植物组织培养学概论修改中.ppt

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1、植物组织培养学植物组织培养学Planttissueculture第一章第一章 植物组织培养简介植物组织培养简介定义：离体（invitro)条件下利用人工培养条件在无菌情况下培养、生长、发育再生出完整植株的过程。n n植物组织培养是二十世纪发展起来的新植物组织培养是二十世纪发展起来的新技术，近三十年来由于组织培养基础理论技术，近三十年来由于组织培养基础理论研究的深入，发展极为迅速，发表的文献研究的深入，发展极为迅速，发表的文献浩如烟海，几乎以植物为研究对象的各个浩如烟海，几乎以植物为研究对象的各个分支学科都在广泛进行组织培养。分支学科都在广泛进行组织培养。发展简史发展简史n n1838-1839

2、1838-1839年，德国科学家年，德国科学家年，德国科学家年，德国科学家SchleideSchleide 和和和和SchwannSchwann发表了细胞发表了细胞发表了细胞发表了细胞学说，奠定了组织培养的理论基础。学说，奠定了组织培养的理论基础。学说，奠定了组织培养的理论基础。学说，奠定了组织培养的理论基础。19021902年，德国植物学家年，德国植物学家年，德国植物学家年，德国植物学家HaberlandtHaberlandt 根据细胞学说，提出根据细胞学说，提出根据细胞学说，提出根据细胞学说，提出单个细胞的植物细胞全能性（单个细胞的植物细胞全能性（单个细胞的植物细胞全能性（单个细胞的植物细

3、胞全能性（totipotencytotipotency）理论。理论。理论。理论。19041904年，年，年，年，HanningHanning 最先成功地培养了萝卜和辣根菜的胚。最先成功地培养了萝卜和辣根菜的胚。最先成功地培养了萝卜和辣根菜的胚。最先成功地培养了萝卜和辣根菜的胚。19221922年，年，年，年，Knudson Knudson 采用胚培养法获得大量兰花幼苗。采用胚培养法获得大量兰花幼苗。采用胚培养法获得大量兰花幼苗。采用胚培养法获得大量兰花幼苗。19341934年，年，年，年，White White 用番茄根尖建立起第一个活跃生长的无用番茄根尖建立起第一个活跃生长的无用番茄根尖建立

4、起第一个活跃生长的无用番茄根尖建立起第一个活跃生长的无性繁殖系，从而使非胚器官的培养首先获得成功。性繁殖系，从而使非胚器官的培养首先获得成功。性繁殖系，从而使非胚器官的培养首先获得成功。性繁殖系，从而使非胚器官的培养首先获得成功。1958年，英国科学家年，英国科学家Steward 等用胡萝卜根的愈伤组织细胞等用胡萝卜根的愈伤组织细胞进行悬浮培养，成功诱导出胚状体并分化为完整的小植株，进行悬浮培养，成功诱导出胚状体并分化为完整的小植株，不但使细胞全能性理论得到证实，而且为组织培养的技术程不但使细胞全能性理论得到证实，而且为组织培养的技术程序奠定了基础。序奠定了基础。1962年，年，Murashi

5、nge 和和Skoog 在烟草培养中筛选出至在烟草培养中筛选出至今仍被广泛使用的今仍被广泛使用的MS培养基。培养基。1964-1966年，印度科学家年，印度科学家Guha 和和Maheswari 在曼陀在曼陀罗花药培养中首次由花粉诱导得到了单倍体植株。罗花药培养中首次由花粉诱导得到了单倍体植株。1972年，年，Carlson 通过两个种的烟草原生质体融合培养，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。获得了第一个体细胞杂交的杂种植株。应用领域应用领域1 1、快速繁殖、快速繁殖、快速繁殖、快速繁殖 运用组织培养的途径，一个单株一年可以运用组织培养的途径，一个单株一年可以

6、运用组织培养的途径，一个单株一年可以运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株。例如一株葡萄一年繁殖到繁殖几万到几百万个植株。例如一株葡萄一年繁殖到繁殖几万到几百万个植株。例如一株葡萄一年繁殖到繁殖几万到几百万个植株。例如一株葡萄一年繁殖到3 3万万万万多株，一株兰花一年繁殖到多株，一株兰花一年繁殖到多株，一株兰花一年繁殖到多株，一株兰花一年繁殖到400400万株。万株。万株。万株。2 2、种苗脱毒、种苗脱毒、种苗脱毒、种苗脱毒 针对病毒对农作物造成的严重危害，通过针对病毒对农作物造成的严重危害，通过针对病毒对农作物造成的严重危害，通过针对病毒对农作物造成的严重危害，通过组织培

7、养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。已经取组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。已经取组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。已经取组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。已经取得成功的有马铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。得成功的有马铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。得成功的有马铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。得成功的有马铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。3 3、远缘杂交、远缘杂交、远缘杂交、远缘杂交 利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功，从而育成一些罕见的新物种。比如辽宁果树取得成功，从而

8、育成一些罕见的新物种。比如辽宁果树取得成功，从而育成一些罕见的新物种。比如辽宁果树取得成功，从而育成一些罕见的新物种。比如辽宁果树研究所利用这种方法获得苹果与梨的杂交种。研究所利用这种方法获得苹果与梨的杂交种。研究所利用这种方法获得苹果与梨的杂交种。研究所利用这种方法获得苹果与梨的杂交种。4、突变育种、突变育种 采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。象中国林病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。象中国林科院用逐步加大培养基中盐的浓度，直接获得耐盐的杨树株科院用逐步加大培养基中盐的浓度，直接获得耐盐的杨树株系。系

9、。5、基因工程、基因工程 基因工程主要研究基因工程主要研究DNA的转导，而基因的转导，而基因转导后必须通过组织培养途径才能实现植株再生。转导后必须通过组织培养途径才能实现植株再生。6、生物制品、生物制品 有些极其昂贵的生物制品，如抗癌首选药有些极其昂贵的生物制品，如抗癌首选药物物-紫杉醇等，可以用大规模培养植物细胞来直接生产。近紫杉醇等，可以用大规模培养植物细胞来直接生产。近年国内在红豆杉组织培养中获得生长量高达年国内在红豆杉组织培养中获得生长量高达0.49gFW/（gFWd）的细胞系，每升细胞培养物中紫杉醇的）的细胞系，每升细胞培养物中紫杉醇的产量可达产量可达0.25mg。植物组织培养的分类

10、植物组织培养的分类n n外植外植外植外植体（体（体（体（explantexplant)：由活体（由活体（由活体（由活体（in vivo)in vivo)植物体上提取植物体上提取植物体上提取植物体上提取下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官等。等。等。等。n n广义的组织培养依外植体不同，可分为：器官培养广义的组织培养依外植体不同，可分为：器官培养广义的组织培养依外植体不同，可分为：器官培养广义的组织培养依外植体不同，可分为：器官培养（organ cultur

11、eorgan culture）、）、）、）、茎尖分生组织培养茎尖分生组织培养茎尖分生组织培养茎尖分生组织培养(shoot tip(shoot tip culture,shoot apex culture,apical culture,shoot apex culture,apical meristemmeristem culture)culture)、愈伤组织培养愈伤组织培养愈伤组织培养愈伤组织培养(callusecalluse cultruecultrue)、细胞培养细胞培养细胞培养细胞培养(cell(cell culture)culture)、原生质体培养原生质体培养原生质体培养原生质体培

12、养(protoplast culture)(protoplast culture)n n愈伤组织（愈伤组织（愈伤组织（愈伤组织（calluscallus）在人工培养基上由外植体上形成在人工培养基上由外植体上形成在人工培养基上由外植体上形成在人工培养基上由外植体上形成的一团无序生长状态的薄壁细胞。的一团无序生长状态的薄壁细胞。的一团无序生长状态的薄壁细胞。的一团无序生长状态的薄壁细胞。植物组织培养的理论基础植物组织培养的理论基础植物细胞的全能性植物细胞的全能性n n植物细胞的全能性（植物细胞的全能性（植物细胞的全能性（植物细胞的全能性（totipotenttotipotent)：植物细胞具有植物

13、细胞具有植物细胞具有植物细胞具有该植物体全部遗传的可能性，在一定条件下具该植物体全部遗传的可能性，在一定条件下具该植物体全部遗传的可能性，在一定条件下具该植物体全部遗传的可能性，在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。有发育成完整植物体的潜在能力。有发育成完整植物体的潜在能力。有发育成完整植物体的潜在能力。n n原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体特

14、有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个一个一个一个活细胞活细胞活细胞活细胞都应该具有全能性。都应该具有全能性。都应该具有全能性。都应该具有全能性。差异：差异：差异：差异：（1 1）受精卵的全能性受精卵的全能性受精卵的全能性受精卵的全能性最高最高最高最高 （2 2）受精卵分受精卵分受精卵分受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的化后的细胞中，体细胞

15、的全能性比生殖细胞的低低低低。潜在全能性的原因：潜在全能性的原因：潜在全能性的原因：潜在全能性的原因：基因表达的选择性基因表达的选择性基因表达的选择性基因表达的选择性 科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件可能表现出全能性，发育成完整的植株。

16、人工条件可能表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件可能表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。下实现的这一过程，就是植物组织培养。下实现的这一过程，就是植物组织培养。下实现的这一过程，就是植物组织培养。植物细胞全能性的表达植物细胞全能性的表达n n脱分化（脱分化（dedifferentiation)：将来自已分化将来自已分化组织的已停止分裂的细胞从植物体部分的抑组织的已停止分裂的细胞从植物体部分的抑制性影响下解脱出来，恢复细胞的分裂活性。制性影响下解脱出来，恢复细胞的分裂活性。n n 再分化（再分化（redifferentiation):经脱分化的组织经脱

17、分化的组织或细胞在一定的培养条件下可有转变为各种或细胞在一定的培养条件下可有转变为各种不同细胞类型的能力。不同细胞类型的能力。离体的离体的植物植物器官、组织、器官、组织、细胞细胞脱分化脱分化愈愈伤伤组组织织再分化再分化根根芽芽植植物物体体植物组织培养过程植物组织培养过程植物组织培养条件植物组织培养条件：含有全部营养成分的培养基、一定的温度、含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。适时光照等。植物组织培养特点植物组织培养特点植物组织培养是由于人为控制培养条件，根据不同植植物组织培养是由于人为控制培养条件，根据不同植植物组织培养是由于人为

18、控制培养条件，根据不同植植物组织培养是由于人为控制培养条件，根据不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培养条件，因物不同部位的不同要求而提供不同的培养条件，因物不同部位的不同要求而提供不同的培养条件，因物不同部位的不同要求而提供不同的培养条件，因此生长较快。另外，植株也比较小，往往此生长较快。另外，植株也比较小，往往此生长较快。另外，植株也比较小，往往此生长较快。另外，植株也比较小，往往2030d2030d为为为为一个周期。所以，虽然植物组织培养需要一定设备一个周期。所以，虽然植物组织培养需要一定设备一个周期。所以，虽然植物组织培养需要一定设备一个周期。所以，虽然植物组织培养需要一定设备及能源

19、消耗，但由于植物材料能按几何级数繁殖生及能源消耗，但由于植物材料能按几何级数繁殖生及能源消耗，但由于植物材料能按几何级数繁殖生及能源消耗，但由于植物材料能按几何级数繁殖生产，故总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致产，故总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致产，故总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致产，故总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致的优质种苗或脱病毒种苗。的优质种苗或脱病毒种苗。的优质种苗或脱病毒种苗。的优质种苗或脱病毒种苗。植物组织培养特点植物组织培养特点n n培养条件可以人为控制培养条件可以人为控制培养条件可以人为控制培养条件可以人为控制 组织培养采用的植物材料完全是在人为提供

20、的培养基质组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基质组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基质组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基质和小气候环境条件下进行生长，摆脱了大自然中四季、和小气候环境条件下进行生长，摆脱了大自然中四季、和小气候环境条件下进行生长，摆脱了大自然中四季、和小气候环境条件下进行生长，摆脱了大自然中四季、昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响，且条件均一，昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响，且条件均一，昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响，且条件均一，昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响，且条件均一，对植物生长极为有利，便于稳定地进行周年培养生产。对植物生长极为

21、有利，便于稳定地进行周年培养生产。对植物生长极为有利，便于稳定地进行周年培养生产。对植物生长极为有利，便于稳定地进行周年培养生产。n n生长周期短，繁殖率高生长周期短，繁殖率高生长周期短，繁殖率高生长周期短，繁殖率高管理方便，利于工厂化生产和自动化控制管理方便，利于工厂化生产和自动化控制管理方便，利于工厂化生产和自动化控制管理方便，利于工厂化生产和自动化控制 植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件，既利一定的温度、光照

22、、湿度、营养、激素等条件，既利一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件，既利一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件，既利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、盆栽、田间栽培等相

23、比省去了中耕除草、浇水施肥、盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫害等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、防治病虫害等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、防治病虫害等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、防治病虫害等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。物力及田间种植所需要的土地。物力及田间种植所需要的土地。物力及田间种植所需要的土地。第二章第二章 组织培养实验技术组织培养实验技术第一节第一节实实 验验 室室在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中需在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中需在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中需在进行植物组织培养工作之

24、前，首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便因地要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便因地要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便因地要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便因地制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。实验室制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。实验室制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。实验室制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。实验室的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目的，实验室规模太小，则会限制

25、生产，影响效率。在的，实验室规模太小，则会限制生产，影响效率。在的，实验室规模太小，则会限制生产，影响效率。在的，实验室规模太小，则会限制生产，影响效率。在设计组织培养实验室时，应按组织培养程序来没计，设计组织培养实验室时，应按组织培养程序来没计，设计组织培养实验室时，应按组织培养程序来没计，设计组织培养实验室时，应按组织培养程序来没计，避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。植物组织培避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。植物组织培避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。植物组织培避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件，养是在严格无菌的条件下进行的

26、。要做到无菌的条件，养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件，养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件，需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。温度、光照、湿度等培养条件。温度、光照、湿度等培养条件。温度、光照、湿度等培养条件。1 1、实验室设计原则：保证无菌操作，达到工作实验室设计原则：保证无菌操作，达到工作实验室设计原则：保证无菌操作，达到工作实验室设计原则：保证无菌操作，达到工作方便，防止污染。方便，防止污

27、染。方便，防止污染。方便，防止污染。2 2、实验室组成：实验室组成：实验室组成：实验室组成：化学实验室、洗涤菌室、无菌操作室（接种化学实验室、洗涤菌室、无菌操作室（接种化学实验室、洗涤菌室、无菌操作室（接种化学实验室、洗涤菌室、无菌操作室（接种室）、培养室、细胞学实验室。室）、培养室、细胞学实验室。室）、培养室、细胞学实验室。室）、培养室、细胞学实验室。n n 化学实验室（准备室）：完成所使用的各种化学实验室（准备室）：完成所使用的各种化学实验室（准备室）：完成所使用的各种化学实验室（准备室）：完成所使用的各种药品的贮备、称量、溶解、配制、培养基分装药品的贮备、称量、溶解、配制、培养基分装药品

28、的贮备、称量、溶解、配制、培养基分装药品的贮备、称量、溶解、配制、培养基分装等。等。等。等。主要设备：主要设备：主要设备：主要设备：药品柜、防尘橱（放置培养容器）、药品柜、防尘橱（放置培养容器）、药品柜、防尘橱（放置培养容器）、药品柜、防尘橱（放置培养容器）、冰箱、天平、蒸馏水器、酸度计及常用的培养冰箱、天平、蒸馏水器、酸度计及常用的培养冰箱、天平、蒸馏水器、酸度计及常用的培养冰箱、天平、蒸馏水器、酸度计及常用的培养基配制用玻璃仪器基配制用玻璃仪器基配制用玻璃仪器基配制用玻璃仪器.n n 洗涤、灭菌室：完成各种器具的洗涤、干燥、洗涤、灭菌室：完成各种器具的洗涤、干燥、洗涤、灭菌室：完成各种器具

29、的洗涤、干燥、洗涤、灭菌室：完成各种器具的洗涤、干燥、保存、培养基的灭菌等。保存、培养基的灭菌等。保存、培养基的灭菌等。保存、培养基的灭菌等。主要设备：水池、操作台、主要设备：水池、操作台、主要设备：水池、操作台、主要设备：水池、操作台、高压灭菌锅、干燥高压灭菌锅、干燥高压灭菌锅、干燥高压灭菌锅、干燥灭菌器（如烘箱）灭菌器（如烘箱）灭菌器（如烘箱）灭菌器（如烘箱）等。等。等。等。n n无菌操作室（接种室）无菌操作室（接种室）：主要用于植物材料：主要用于植物材料的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继代、原生质体的制备以及一切需要进行无菌代、原生质体的制备以及

30、一切需要进行无菌操作的技术程序。操作的技术程序。主要设备：紫外光源、主要设备：紫外光源、超净工作台超净工作台、消毒器、消毒器、酒精灯、接种器械（接种镊子、剪刀、解剖酒精灯、接种器械（接种镊子、剪刀、解剖刀、接种针）等。刀、接种针）等。对接种室的要求如下：对接种室的要求如下：接种室宜小不宜大，一般接种室宜小不宜大，一般接种室宜小不宜大，一般接种室宜小不宜大，一般7 78 8平米，要求地面、天花平米，要求地面、天花平米，要求地面、天花平米，要求地面、天花板及四壁尽可能密闭光滑，易于清洁和消毒。配置拉板及四壁尽可能密闭光滑，易于清洁和消毒。配置拉板及四壁尽可能密闭光滑，易于清洁和消毒。配置拉板及四壁

31、尽可能密闭光滑，易于清洁和消毒。配置拉动门，以减少开关门时的空气扰动。动门，以减少开关门时的空气扰动。动门，以减少开关门时的空气扰动。动门，以减少开关门时的空气扰动。接种室要求干爽安静，清洁明亮。在适当位置吊装接种室要求干爽安静，清洁明亮。在适当位置吊装接种室要求干爽安静，清洁明亮。在适当位置吊装接种室要求干爽安静，清洁明亮。在适当位置吊装1 12 2盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。最好安装一小盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。最好安装一小盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。最好安装一小盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。最好安装一小型空调，使室温可控，这样可使门窗紧闭，减少与外型空调，使室温可控，这样可使门窗

32、紧闭，减少与外型空调，使室温可控，这样可使门窗紧闭，减少与外型空调，使室温可控，这样可使门窗紧闭，减少与外界空气对流。界空气对流。界空气对流。界空气对流。接种室应设有缓冲问，面积接种室应设有缓冲问，面积接种室应设有缓冲问，面积接种室应设有缓冲问，面积1m21m2为宜。进入无菌操作为宜。进入无菌操作为宜。进入无菌操作为宜。进入无菌操作室前在此更衣换鞋，以减少进出时带入接种室杂菌。室前在此更衣换鞋，以减少进出时带入接种室杂菌。室前在此更衣换鞋，以减少进出时带入接种室杂菌。室前在此更衣换鞋，以减少进出时带入接种室杂菌。缓冲间最好也安一盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。缓冲间最好也安一盏紫外线灭菌灯，用以

33、照射灭菌。缓冲间最好也安一盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。缓冲间最好也安一盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。n n培养室培养室培养室培养室：培养室是将接种的材料进行培养生长的场所。培养室培养室是将接种的材料进行培养生长的场所。培养室培养室是将接种的材料进行培养生长的场所。培养室培养室是将接种的材料进行培养生长的场所。培养室的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其他附属设备而定。的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其他附属设备而定。的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其他附属设备而定。的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其他附属设备而定。其设计以充分利用空间和节省能源为原则。高度比培养架略高其设

34、计以充分利用空间和节省能源为原则。高度比培养架略高其设计以充分利用空间和节省能源为原则。高度比培养架略高其设计以充分利用空间和节省能源为原则。高度比培养架略高为宜，周围墙壁要求有绝热防火的性能。为宜，周围墙壁要求有绝热防火的性能。为宜，周围墙壁要求有绝热防火的性能。为宜，周围墙壁要求有绝热防火的性能。培养材料放在培养架上培养。培养架大多由金属制成，一般设培养材料放在培养架上培养。培养架大多由金属制成，一般设培养材料放在培养架上培养。培养架大多由金属制成，一般设培养材料放在培养架上培养。培养架大多由金属制成，一般设5 5层，最低一层离地高约层，最低一层离地高约层，最低一层离地高约层，最低一层离地

35、高约lOcmlOcm，其他每层间隔其他每层间隔其他每层间隔其他每层间隔30cm30cm左右，培养左右，培养左右，培养左右，培养架即高架即高架即高架即高1 17m7m左右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计，左右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计，左右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计，左右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计，如采用如采用如采用如采用40W40W日光灯，则长日光灯，则长日光灯，则长日光灯，则长I I3m3m，30W30W的长的长的长的长lmlm，宽度一般为宽度一般为宽度一般为宽度一般为60cm60cm。培养室最重要的因子是温度，一般保持在培养室最重要的因子是温度，一

36、般保持在2027左右，具备产热装置，并安装窗式或立式空左右，具备产热装置，并安装窗式或立式空调机。由于热带植物和寒带植物等不同种类要求调机。由于热带植物和寒带植物等不同种类要求不同温度，最好不同种类有不同的培养室。不同温度，最好不同种类有不同的培养室。室内湿度也要求恒定，相对湿度以保持在室内湿度也要求恒定，相对湿度以保持在70%80%为好，可安装加湿器。控制光照时间可为好，可安装加湿器。控制光照时间可安装定时开关钟，一般需要每天光照安装定时开关钟，一般需要每天光照10-16h，也有的需要连续照明。短日照植物需要短日照也有的需要连续照明。短日照植物需要短日照条件，长日照植物需要长日照条件。现代组

37、培条件，长日照植物需要长日照条件。现代组培实验室大多设计为采用天然太阳光照作为主要实验室大多设计为采用天然太阳光照作为主要能源，这样不但可以节省能源，而且组培苗接能源，这样不但可以节省能源，而且组培苗接受太阳光生长良好，驯化易成活。在阴雨天可受太阳光生长良好，驯化易成活。在阴雨天可用灯光作补充。用灯光作补充。主要设备：主要设备：培养架（控温控光控湿）培养架（控温控光控湿）、摇床、摇床、培养箱、紫外光源等。培养箱、紫外光源等。n n细胞学实验室：用于对培养物的观察分析细胞学实验室：用于对培养物的观察分析与培养物的计数等。与培养物的计数等。主要设备：双筒实体显微镜、显微镜、倒主要设备：双筒实体显微

38、镜、显微镜、倒置显微镜等。置显微镜等。n n其他小型仪器设备：分注器、血球计数器、其他小型仪器设备：分注器、血球计数器、移液枪、过滤灭菌器、电炉等加热器具、移液枪、过滤灭菌器、电炉等加热器具、磁力搅拌器、低速台式离心机等。磁力搅拌器、低速台式离心机等。n n。准备室准备室缓冲间缓冲间(过渡过渡室室)接种室接种室(外设缓冲间外设缓冲间)培培养养室室仪仪 器器 设设 备备高压灭菌锅高压灭菌锅手提式灭菌锅手提式灭菌锅超净工作台超净工作台第二节第二节 植物组织培养的培养条件植物组织培养的培养条件一、营养条件一、营养条件一、营养条件一、营养条件培养基培养基培养基培养基(culture medium)(c

39、ulture medium)培养基：是植物组织培养的重要基质。在离体培养条件培养基：是植物组织培养的重要基质。在离体培养条件培养基：是植物组织培养的重要基质。在离体培养条件培养基：是植物组织培养的重要基质。在离体培养条件下，不同种植物的组织对营养有不同的要求，甚至同一种下，不同种植物的组织对营养有不同的要求，甚至同一种下，不同种植物的组织对营养有不同的要求，甚至同一种下，不同种植物的组织对营养有不同的要求，甚至同一种植物不同部位的组织对营养的要求也不相同，只有满足了植物不同部位的组织对营养的要求也不相同，只有满足了植物不同部位的组织对营养的要求也不相同，只有满足了植物不同部位的组织对营养的要求

40、也不相同，只有满足了它们各自的特殊要求，它们才能很好地生长。因此，没有它们各自的特殊要求，它们才能很好地生长。因此，没有它们各自的特殊要求，它们才能很好地生长。因此，没有它们各自的特殊要求，它们才能很好地生长。因此，没有一种培养基能够适合一切类型的植物组织或器官，在建立一种培养基能够适合一切类型的植物组织或器官，在建立一种培养基能够适合一切类型的植物组织或器官，在建立一种培养基能够适合一切类型的植物组织或器官，在建立一项新的培养系统时，首先必须找到一合适的培养基，培一项新的培养系统时，首先必须找到一合适的培养基，培一项新的培养系统时，首先必须找到一合适的培养基，培一项新的培养系统时，首先必须找

41、到一合适的培养基，培养才有可能成功。养才有可能成功。养才有可能成功。养才有可能成功。培养基的种类培养基的种类n n 培培培培养养养养基基基基有有有有许许许许多多多多种种种种类类类类，根根根根据据据据不不不不同同同同的的的的植植植植物物物物和和和和培培培培养养养养部部部部位位位位及及及及不不不不同的培养目的需选用不同的培养基。同的培养目的需选用不同的培养基。同的培养目的需选用不同的培养基。同的培养目的需选用不同的培养基。n n 培培培培养养养养基基基基的的的的产产产产生生生生最最最最早早早早是是是是Sacks(1680)Sacks(1680)和和和和Knop(1681)Knop(1681)，他他

42、他他们们们们对对对对绿绿绿绿色色色色植植植植物物物物的的的的成成成成分分分分进进进进行行行行了了了了分分分分析析析析研研研研究究究究，根根根根据据据据植植植植物物物物从从从从土土土土中中中中主主主主要要要要是是是是吸吸吸吸收收收收无无无无机机机机盐盐盐盐营营营营养养养养，设设设设计计计计出出出出了了了了由由由由无无无无机机机机盐盐盐盐组组组组成成成成的的的的SacksSacks和和和和KnopKnop溶溶溶溶液液液液，至至至至今今今今仍仍仍仍在在在在作作作作为为为为基基基基本本本本的的的的无无无无机机机机盐盐盐盐培培培培养养养养基基基基得得得得到到到到广泛应用。广泛应用。广泛应用。广泛应用。以

43、后根据不同目的进行改良产生了多种培养基，以后根据不同目的进行改良产生了多种培养基，以后根据不同目的进行改良产生了多种培养基，以后根据不同目的进行改良产生了多种培养基，WhiteWhite培养基在培养基在培养基在培养基在4040年代用得较多，现在还常用。而到年代用得较多，现在还常用。而到年代用得较多，现在还常用。而到年代用得较多，现在还常用。而到6060和和和和7070年代则大多采用年代则大多采用年代则大多采用年代则大多采用MSMS等高浓度培养基，可以保证培等高浓度培养基，可以保证培等高浓度培养基，可以保证培等高浓度培养基，可以保证培养材料对营养的需要，并能生长快、分化快，且由于养材料对营养的需

44、要，并能生长快、分化快，且由于养材料对营养的需要，并能生长快、分化快，且由于养材料对营养的需要，并能生长快、分化快，且由于浓度高，在配制、消毒过程中某些成分有些出入，也浓度高，在配制、消毒过程中某些成分有些出入，也浓度高，在配制、消毒过程中某些成分有些出入，也浓度高，在配制、消毒过程中某些成分有些出入，也不致影响培养基的离子平衡。不致影响培养基的离子平衡。不致影响培养基的离子平衡。不致影响培养基的离子平衡。培养基的名称，一直根据沿用的习惯。多数以发明人培养基的名称，一直根据沿用的习惯。多数以发明人培养基的名称，一直根据沿用的习惯。多数以发明人培养基的名称，一直根据沿用的习惯。多数以发明人的名字

45、来命名，如的名字来命名，如的名字来命名，如的名字来命名，如WhiteWhite培养基，培养基，培养基，培养基，MurashigeMurashige和和和和SkoogSkoog培养基培养基培养基培养基(简称简称简称简称MSMS培养基培养基培养基培养基)，也有对某些成分进行改良称，也有对某些成分进行改良称，也有对某些成分进行改良称，也有对某些成分进行改良称作改良培养基。作改良培养基。作改良培养基。作改良培养基。目目目目前前前前国国国国际际际际上上上上流流流流行行行行的的的的培培培培养养养养基基基基有有有有几几几几十十十十种种种种，常常常常用用用用的的的的培培培培养养养养基及特点如下：基及特点如下：

46、基及特点如下：基及特点如下：n n(1)MS(1)MS培培培培养养养养基基基基 它它它它是是是是19621962年年年年由由由由MurashigeMurashige和和和和SkoogSkoog为为为为培培培培养养养养烟烟烟烟草草草草细细细细胞胞胞胞而而而而设设设设计计计计的的的的。特特特特点点点点是是是是无无无无机机机机盐盐盐盐和和和和离离离离子子子子浓浓浓浓度度度度较较较较高高高高，为为为为较较较较稳稳稳稳定定定定的的的的平平平平衡衡衡衡溶溶溶溶液液液液。其其其其养养养养分分分分的的的的数数数数量量量量和和和和比比比比例例例例较较较较合合合合适适适适，可可可可满满满满足足足足植植植植物物物物

47、的的的的营营营营养养养养和和和和生生生生理理理理需需需需要要要要。它它它它的的的的硝硝硝硝酸酸酸酸盐盐盐盐含含含含量量量量较较较较其其其其他他他他培培培培养养养养基基基基为为为为高高高高，广广广广泛泛泛泛地地地地用用用用于于于于植植植植物物物物的的的的器器器器官官官官、花花花花药药药药、细细细细胞胞胞胞和和和和原原原原生生生生质质质质体体体体培培培培养养养养，效效效效果果果果良良良良好好好好。有有有有些些些些培培培培养养养养基是由它演变而来的。基是由它演变而来的。基是由它演变而来的。基是由它演变而来的。(2)B5培养基培养基 是是1968年由年由Galmborg等为培养大等为培养大豆根细胞而设

48、计的。其主要特点是含有较低的豆根细胞而设计的。其主要特点是含有较低的铵，这可能对不少培养物的生长有抑制作用。铵，这可能对不少培养物的生长有抑制作用。从实践得知有些植物在从实践得知有些植物在B5培养基上生长更适宜，培养基上生长更适宜，如双子叶植物特别是木本植物。如双子叶植物特别是木本植物。(3)White培养基培养基 是是1943年由年由White为培养番茄为培养番茄根尖而设计的。根尖而设计的。1963年又作了改良，称作年又作了改良，称作White改良培养基，提高了改良培养基，提高了MsSO4的浓度和增加了硼的浓度和增加了硼素。其特点是无机机盐数量较低，适于生根培素。其特点是无机机盐数量较低，适

49、于生根培养。养。（4）N6培养基培养基 是是1974年朱至清等为水稻等年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的。其特点是成禾谷类作物花药培养而设计的。其特点是成分较简单，分较简单，KNO3和（和（NH4）2SO4含量高。含量高。在国内已广泛应用于小麦、水稻及其他植物在国内已广泛应用于小麦、水稻及其他植物的花药培养和其他组织培养。的花药培养和其他组织培养。(5)KM8P培养基培养基 它是它是1974年为原生质体培年为原生质体培养而设计的。其特点是有机成分较复杂，它养而设计的。其特点是有机成分较复杂，它包括了所有的单糖和维生素，广泛用于原生包括了所有的单糖和维生素，广泛用于原生质融合的培养。质

50、融合的培养。培养基的成分培养基的成分培养基的成分主要可以分水、无机盐、有机物、天然复合物、培养体的支持材料等五大类。n n水是植物原生质体的组成成分，也是一切代谢过程的介质和溶媒。它是生命活动过程中不可缺少的物质。配制培养基母液时要用蒸馏水，以保持母液及培养基成分的精确性，防止贮藏过程发霉变质。大规模生产时可用自来水。但在少量研究上尽量用蒸馏水，以防成分的变化引起不良效果。无机元素无机元素(inorganic element)大量元素大量元素大量元素大量元素，指浓度大于，指浓度大于0.5mmol0.5mmolL L的元素等。其作用是：的元素等。其作用是：n n(1)N(1)N 是是蛋蛋白白质质