植物组织培养的基本技术课件.ppt
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1、关于植物组织培养的基本技术第1页,此课件共78页哦第一节第一节 实验室结构、仪器设备及操作技术实验室结构、仪器设备及操作技术第二节第二节 培养基的组成、配制与灭菌培养基的组成、配制与灭菌第三节第三节 植物离体培养体系的建立植物离体培养体系的建立 本章内容本章内容第2页,此课件共78页哦一、植物组织培养实验室的结构及设计要求:一、植物组织培养实验室的结构及设计要求:准备室准备室;无菌操作室无菌操作室;培养室培养室;温室;温室;细胞学实验室细胞学实验室第一节第一节 实验室结构、仪器设备及操作技术实验室结构、仪器设备及操作技术第3页,此课件共78页哦(一)准备室:(一)准备室:1.主要功能:用于培养
2、器皿的清洗、培养基的配主要功能:用于培养器皿的清洗、培养基的配制、分装和灭菌、试管苗的出瓶及整理等工作。制、分装和灭菌、试管苗的出瓶及整理等工作。2.主要仪器设备及用品:主要仪器设备及用品:冰箱、天平、高压灭菌锅、冰箱、天平、高压灭菌锅、pH计、干燥箱、实验台、水计、干燥箱、实验台、水槽、凉干架、药品柜、离心机、水浴锅、微波炉、电炉、磁力槽、凉干架、药品柜、离心机、水浴锅、微波炉、电炉、磁力搅拌器、蠕动泵、移液器、各种玻璃器皿(烧杯、量筒、容量搅拌器、蠕动泵、移液器、各种玻璃器皿(烧杯、量筒、容量瓶、试剂瓶、三角瓶等)及培养基分装用品等。瓶、试剂瓶、三角瓶等)及培养基分装用品等。第4页,此课件
3、共78页哦百分之一天平百分之一天平千分之一天平千分之一天平万分之一天平万分之一天平第5页,此课件共78页哦各种型号的高压灭菌锅各种型号的高压灭菌锅第6页,此课件共78页哦 移液器移液器第7页,此课件共78页哦(二)接种室(无菌操作室):(二)接种室(无菌操作室):1、功能:植物材料的灭菌、接种以及培养物、功能:植物材料的灭菌、接种以及培养物的继代转接等。的继代转接等。接种室要求保持洁净,与化学接种室要求保持洁净,与化学实验室之间应设置缓冲室。实验室之间应设置缓冲室。2、仪器设备及用品:、仪器设备及用品:超净工作台、紫外灯、小推车、搁架、磁盘、接种工具超净工作台、紫外灯、小推车、搁架、磁盘、接种
4、工具(各种镊子、解剖刀、手术剪、普通剪刀接种针、酒精灯、(各种镊子、解剖刀、手术剪、普通剪刀接种针、酒精灯、手持喷雾器、细菌过滤器等)等。手持喷雾器、细菌过滤器等)等。第8页,此课件共78页哦超净工作台超净工作台第9页,此课件共78页哦(三)培养室:(三)培养室:1、功能:主要用于植物材料的培养。要求室内洁净、功能:主要用于植物材料的培养。要求室内洁净并能保持一定的温度、光照以及湿度以适合植物材料并能保持一定的温度、光照以及湿度以适合植物材料的生长和分化。的生长和分化。2、仪器设备及用品:、仪器设备及用品:培养架及灯管、摇床(振荡器)、空调、培养架及灯管、摇床(振荡器)、空调、自动定时器、加湿
5、及除湿器、光照培养箱、温自动定时器、加湿及除湿器、光照培养箱、温湿度计等。湿度计等。第10页,此课件共78页哦培养架培养架第11页,此课件共78页哦光照培养箱光照培养箱第12页,此课件共78页哦恒温振荡器恒温振荡器 多用振荡器多用振荡器第13页,此课件共78页哦(四)细胞学实验室:(四)细胞学实验室:1、功能:主要用于培养材料的显微观察及照、功能:主要用于培养材料的显微观察及照相等。相等。2、仪式设备及用品:、仪式设备及用品:体视显微镜、普通显微镜、倒置显微镜、荧光显体视显微镜、普通显微镜、倒置显微镜、荧光显微镜、配套显微照相装置、普通相机或数码相机、切微镜、配套显微照相装置、普通相机或数码相
6、机、切片机及配套制片及染色用品等片机及配套制片及染色用品等。第14页,此课件共78页哦体视显微镜体视显微镜普通光学显微镜普通光学显微镜倒置显微镜倒置显微镜倒置荧光显微镜倒置荧光显微镜第15页,此课件共78页哦二、实验室基本操作:二、实验室基本操作:(一)洗涤:(一)洗涤:1、普通器皿:采用洗衣粉、洗洁精等中性洗涤、普通器皿:采用洗衣粉、洗洁精等中性洗涤剂洗涤。剂洗涤。2、难清洗器皿及移液管等:用水清洗后再用重铬酸、难清洗器皿及移液管等:用水清洗后再用重铬酸钾洗液浸泡,最后清水冲洗,或用超声波仪清洗。钾洗液浸泡,最后清水冲洗,或用超声波仪清洗。第16页,此课件共78页哦(二)灭菌:(二)灭菌:1
7、、器具灭菌:培养皿、解剖刀、镊子等用品。、器具灭菌:培养皿、解剖刀、镊子等用品。(1)干热灭菌:铝箔包好后,放于恒温干燥箱内,)干热灭菌:铝箔包好后,放于恒温干燥箱内,150 保温保温2小时,成本较高。小时,成本较高。(2)高压蒸汽灭菌:高压蒸汽灭菌锅内)高压蒸汽灭菌:高压蒸汽灭菌锅内120 15-15-20min20min。(3)灼烧灭菌:接种时,解剖刀及镊子等浸入)灼烧灭菌:接种时,解剖刀及镊子等浸入95乙乙醇,然后取出在酒精灯火焰上灼烧杀菌。醇,然后取出在酒精灯火焰上灼烧杀菌。第17页,此课件共78页哦2、培养基灭菌:、培养基灭菌:采用高压蒸汽灭菌,采用高压蒸汽灭菌,120 1520mi
8、n。培养基体积越大,。培养基体积越大,灭菌时间越长。灭菌时间越长。3、不耐高温化合物:、不耐高温化合物:采用过滤灭菌,如采用过滤灭菌,如IAA等。等。4、外植体的表面灭菌:、外植体的表面灭菌:采用采用7075乙醇(乙醇(10-30秒)、有效氯秒)、有效氯1的次氯酸钠的次氯酸钠(5-30分钟)、分钟)、0.10.2%的氯化汞(的氯化汞(2-15分钟)等。杀菌剂中分钟)等。杀菌剂中加入几滴吐温加入几滴吐温20或或80(Tween20或或80)效果较好。)效果较好。第18页,此课件共78页哦(三)无菌操作:(三)无菌操作:1、保持接种室的无污染环境,定期熏蒸或喷雾处、保持接种室的无污染环境,定期熏蒸
9、或喷雾处理,进行消毒。接种前打开超净工作台及紫外灯照理,进行消毒。接种前打开超净工作台及紫外灯照射射20-30min,关闭紫外等灯后使气体散出后开始操,关闭紫外等灯后使气体散出后开始操作。作。2、保持超净工作台的洁净:接种前用、保持超净工作台的洁净:接种前用70乙醇擦乙醇擦拭台面或用喷壶喷雾,操作前,将手和手臂用拭台面或用喷壶喷雾,操作前,将手和手臂用70乙醇消毒,所需试验用品用乙醇擦拭后放入超净工作台。乙醇消毒,所需试验用品用乙醇擦拭后放入超净工作台。第19页,此课件共78页哦3、点燃酒精灯,进行操作,接种材料前后,灼烧瓶口,、点燃酒精灯,进行操作,接种材料前后,灼烧瓶口,工具要灼烧彻底,防
10、止交叉污染。工具要灼烧彻底,防止交叉污染。4、保持接种室的洁净,发现污染及时挑出,并在灭菌、保持接种室的洁净,发现污染及时挑出,并在灭菌后清洗,以减少污染源。后清洗,以减少污染源。5、操作中穿工作服、戴口罩、工作帽,出入接种室、操作中穿工作服、戴口罩、工作帽,出入接种室换拖鞋以保持接种室的洁净。换拖鞋以保持接种室的洁净。第20页,此课件共78页哦 第二节第二节 培养基的组成、配制与灭菌培养基的组成、配制与灭菌第21页,此课件共78页哦一、培养基的组成和作用一、培养基的组成和作用 培养基(培养基(mediummedium)是植物组织培养的重要材料,是外)是植物组织培养的重要材料,是外植体生长的营
11、养物质,只有配制出适宜的培养基,才能植体生长的营养物质,只有配制出适宜的培养基,才能使组织培养获得成功。使组织培养获得成功。通常植物组织培养所用培养基包括以下六大类成分,即通常植物组织培养所用培养基包括以下六大类成分,即矿质营养、有机成分、植物生长调节剂、碳源、琼脂以及其矿质营养、有机成分、植物生长调节剂、碳源、琼脂以及其他附加物等。他附加物等。培养基的主要指标是营养成分及植物生长调节物质的浓度。培养基的主要指标是营养成分及植物生长调节物质的浓度。第22页,此课件共78页哦 培培养养基基成成分分 水水 植物激素植物激素 碳源碳源 有机物(维生素、肌醇、氨基酸)有机物(维生素、肌醇、氨基酸)培养
12、体支持材料培养体支持材料 辅助性物质辅助性物质 无机盐(大量元素、微量元素、铁盐)无机盐(大量元素、微量元素、铁盐)第23页,此课件共78页哦 碳源碳源 碳源主要为细胞提供合成新化合物的骨架,为细胞的呼吸代碳源主要为细胞提供合成新化合物的骨架,为细胞的呼吸代谢提供底物与能源,此外还能维持一定的渗透压。谢提供底物与能源,此外还能维持一定的渗透压。常用的碳源主要是蔗糖,使用浓度在常用的碳源主要是蔗糖,使用浓度在10-50g/L10-50g/L,此外,此外果糖、葡萄糖、麦芽糖、山梨糖、甘露糖及可溶性淀粉果糖、葡萄糖、麦芽糖、山梨糖、甘露糖及可溶性淀粉等也常用于植物组织培养。等也常用于植物组织培养。但
13、在胚培养时采用但在胚培养时采用40-150g/L的高浓度,因蔗糖对胚状体的发育起重要作用的高浓度,因蔗糖对胚状体的发育起重要作用 糖浓度高低直接影响形态建成。糖浓度高低直接影响形态建成。第24页,此课件共78页哦无无 机机 盐盐 元素名称元素名称 添加形式添加形式 N KNO3,NH4NO3大量大量 P KH2PO4 NaH2PO4元素元素 K KCl KNO3(0.5mmol/L)Ca CaCl2 2H2O Mg Mg2SO4 7H2O S Mg2SO4 7H2O Fe FeNa2-EDTA微量微量 B H3BO3元素元素 Mn MnSO4(0.5mmol/L)Cu CuSO4 Mo Na2
14、MoO4 2H2O Cl CaCl2 2H2O第25页,此课件共78页哦种类:种类:VB1(盐酸硫胺素盐酸硫胺素)、VB6(盐酸吡哆醇盐酸吡哆醇)、)、Vpp(烟酸烟酸)、)、Vc(抗坏血酸抗坏血酸)浓度:浓度:0.1-1.0mg/L作用:作用:VB1促愈伤组织产生,提高活力促愈伤组织产生,提高活力 VB6 促根生长促根生长 Vpp与代谢和胚发育有关与代谢和胚发育有关 Vc防组织褐变防组织褐变维生素维生素第26页,此课件共78页哦肌醇肌醇 (又叫环己六醇又叫环己六醇)能促进愈伤组织的生长以及胚状体和芽的形成。能促进愈伤组织的生长以及胚状体和芽的形成。对组织和细胞的繁殖、分化有促进作用,对细对组
15、织和细胞的繁殖、分化有促进作用,对细胞壁的形成也有作用。胞壁的形成也有作用。使用浓度一般为使用浓度一般为5050lOOmglOOmgL L第27页,此课件共78页哦氨基酸氨基酸(almino acide)(almino acide)培养基中最常用的氨基酸是甘氨酸,其他的如精培养基中最常用的氨基酸是甘氨酸,其他的如精氨酸、谷氨酸,谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、氨酸、谷氨酸,谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等也常用,用量在丙氨酸等也常用,用量在1 1-3-3mgmgL L之间。有之间。有时应用水解乳蛋白或水解酪蛋白,用量在时应用水解乳蛋白或水解酪蛋白,用量在10101000mg1000mgL L之
16、间。由于它们营养丰富,极易之间。由于它们营养丰富,极易引起污染引起污染。第28页,此课件共78页哦1 1、生长素类、生长素类(auxin)(auxin)(1 1)IAA(IAA(吲吲哚哚乙乙酸酸)是是生生长长素素中中活活力力最最弱弱的的激激素素,对对器器官官形形成成的的副副作作用用小小,高高温温高高压压易易被被破破坏坏,也也易易被被细细胞胞中中的的1AA1AA分分解解酶酶降降解解,受受光也易分解。光也易分解。(2 2)NAA(NAA(萘乙酸萘乙酸)在组织培养中的起动能力要比在组织培养中的起动能力要比IAAIAA高出高出3 34 4倍,耐倍,耐高温高压,不易被分解破坏,所以应用较普遍。高温高压,
17、不易被分解破坏,所以应用较普遍。NAANAA和和IBAIBA广泛用广泛用于生根,并与细胞分裂素互作促进芽的增殖和生长。于生根,并与细胞分裂素互作促进芽的增殖和生长。(3 3)IBA(IBA(吲哚丁酸吲哚丁酸)是促进发根能力较强的生长调节物质。是促进发根能力较强的生长调节物质。(4 4)2,4-D(2,4-22,4-D(2,4-2氯苯氧乙酸氯苯氧乙酸)起动能力比起动能力比IAAIAA高高1010倍,特别在促进愈伤倍,特别在促进愈伤组织的形成上活力最高,但它强烈抑制芽的形成,影响器官的发育。组织的形成上活力最高,但它强烈抑制芽的形成,影响器官的发育。适宜的用量范围较狭窄,过量常有毒效应。适宜的用量
18、范围较狭窄,过量常有毒效应。植物激素植物激素第29页,此课件共78页哦2 2、细胞分裂素类、细胞分裂素类 (cytokinin)(cytokinin)(1 1)6-BA(6-6-BA(6-苄基氨基嘌呤苄基氨基嘌呤)应用广,人工合成。应用广,人工合成。(2 2)Zt(zeatin Zt(zeatin 玉米素玉米素)是一种活性最大的天然是一种活性最大的天然细胞分细胞分裂素裂素,效果显著,效果显著,但非常昂贵但非常昂贵。(3 3)Kt(Kt(糠基腺糠基腺嘌呤嘌呤)功能:功能:诱导芽的分化促进侧芽萌发生长。诱导芽的分化促进侧芽萌发生长。促进细胞分裂与扩大。促进细胞分裂与扩大。抑制根的分化抑制根的分化第
19、30页,此课件共78页哦 3 3、GA(gibberellic acidGA(gibberellic acid赤霉素赤霉素)培培养养基基中中添添加加的的是是GAGA3 3,主主要要用用于于促促进进幼幼苗苗茎茎的的伸伸长长生生长长,促促进进不不定定胚胚发发育育成成小小植植株株;赤赤霉霉素素和和生生长长素素协协同同作作用用,对对形形成成层层的的分分化化有有影影响响,当当生生长长素素/赤赤霉霉素素比比值值高高时时有有利利于于木木质质部部分分化化,比比值值低低时时有有利利于于韧韧皮部分化。皮部分化。第31页,此课件共78页哦 高高 有利于根的形成和愈伤组织有利于根的形成和愈伤组织 生长素生长素/细胞分
20、裂素细胞分裂素 适中适中 有利于根芽的分化有利于根芽的分化 低低 有利于芽的形成有利于芽的形成 生长调节物质的使用甚微,一般用生长调节物质的使用甚微,一般用mgmgL L表示浓度。一般生长表示浓度。一般生长素浓度的使用为素浓度的使用为0.050.055mg5mgL L,细胞分裂素,细胞分裂素0.050.0510mg10mgL L。第32页,此课件共78页哦培养体支持材料培养体支持材料1.1.琼脂琼脂A A 用量用量7 710g/L10g/LB B 新买应试凝固力新买应试凝固力2.2.其它其它玻璃纤维滤纸桥海绵等玻璃纤维滤纸桥海绵等第33页,此课件共78页哦辅助性物质辅助性物质抗生素抗生素抗氧化
21、物抗氧化物活性炭活性炭天然复合物天然复合物第34页,此课件共78页哦1.1.常用种类:常用种类:青霉素链霉素青霉素链霉素 庆大霉素等庆大霉素等2.2.用量:用量:5 520%20%3.3.注意:注意:抗生素对组织生长有抑制抗生素对组织生长有抑制作用,使用要慎重作用,使用要慎重 抗生素抗生素第35页,此课件共78页哦抗氧化物抗氧化物常用抗氧化剂及使用:常用抗氧化剂及使用:半胱氨酸、半胱氨酸、VC(50200mg/L液洗涤液洗涤外植体伤口表面)。外植体伤口表面)。活性炭活性炭1.1.作用:作用:具吸附作用;茎尖初代培养可防褐化;促进新梢增殖具吸附作用;茎尖初代培养可防褐化;促进新梢增殖(浓度(浓度
22、0.1-0.2%0.1-0.2%);促进生根;防止组培苗玻璃化(浓度);促进生根;防止组培苗玻璃化(浓度0.3%0.3%)。利于胚胎培养。)。利于胚胎培养。2.2.常用常用浓度:浓度:0.5-10g/L0.5-10g/L3.3.注意:注意:活性炭具副作用。活性炭具副作用。第36页,此课件共78页哦椰椰乳乳:一一般般使使用用浓浓度度在在1 10 00 0200ml200mlL L 它它在在愈愈伤伤组组织织和和细细胞胞培培养养中中有有促促进进作作用用。在在马马铃铃薯薯茎茎尖尖分分生生组组织织和和草草莓莓微微茎茎尖尖培培养养中中起起明明显显的的促促进进作作用用。香香蕉蕉:用用量量为为1 10 00
23、0200ml200mlL L。用用黄黄熟熟的的小小香香蕉蕉,加加入入培培养养基基后后变变为为紫紫色色。对对pHpH值值的的缓缓冲冲作作用用大大。主主要要在在兰兰花花的的组组织织培培养养中中应应用用,对对发发育育有促进作用。有促进作用。马铃薯马铃薯(potato)(potato):去掉皮和芽后,加水煮去掉皮和芽后,加水煮30min30min,再经过过滤,取其滤液,再经过过滤,取其滤液使用。用量为使用。用量为150150200g200gL L,对,对pHpH值缓冲作用也大,添加后可得到健值缓冲作用也大,添加后可得到健壮的植株。壮的植株。水解酪蛋白水解酪蛋白:为蛋白质的水解物,主要成分为氨基酸,使用
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