第五章植物人工繁殖优秀PPT.ppt
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1、第五章植物人工繁殖第一页,本课件共有84页一、植物人工繁殖第二页,本课件共有84页器官形成方式l植物无性繁殖过程中器官形成方式有:n 不定芽型 n 器官型 n 器官发生型 n 胚状体发生型 n 原球茎型 第三页,本课件共有84页1 1、不定芽型:、不定芽型:l 诱导顶端分生组织产生不定芽,再生成诱导顶端分生组织产生不定芽,再生成植株的方式。即选取已经发育成熟的顶植株的方式。即选取已经发育成熟的顶芽和腋芽,连同它们的短枝经表面消毒芽和腋芽,连同它们的短枝经表面消毒后,在无菌条件下培养,诱导不定芽并后,在无菌条件下培养,诱导不定芽并使其生根形成植株的方式。使其生根形成植株的方式。l 只要有明显的顶
2、端分生组织和次生分生只要有明显的顶端分生组织和次生分生组织的植物均适用。组织的植物均适用。l特点:不仅繁殖率高,利用外植体原有特点:不仅繁殖率高,利用外植体原有的芽,包括隐芽在内繁殖数量大,同时的芽,包括隐芽在内繁殖数量大,同时能保持该物种的遗传稳定性。能保持该物种的遗传稳定性。第四页,本课件共有84页不定芽型第五页,本课件共有84页2 2、器官型:、器官型:l从器官外植体诱导不定芽从器官外植体诱导不定芽 ,再生成植株,再生成植株的方式。即选取充分发育的器官诸如茎、的方式。即选取充分发育的器官诸如茎、叶、花器、鳞片等,经离体培养而产生叶、花器、鳞片等,经离体培养而产生植株的方式。植株的方式。l
3、如烟草、大蒜、甘蓝的花茎培养诱导不如烟草、大蒜、甘蓝的花茎培养诱导不定芽;水仙、百合、风信子、贝母的鳞定芽;水仙、百合、风信子、贝母的鳞片培养诱导不定芽;亚麻的下胚轴培养片培养诱导不定芽;亚麻的下胚轴培养诱导不定芽;虎眼万年青的任何一部分诱导不定芽;虎眼万年青的任何一部分均可诱导不定芽。均可诱导不定芽。l特点:遗传性也比较稳定,但繁殖速度特点:遗传性也比较稳定,但繁殖速度慢。慢。第六页,本课件共有84页3 3、器官发生型:、器官发生型:l从器官外植体诱导愈伤组织,经愈伤组从器官外植体诱导愈伤组织,经愈伤组织细胞的分化再生成植株的方式。织细胞的分化再生成植株的方式。l例:禾本科:甘蔗、水稻、小麦
4、,百合、例:禾本科:甘蔗、水稻、小麦,百合、小苍兰、菊花、番茄、石刁柏、柑橘、小苍兰、菊花、番茄、石刁柏、柑橘、棕榈等常以器官发生型方式再生植株。棕榈等常以器官发生型方式再生植株。l特点:繁殖速度快,由于经愈伤组织而特点:繁殖速度快,由于经愈伤组织而再生植株,遗传性不稳定。再生植株,遗传性不稳定。第七页,本课件共有84页愈伤组织分化不定芽第八页,本课件共有84页4 4、胚状体发生型、胚状体发生型l由植物器官、组织和细胞培养而直接发由植物器官、组织和细胞培养而直接发生类胚体结构,最后以胚状体成苗的方生类胚体结构,最后以胚状体成苗的方式。式。l在被子植物中有胚状体发生的植物已达在被子植物中有胚状体
5、发生的植物已达100100余种,分属近余种,分属近4040个科。个科。l特点:遗传性一致,有些植物体细胞发特点:遗传性一致,有些植物体细胞发生数量也相当大。如胡罗卜生数量也相当大。如胡罗卜1L1L培养基有培养基有1010万个以上的胚状体。万个以上的胚状体。第九页,本课件共有84页器官发生与胚状体发生第十页,本课件共有84页几种器官发生方式的优点、缺几种器官发生方式的优点、缺点比较点比较l(1 1)不定芽型容易成苗,对培养基要求)不定芽型容易成苗,对培养基要求不高,后代遗传性较为稳定,但取材受不高,后代遗传性较为稳定,但取材受到一定的限制,仅限于具有明显顶端分到一定的限制,仅限于具有明显顶端分生
6、组织和次生分生组织的物种;生组织和次生分生组织的物种;l(2 2)器官型和胚状体发生型,对培养基)器官型和胚状体发生型,对培养基要求高,器官发生条件苛刻。繁殖数量要求高,器官发生条件苛刻。繁殖数量不如不定芽型和器官发生型多,但遗传不如不定芽型和器官发生型多,但遗传性稳定;性稳定;l(3 3)器官发生型成苗数量大,对培养基)器官发生型成苗数量大,对培养基要求不算高,容易调配。但由于是通过要求不算高,容易调配。但由于是通过愈伤组织成苗,细胞的染色体容易发生愈伤组织成苗,细胞的染色体容易发生数量和结构变异,很难使再生植株群体数量和结构变异,很难使再生植株群体保持稳定的遗传性保持稳定的遗传性。第十一页
7、,本课件共有84页5 5、原球茎型、原球茎型l是兰属特有的器官发生方式。种子消毒是兰属特有的器官发生方式。种子消毒后,在培养基上播种,经一段时间培养后,在培养基上播种,经一段时间培养而发生原球茎,然后由原球茎直接长成而发生原球茎,然后由原球茎直接长成植株。植株。第十二页,本课件共有84页第十三页,本课件共有84页原球茎分化第十四页,本课件共有84页蝴蝶兰原球茎分化第十五页,本课件共有84页二、植物组织培养l植物组织培养(plant tissue culture):将植物器官、组织、细胞或原生质体等外植体材料于无菌条件下培养在人工培养基上,在适当条件下诱发长成完整植株的一种技术。第十六页,本课件
8、共有84页主要内容l发展历史l植物组织培养的基本步骤l植物细胞分化与脱分化l植物组织培养再生植株的途径l植物组织培养的问题分析第十七页,本课件共有84页1、发展历史1l细胞学说 Schwann Schleidenl植物组织培养之父 Haberlanclt 1902年 细胞全能性 lWhite 1934年诱导愈伤组织。1943年正式提出 细胞全能性 l植物激素的发现 F.W.Went发现生长素 1934年l1948年,崔徴和Skoog发现激素杠杆现象l1956年,发现KTl细胞-胚状体-植株 Steward 胡萝卜 1958年第十八页,本课件共有84页发展历史2l20世纪60年代后期,植物组织培
9、养开始走向大规模应用阶段。n法国Morel(1952年)等以大丽花茎尖进行培养试验,得到了无病毒植株。通过原球茎途径快繁,成为“兰花工业”n1964-1966年,印度科学家Guha 和Maheswari 在曼陀罗花药培养中首次由花粉诱导得到了单倍体植株。n1972年,Carlson 通过两个种的烟草原生质体融合培养,获得了第一个体细胞杂交的杂种植株。第十九页,本课件共有84页2、植物组织培养的基本步骤l培养基的准备-培养材料的采集-消毒-制备外植体-接种和培养-芽和根的诱导-练苗移栽l涉及内容:涉及内容:l培养基及其配制培养基及其配制l外植体的选择及处理外植体的选择及处理l接种和培养(环境条件
10、的控制)接种和培养(环境条件的控制)l芽和根的诱导芽和根的诱导l组培苗的练苗和移栽组培苗的练苗和移栽第二十页,本课件共有84页(1)、培养基及其配制l基本培养基基本培养基l MS,B5,HE,SH,ER,NT,KM-8P,White,N6,RM,BM,Hoagland,CPW等等l完全培养基完全培养基第二十一页,本课件共有84页l 培养基中包括植物生长所必需的培养基中包括植物生长所必需的16种种营养元素和某些生理活性物质。营养元素和某些生理活性物质。第二十二页,本课件共有84页第二十三页,本课件共有84页l生长物质配制:生长物质配制:lIAAIAA、IBAIBA、GAGA3 3先溶于少量先溶于
11、少量95%95%酒精,再加酒精,再加水定容至一定浓度;水定容至一定浓度;lNAANAA可溶于热水或少量可溶于热水或少量95%95%酒精中,再加酒精中,再加水定容至一定浓度水定容至一定浓度l2 2,4-D4-D用用1M1MNaOH溶解后,再加水定容至溶解后,再加水定容至一定浓度一定浓度lKTKT和和BABA先溶于少量先溶于少量1M1MHCl中,再加水定容中,再加水定容l玉米素先溶于少量玉米素先溶于少量95%95%酒精中,再加热水酒精中,再加热水至一定浓度。至一定浓度。第二十四页,本课件共有84页培养基的配制培养基的配制l配制母液:按顺序加药,避免沉淀;l配制培养基:琼脂、糖、大量元素、微量元素、
12、铁盐、有机物、激素、调pH值第二十五页,本课件共有84页常用培养基l富盐平衡培养基:MS、LS、BL、BM、ERl高硝态氮培养基:B5、N6、SH。l中盐培养基:Nitsch、Miller、Blaydes、Hl低盐培养基:White、WS、HE、HB第二十六页,本课件共有84页母液配制 l母液配制顺序是:l用灵敏度为0.1mg的天平称取药品。l往烧杯中加入适量蒸馏水。l将药品放入烧杯内,并用玻璃棒搅拌使其溶解,难溶时可适当加温以加速溶解。l要待一种药品完全溶解再加入下一种药品l所加入的药品应依次加入,直至药品全部加入溶解为止,定容.l母液装入相应的瓶内,特别是有机成分的母液应该放入4冰箱。第二
13、十七页,本课件共有84页(2)、外植体的选择及处理)、外植体的选择及处理1l选择优良的基因型选择优良的基因型l从健壮的植株上取材从健壮的植株上取材l选择外植体的大小选择外植体的大小l选取外植体的时间选取外植体的时间(季节因素、天气因素)季节因素、天气因素)l 第二十八页,本课件共有84页(2)、外植体的选择及处理)、外植体的选择及处理2l取材母株的预处理取材母株的预处理l外植体休眠期的处理外植体休眠期的处理l外植体的消毒外植体的消毒第二十九页,本课件共有84页外植体的消毒l第一,要选取植物组织内部无菌的材料第一,要选取植物组织内部无菌的材料l从健壮的植株上取材,不要取有伤口的从健壮的植株上取材
14、,不要取有伤口的或有病虫的材料;或有病虫的材料;l晴天,最好是中午或下午取材,不要在晴天,最好是中午或下午取材,不要在阴雨天或露水未干时取材。阴雨天或露水未干时取材。l第二,杀死材料表面带有的各种微生物第二,杀死材料表面带有的各种微生物第三十页,本课件共有84页常用消毒剂的使用及其效果第三十一页,本课件共有84页常用的消毒剂常用的消毒剂l漂白粉漂白粉:一种常用的低毒有效的消毒剂,一种常用的低毒有效的消毒剂,它是由多种成分组成的复合化合物,一它是由多种成分组成的复合化合物,一般含般含10-20%10-20%(W/VW/V)次氯酸钙,易吸潮散)次氯酸钙,易吸潮散失有效氯而失效,使用浓度一般为失有效
15、氯而失效,使用浓度一般为5-10%5-10%,或其饱和溶液。取出上清夜,处理材,或其饱和溶液。取出上清夜,处理材料料10-3010-30分钟,杀菌效果好,且不易伤害分钟,杀菌效果好,且不易伤害组织,活性氯为佳。组织,活性氯为佳。l密封贮存,防止失效,且不能贮藏太久,密封贮存,防止失效,且不能贮藏太久,特别应随配随用。特别应随配随用。第三十二页,本课件共有84页l次氯酸钠:用市售的安替福民配制成含次氯酸钠:用市售的安替福民配制成含210%210%的次氯酸钠,一般组织浸泡的次氯酸钠,一般组织浸泡10301030分钟。它分解氯气起杀菌作用,很易洗分钟。它分解氯气起杀菌作用,很易洗除,对植物无害。除,
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