植物组织培养:是指在无菌和人工控制的环境条件下,利用人工培养基,对离体的植物胚胎、器官、组织、细胞及原生质体进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。又称为植物离体培养
离体生态学:是指研究离体培养环境条件控制的科学,其研究对象是培养基、植物材料和人工环境条件
外植体:用于离体培养的那部分植物器官、组织或细胞
愈伤组织(callus) :是指外植体因受伤或在离体培养时,其细胞进行活跃的分裂增殖而形成的一种无特定结构和功能的组织
植物组织培养的特点 1.组培技术是无菌操作技术。 2.组培材料处于完全的异养状态。
3.组培材料可以是离体状态的器官、组织、细胞或原生质体。
4.组织培养物可以形成克隆(clone,无性繁殖系),也可以进行茎芽增殖或生根
5.组培容器内的气体和环境气体可通过封口材料进行交换,相对湿度通常是几乎100%,因此,组培苗叶片表面一般都无角质层或蜡质层,且气孔保卫细胞功能缺乏,气孔始终都是张开的。
6.组培的环境温度、光照强度和时间都是人为设定的,其参数可调
植物组织培养的研究类型 组织培养 器官培养 胚胎培养 细胞培养 原生质体培养
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植物组织培养的研究任务
研究离体培养条件下,细胞、组织或器官所需营养条件和环境条件,细胞、组织或器官的形态发生和代谢规律,植物脱毒方法和机理,植物特别是一些难繁植物的大量快速繁殖方法,细胞融合方法和机理,再生个体的遗传和变异,种质资源的离体保存机理和方法等
德国植物学家Schleiden和动物学家Schwann于1838-1839年提出的细胞学说
德国植物学家Haberlandt于1902年提出了植物细胞具有全能性
李继侗和沈同1933年成功培养了银杏的胚。
1952年, Morel和Martin提出了植物脱毒(virus free)技术
Guha和Maheshwari等——花药培养
Cocking等-原生质体培养
Carlson等——原生质体融合
植物组织培养的应用 快繁和脱毒 育种
次生代谢物生产 种质保存
在遗传、生理、生化、病理等研究上的应用
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离体快繁(试管苗和人工种子) 试管苗特点
繁殖系数大、速度快,苗木整齐一致,周年生产 人工种子
指植物离体培养中产生的胚状体或不定芽,被包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中,从而形成能发芽出苗的颗粒体。
具有试管苗的优点外,还具有以下优点: 1)便于贮藏和运输、可直接播种和机械化操作;
2)可在人工种子中加入抗生素、菌肥、农药等成分,提高种子活力和品质
培育新品种或创制新物种 单倍体育种 离体选择突变体 培育远源杂种 基因工程育种
单倍体育种
手段:花药和花粉培养
优点:所有基因均能表现,基因型可快速纯合 成果:已育成大面积种植的品种
离体选择突变体
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植物组织培养
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