2022年植物组织培养步骤.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 植物组织培育细胞 ,原生质体等, 通过无菌操作, 在人工掌握条件下进行培育以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术;植物组织培育概念狭义指用植物各部分组织,如形成层. 薄壁组织 . 叶肉组织 . 胚乳等进行培养获得再生植株, 也指在培育过程中从各器官上产生 愈伤组织 的培育,愈伤组织再经过再分化形成再生植物;组织培育的步骤一、培育基配制配制培育基有两种方法可以挑选,一是购买培育基中全部化学 药品 ,依据需要自己配制;二是购买商品的混合好的培育基基本成分粉剂,如 MS、B5 等;自己配制可以节省费用,但铺张时间、人力、且有时由于药品
2、的质量问题,给试验带来麻烦;就目前国内的情形看,大部分仍是自己配制;为了便利起见,现以 MS培育基 为例介绍配置培育基的主要过程;1、配制几种母液1配制 MS大量元素母液一般将大量元素分别配制成100 倍的母液,使用时再分别稀释100 倍;分别称取 NH4NO3 165g KH2PO4 17g KNO3 190g CaCl2 2H2O 44g MgSO4 7H2O 37g 各自配成1L 的母液;倒入1L 试剂瓶中,存放于冰箱中;2配制 MS微量元素母液 一般将微量元素配制成 100 倍母液;依次称取 KI 0.083g Na2MoO4 2H2O 0.025g H3BO3 0.62g CuSO4
3、 5H2O 0.0025g MnSO4 H2O 1.69g CoCl2 6H2O 0.0025g ZnSO4 7H2O 0.86g 配成 1L 母液,倒入1L 试剂瓶中,存放于冰箱中;CuSO4 5H2O 和 CoCl2 6H2O 由于称取量很小,假如 天平 精确度没有 到达万分之一,可先配成调整液;分别称取 CuSO4 5H2O 0.05g CoCl2 6H2O 0.05g 各自配成100ml 的调整液,然后取5ml 就仍有 0.0025g 的量;3配制 MS有机母液 一般配制成 100 倍 MS有机母液;- 1 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资
4、料 - - - - - - - - - 依次称取 肌醇 10g 盐酸硫胺素VB1 0.01g 烟酸 0.05g 甘氨酸 0.2g 盐酸吡哆醇VB6 0.05g 配成 1L 母液,倒入1L 试剂瓶中,存放于冰箱中;4配制 MS铁盐母液 一般配制成 100 倍 MS铁盐母液;依次称取 EDTA二钠 3.73g FeSO4 7H2O 2.78g 配成 1L 母液,倒入1L 试剂瓶中,存放于冰箱中;所以 MS母液有 5 种大量元素母液,加上MS微量元素母液、MS有机母液和 MS铁盐母液,共8 种母液;激素母液的配制各种生长素和细胞分裂素要单独配制,不能混合在一起,生长素类一般要先用少量95%的酒精或1
5、 当量的 NaOH溶解,细胞分裂素一般要先用1当量的盐酸溶解,然后再加蒸馏水定容;一般取 2、配制培育基100mg配成 100ml 母液;以配置 1L MS 培育基为例,按次序进行如下操作:1先在 烧杯 中放入一些蒸馏水;2分别取上面八种母液 10ml 倒入;3一般称取 30g 蔗糖 倒入,搅拌溶解;4加蒸馏水用 量筒 定溶至 1L;5按设计好的方案添加各种激素,由于激素的用量很小,而且激素 对 组培植物 的生长至关重要;所以有条件的话最好用微量可调移液器吸取,削减误差; 6用精密试纸或酸度计调整 PH至 5.7-5.8;有条件的话使用酸度计,比较精确可配 1 当量的 HCL和 1 当量的 N
6、aOH用来调溶液 PH值;1 当量 HCL配制:用量筒量取8.3ml 配成 100ml 溶液;1 当量 NaOH配制:称取 NaOH 4g 配成 100ml 溶液;7称取 5g 左右琼脂粉质量好的琼脂粉 放在电炉上加热至沸腾,直到琼脂粉熔化;, 倒入上面配好的溶液中,8略微冷却后,分装入培育容器中;无盖的培育容器要用封口膜或 牛皮纸封口,用橡皮筋或绳子扎紧;9放入消毒灭菌锅灭菌,灭菌 20 分钟左右;10灭菌后从灭菌锅中取出培育基,平放在试验台上令其冷却凝固;二、灭菌- 2 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 灭
7、菌是组织培育重要的工作之一;初学者要清晰有菌和无菌的范畴;有菌的范畴是:但凡暴露在空气中的物体,接触自然水源的物体,至少它的 外表 都是有菌的;依此观点,无菌室 等未处理的地方、超净台的外表、简洁煮沸的培育基、我们使用的刀、剪在未处理之前、我们身体的整个外 表及与外界相连的内表,如整个消化道、呼吸道,即我们呼出的气体、培 养容器无论洗得多洁净等等都是有菌的;这里所指的菌,包括细菌 、真菌、放线菌、藻类及其他微生物;菌的特点是:微小,肉眼看不见;无处不在,无时不有,无孔不入;在自然条 件下忍耐力强,生活条件要求简洁,繁衍力极强,条件相宜时便可大量滋 生;无菌的范畴是:经高温灼烧或肯定时间蒸煮过后
8、的物体,经其他物理 或化学的灭菌方法处理后的物体当然这些方法必需已经证明是有效的,高层大气、岩石内部、健康的动、植物的不与外部接触的组织内部,强酸 强碱,化学元素灭菌剂等外表和内部都是无菌的;从以上可以看出:在地 球外表无菌世界要比有菌世界小的多;灭菌是指用物理或化学的方法,杀死物体外表和孔隙内的一切微生物 或生物体,即把全部生命的物质全部杀死;与此相关的一个概念是消毒,它指杀死、排除或充分抑制部分微生物,使之不再发生危害作用,明显经 过消毒,很多细菌芽孢、霉菌厚垣孢子等不会完全杀死,即由于在消毒后 的环境里和物品上仍有活着的微生物,所以通过严格灭菌的操作空间接 种、超净台等和使用的器皿,以及
9、操作者的衣着和手都不带任何活着的 微生物;在这样的条件下进行的操作,就叫做无菌操作;植物组织培育对无菌条件的要求是特别严格的,甚至超过微生物的培 养要求,这是由于培育基含有丰富的养分,稍不当心就引起杂菌污染;要 到达完全灭菌的目的,必需依据不同的对象实行不同的切实有效的方法灭菌,才能保证培育时不受杂菌的影响,使试管苗 能正常生长;常用的灭菌方法可分为物理的和化学的两类,即:物理方法如干热烘烧和灼烧、湿热常压或高压蒸煮、射线处理紫外线、超声波、微 波、过滤、清洗和大量无菌水冲洗等措施;化学方法是使用升汞、甲醛、过氧化氢、高锰酸钾、来苏水、漂白粉、次氯酸钠、抗菌素、酒精化学药 品处理;这些方法和药
10、剂要依据工作中的不同材料不同目的适当选用;1、培育基用湿热灭菌培育基在制备后的24 小时内完成灭菌工序;高压灭菌的原理是:在密闭的蒸锅内,其中的蒸汽不能外溢,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0.1MPa 的压力下,锅内温度达121;在此蒸汽温度下,可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢;留意完全排除锅内空气,使锅内全部是水蒸气,灭菌才能完全;高压灭菌放气有几种不同的做法,但目的都是要排净空气,使锅内匀称升温,- 3 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 保证灭菌完全;常用方法是:关闭放气
11、阀,通电后,待压力上升 到 0.05MPa时,打开放气阀,放出空气,待压力表指针归零后,再关闭放气阀;关阀再通电后,压力表上升到达 0.1-0.15MPa ,20 分钟;0.1MPa 时,开头计时,维护压力按容器大小不同,保压时间有所不同,见表;该表所列数字是完全灭 菌很保险的数字,假如容器体积较大,但是放置的数量很少,也可以削减 时间;三、接种接种时由于有一个敞口的过程,所以是极易引起污染的时期,这一时 期主要由空气中的细菌和工作人员本身引起,接种室要严格进行空间消毒;接种室内保持定期用 1%-3%的高锰酸钾溶液对设备、墙壁、地板等进行搽洗;除了使用前用紫外线和甲醛灭菌外,仍可在使用期间用
12、70%的酒精或 3%的 来苏儿喷雾,使空气中灰尘颗粒沉降下来;无菌操作可按以下步骤进行:1在接种 4 小时前用甲醛熏蒸接种室,并打开其内紫外线灯进行杀 菌;2在接种前 20 分钟,打开超净工作台的风机以及台上的紫外线灯;3接种员先洗净双手,在缓冲间换好专用试验服,并换穿拖鞋等;4上工作台后,用酒精棉球搽拭双手,特殊是指甲处;然后搽拭工 作台面; 5先用酒精棉球搽拭接种工具,再将镊子和 剪刀 从头至尾过火一遍,然后反复过火尖端处,对培育皿要过火烤干;6接种时,接种员双手不能离开工作台,不能说话、走动和咳嗽等;7接种完毕后要清理洁净工作台,可用紫外线灯灭菌 30 分钟,假 设连续接种,每 5 天要
13、大强度灭菌一次;接种是将已消毒好的根、茎、叶等离体器官,经切割或剪裁成小段或 小块,放入培育基的过程;现将接种前后的程序连贯地介绍;无菌接种步骤:1将初步洗涤及切割的材料放入烧杯,带入超净台上,用 消毒剂 灭 菌,再用无菌水冲洗,最终沥去水分,取出放置在灭过菌的纱布上或滤纸 上;2材料吸干后,一手拿镊子、一手拿剪刀或解剖刀,对材料进行适当的切割;如叶片切成0.5cm 平方的小块;茎切成含有一个节的小段;微茎尖要剥成只含 1-2 片幼叶的茎尖大小等;在接种过程中要常常灼烧接种 器械,防止交叉污染;3用灼烧消毒过的器械将切割好的外植体插植或放置到培育基上;详细操作过程以试管为例是:先解开包口纸,将
14、试管几乎水平拿着,使试管口靠近酒精灯火焰,并将管口在火焰上方转动,使管口里外灼烧数- 4 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 秒钟;假设用棉塞盖口,可先在管口外面灼烧,去掉棉塞,再烧管口里面;然后用镊子夹取一块切好的外植体送入试管内,轻轻插入培育基上;假设是叶片直接附在培育基上,以放1-3 块为宜;至于材料放置方法除茎尖、茎段要正放尖端向上外,其他尚无统一要求;接种完后,将管口在火 焰上再灼烧数秒种;并用棉塞,塞好后,包上包口纸,包口纸里面也要过 火;四、培育培育指把培育材料放在培育室有光照、温度条件、无菌里,使
15、之 生长,分裂和分化形成愈伤组织或进一步分化成再生植株的过程;1、培育方法1 固体培育 法 即用 琼脂 固化培育基来培育植物材料的方法;是现在最常用的方法;虽然该方法设备简洁,易行,但养分分布不均,生长速度不均衡,并常有 褐化中毒现象发生;2 液体培育 法 即用不加固化剂的液体培育基培育植物材料的方法;由于液体中氧气 含量较少,所以通常需要通过搅动或振动培育液的方法以确保氧气的供应,采纳往复式摇床或旋转式摇床进行培育,其速度一般为50-100r/min,这种定期浸没的方法,既能使培育基均一,又能保证氧气的供应;2、培育步骤1初代培育初代培育旨在获得无菌材料和无性繁衍系 ;即接种某些外植体后,最
16、初的几代培育;初代培育时,常用诱导或分化培育基,即培育基中含有较 多的细胞分裂素和少量的生长素;初代培育建立的无性繁衍系包括:茎梢、芽丛、胚状体和 原球茎 等;依据初代培育时发育的方向可分为:1顶芽和腋芽的发育 采纳外源的细胞分裂素,可促进使具有顶芽或没有腋芽的休眠侧芽启 动生长,从而形成一个微型的多枝多芽的小灌木丛状的结构;在几个月内 可以将这种丛生苗的一个枝条转接继代,重复芽苗增殖的培育,并且快速 获得多数的嫩茎;然后将一部分嫩茎转移到生根培育基上,就能得到可种 植到土壤中去的完整小植株;一些木本植物和少数草本植物也可以通过这种方式来进行再生繁衍,如月季 、茶花、 菊花 、 香石竹 等等;
17、这种繁衍方式也称作微型繁衍,它不经过发生愈伤组织而再生,所以是最能使无性系 后代保持原品种的一种繁衍方式;相宜这种再生繁衍的植物,在采样时,只能采纳顶芽、侧芽或带有芽 的茎切段,其他如 种子萌发 后取枝条也可以;- 5 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 茎尖培育可看作是这方面较为特殊的一种方式;它采纳极其幼嫩的顶 芽的茎尖分生组织作为外植体进行接种;在实际操作中,采纳包括茎尖分 生组织在内的一些组织来培育,这样便保证了操作便利以及简洁成活;用靠培育定芽得到的培育物一般是茎节较长,有直立向上的茎梢,扩 繁时主要用
18、切割茎段法,如香石竹、矮牵牛、菊花等;但特殊情形下也会 生出 不定芽 ,形成芽丛;2不定芽的发育 在培育中由外植体产生不定芽,通常第一要经脱分化过程,形成愈伤 组织的细胞;然后,经再分化,即由这些分生组织形成器官原基,它在构 成器官的纵轴上表现出单向的极性这与胚状体不同;多数情形下它形 成芽,后形成根;另一种方式是从器官中直接产生不定芽,有些植物具有从各个器官上 长出不定芽的才能如矮牵牛、福禄考、悬钩子等;当在试管培育的条件下,培育基中供应了养分,特殊是供应了连续不断植物激素的供应,使植物形 成不定芽的才能被大大地激发起来;很多种类的外植体外表几乎全部为不 定芽所掩盖;在很多常规方法中不能无性
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