（未成熟胚）培养：第62页，本讲稿共81页（1 1）未成熟胚胎的培养有三种不同的发育）未成熟胚胎的培养有三种不同的发育方式：方式：a.a.继续进行正常的胚胎发育，维持继续进行正常的胚胎发育，维持“胚性生长胚性生长”；b.b.早熟萌发，即培养后迅速萌发成幼苗；早熟萌发，即培养后迅速萌发成幼苗；c.c.胚在培养基中发生细胞增殖形成愈伤组织，并由此再分胚在培养基中发生细胞增殖形成愈伤组织，并由此再分化形成多个胚状体或芽原基。化形成多个胚状体或芽原基。2022/12/163第63页，本讲稿共81页（2 2）幼胚培养技术）幼胚培养技术幼胚培养的操作方法与成熟胚培养方法基本相同。幼胚培养的操作方法与成熟胚培养方法基本相同。值得注意值得注意的是切取幼胚必须在高倍解剖镜下进行，的是切取幼胚必须在高倍解剖镜下进行，操作时要细心，尽量取出完整的胚。操作时要细心，尽量取出完整的胚。幼胚培养成功的关键，是提供幼胚所必需的营养幼胚培养成功的关键，是提供幼胚所必需的营养和环境条件。和环境条件。2022/12/164第64页，本讲稿共81页 培养基培养基 幼胚对培养基要求较高，常用的培养基有幼胚对培养基要求较高，常用的培养基有TukeyTukey，NitchNitch、MSMS，B5B5培养基；培养基；2022/12/165通常存在的影响条件如下：通常存在的影响条件如下：第65页，本讲稿共81页生长调节物质生长调节物质 不同植物的胚培养需要的生长物质不同。不同植物的胚培养需要的生长物质不同。如如IAAIAA可明显促进向日葵胚的生长；可明显促进向日葵胚的生长；IAAIAA，KtKt的共同作用可促进荠菜幼胚的生长；的共同作用可促进荠菜幼胚的生长；一般认为一般认为IAAIAA可使胚的长度增加；可使胚的长度增加；加入加入BABA可提高胚的生存机会；可提高胚的生存机会；2022/12/166第66页，本讲稿共81页天然提取物的作用天然提取物的作用 椰乳对胚培养有一定的促进作用（番茄胚在含有椰乳对胚培养有一定的促进作用（番茄胚在含有50%50%椰乳的培养基中可维持生长椰乳的培养基中可维持生长 ）一些瓜类的胚乳提取物能促进胚生长的能力。一些瓜类的胚乳提取物能促进胚生长的能力。2022/12/167第67页，本讲稿共81页温光条件温光条件 对于大多数植物的胚来说，在对于大多数植物的胚来说，在25-3025-30为宜为宜 早熟果树如桃的种胚，必须经过一定的低温春化阶段才能早熟果树如桃的种胚，必须经过一定的低温春化阶段才能正常萌发生长，而马铃薯胚以正常萌发生长，而马铃薯胚以2020为好。光照可以促进为好。光照可以促进某些植物胚的转绿，利于胚芽生长，而黑暗则利于胚根某些植物胚的转绿，利于胚芽生长，而黑暗则利于胚根生长。因此以光暗交替培养较为有利生长。因此以光暗交替培养较为有利。2022/12/168第68页，本讲稿共81页其它条件其它条件 胚培养中除要求较高的蔗糖（胚培养中除要求较高的蔗糖（4.5%4.5%）浓度、高渗透压以）浓度、高渗透压以外，还要求较高浓度的氨基酸及无机盐。外，还要求较高浓度的氨基酸及无机盐。2022/12/169第69页，本讲稿共81页2022/12/170四、胚珠培养四、胚珠培养（一）定义：（一）定义：胚珠培养是将授粉的子房在无菌条件下解剖后，取胚珠胚珠培养是将授粉的子房在无菌条件下解剖后，取胚珠置于培养基培养的过程。有时也把胚珠连同胎座一起取下来置于培养基培养的过程。有时也把胚珠连同胎座一起取下来培养。培养。第70页，本讲稿共81页2022/12/171柱头柱头花柱花柱子房子房花梗花梗花托花托花组成花组成第71页，本讲稿共81页2022/12/172胚囊胚囊卵细胞卵细胞株心株心珠珠 孔孔反足细胞反足细胞珠珠 被被胚珠胚珠极核极核 株柄株柄第72页，本讲稿共81页2022/12/173（二）意义：（二）意义：胚珠培养可以解决象兰科植物成熟胚较小不易培养的问题。胚珠培养可以解决象兰科植物成熟胚较小不易培养的问题。另一方面在未受精的胚珠培养中，可诱发大孢子发育成另一方面在未受精的胚珠培养中，可诱发大孢子发育成单倍体，用于单倍体育种。单倍体，用于单倍体育种。第73页，本讲稿共81页（三）培养技术：（三）培养技术：从花中取出子房从花中取出子房 70%酒精消毒酒精消毒30秒秒 无菌水冲洗无菌水冲洗 5%次氯酸钠液中灭菌次氯酸钠液中灭菌10分钟分钟 无菌水冲洗数次无菌水冲洗数次 在无菌条件下进行在无菌条件下进行解剖解剖 取出胚珠取出胚珠 放在培养基上放在培养基上 培养培养 基本培养基：用基本培养基：用Nistch培养基培养基 MS、N6、B5等培养基也可采用等培养基也可采用 关键：选择胚的发育时期关键：选择胚的发育时期球形胚期的胚珠较易培养成功球形胚期的胚珠较易培养成功 2022/12/174第74页，本讲稿共81页（四）发育方式：（四）发育方式：2022/12/175未受精胚珠未受精胚珠受精胚珠受精胚珠愈伤组织愈伤组织发育成种子发育成种子大孢子或卵分化为大孢子或卵分化为单倍体植株单倍体植株再生植株再生植株第75页，本讲稿共81页五、子房培养五、子房培养2022/12/1761.1.取材：取材：开花前开花前1 15 5天摘下未授粉子房；天摘下未授粉子房；或授粉后摘下子房。或授粉后摘下子房。2.2.灭菌：灭菌：材料处理材料处理(禾谷类植物用禾谷类植物用70%70%酒精擦洗幼穗；双子叶植物花蕾酒精擦洗幼穗；双子叶植物花蕾用饱和漂白粉灭菌用饱和漂白粉灭菌1515分分)70%)70%浸浸3030秒秒 无菌水冲洗无菌水冲洗 0.1%0.1%升汞升汞15152020分钟分钟 无菌水冲洗无菌水冲洗 无菌滤纸吸干。无菌滤纸吸干。第76页，本讲稿共81页3.接种：接种：无菌条件下剥开幼花，夹出子房并接种于培养基（无菌条件下剥开幼花，夹出子房并接种于培养基（MS、N6等）。等）。4.培养：培养：温度温度26,相对湿度相对湿度50-60%，16h散射光。散射光。2022/12/177第77页，本讲稿共81页 胚乳是由两个单倍的极核和一个单倍的精子结合而成的三倍胚乳是由两个单倍的极核和一个单倍的精子结合而成的三倍体组织。体组织。由它可获得无子结实的三倍体植株，进而可将它加倍成六由它可获得无子结实的三倍体植株，进而可将它加倍成六倍体植株。倍体植株。2022/12/178六、胚乳的培养六、胚乳的培养第78页，本讲稿共81页 培养方法：培养方法：1.取材与接种取材与接种 取授粉取授粉4-8d后的幼果后的幼果常规消毒常规消毒在无菌条件下在无菌条件下切开果实切开果实 取出种子取出种子 分离出胚乳分离出胚乳 接种接种 2.培养基培养基:MS、White+2，4-D（NAA0.5-2.0）+6-BA0.1-1.0mg/L 2022/12/179第79页，本讲稿共81页3.3.培养培养 在在25-2725-27和黑暗条件或散射光下培养约和黑暗条件或散射光下培养约6-l0d6-l0d胚乳开始膨胚乳开始膨大大形成愈伤组织形成愈伤组织分化培养基上（分化培养基上（附加附加6-BA 0.5-3.0mg/L6-BA 0.5-3.0mg/L及少量的及少量的NAA NAA）培养）培养 待愈伤组织长出芽后，切下不定芽待愈伤组织长出芽后，切下不定芽生根培养基生根培养基光下培养光下培养10-15d10-15d，切口处可长出白色的不，切口处可长出白色的不定根。定根。2022/12/180第80页，本讲稿共81页复习思考题复习思考题(1)(1)为什么说植物器官培养是组织培养的一个最重要的方面为什么说植物器官培养是组织培养的一个最重要的方面?(2)(2)植物的离体根培养有何意义？植物的离体根培养有何意义？(3)(3)普通茎尖培养时，怎样取材和处理外植体普通茎尖培养时，怎样取材和处理外植体?在茎尖培养过在茎尖培养过程中会出现什么现象程中会出现什么现象?应怎样解决应怎样解决?(4)(4)茎段培养与茎尖培养有什么主要区别茎段培养与茎尖培养有什么主要区别?(5)(5)花器官培养通常指花的哪些部分培养花器官培养通常指花的哪些部分培养?常用的基本培养基是什常用的基本培养基是什么么?(6)(6)植物胚胎培养分为哪些类型植物胚胎培养分为哪些类型?各有何特点和要求各有何特点和要求?胚胎培养有何胚胎培养有何重要意义重要意义?2022/12/181第81页，本讲稿共81页