组培考试复习题2010.4.16

广广义义的的快快速速繁繁殖殖：：可可包包括括植植物物组组织织快快速速繁繁殖殖，，全全光光照照育育苗苗法法，，根根颈颈扦扦插插法法等等1、植物组织培养的一般概念定义：无菌条件下，在人工培养基上，离体培养植物的器官、组织、细胞以获得再生植株等的过程、方法。组织培养具有如下优点：（1）快速（2）周年生产（3）不变异（4）投资少，经济效益高（根据培养材料的分）植株培养，器官培养（胚、子房、花药、根等），茎尖分生组织培养，愈伤组织培养，悬浮细胞培养，原生质体培养外植体：由活体植物上切取下来进行培养的组织或器官。技术水平：植株、胚胎、器官、组织、细胞、原生质体。愈愈伤伤组组织织（（ccaalllluuss））：：原原指指植植物物受受伤伤后后于于伤伤口口表表面面形形成成的的一一团团薄薄壁壁细细胞胞。。在在组组培培中中指指在在人人工工培培养养基基上上从从外外植植体体上上长长出出来来的的一一团团无无序序生生长长的的薄薄壁壁细细胞胞。。空空白白培培养养：：主主要要用用于于无无菌菌外外值值体体的的建建立立阶阶段段，，只只含含糖糖不不加加任任何何营营养养元元素素的的培培养养。。初初代代培培养养：：外外植植体体的的第第一一次次培培养养。。继继代代培培养养：：第第二二次次以以上上的的培培养养((由由转转入入新新的的培培养养基基上上继继续续培培养养))胚胚性性细细胞胞（（EECC））：：保保持持着着未未分分化化状状态态和和旺旺盛盛的的分分裂裂能能力力的的一一类类细细胞胞，，这这类类细细胞胞彼彼此此相相似似、、细细胞胞核核大大、、细细胞胞质质浓浓稠稠、、细细胞胞间间无无间间隙隙，，主主要要分分布布于于胚胚及及各各种种顶顶端端分分生生组组织织中中。。位位置置效效应应：：植植物物离离体体活活组组织织，，延延续续表表现现出出来来原原生生长长部部位位的的形形态态和和特特性性的的现现象象。。因因此此，，要要根根据据培培养养目目的的选选择择适适宜宜的的外外值值体体..分分化化：：细细胞胞在在形形态态、、结结构构和和功功能能上上发发生生永永久久性性的的适适度度变变化化的的过过程程。。脱脱分分化化：：成成熟熟的的细细胞胞转转变变为为分分生生状状态态，，进进而而分分裂裂形形成成无无分分化化的的细细胞胞团团，，即即形形成成愈愈伤伤组组织织的的过过程程。。再再分分化化：：脱脱分分化化后后的的细细胞胞再再次次分分裂裂、、分分化化并并形形成成不不同同组组织织、、进进而而构构成成器器官官和和植植株株的的过过程程。。再再分分化化过过程程的的两两种种方方式式：：（（11））器器官官发发生生方方式式：：（2）无性胚胎方式：组组织织培培养养的的难难易易规规律律生生长长点点细细胞胞》》形形成成层层细细胞胞》》薄薄壁壁细细胞胞》》厚厚壁壁细细胞胞》》纤纤维维细细胞胞》》退退化化细细胞胞种种子子》》花花器器》》茎茎下下部部组组织织》》茎茎中中部部组组织织》》冠冠内内部部枝枝叶叶》》冠冠外外部部枝枝叶叶组组培培时时间间长长的的植植物物》》组组培培时时间间短短的的植植物物植植物物组组织织培培养养技技术术的的应应用用11、、优优质质种种苗苗的的快快速速无无性性繁繁殖殖：：（（11））无无性性繁繁殖殖作作物物及及不不易易繁繁殖殖作作物物的的快快速速繁繁殖殖（（22））通通过过茎茎尖尖培培养养生生产产脱脱毒毒健健康康种种苗苗：：如如草草莓莓、、香香蕉蕉、、甘甘蔗蔗、、马马铃铃薯薯、、大大蒜蒜等等。。22、、用用于于植植物物遗遗传传育育种种包包括括种种质质资资源源离离体体保保存存；；花花粉粉花花药药培培养养产产生生单单倍倍体体；；33、、大大规规模模植植物物细细胞胞、、组组织织和和器器官官培培养养生生产产次次生生代代谢谢物物质质；；44、、用用于于植植物物生生长长发发育育理理论论研研究究，，包包括括生生理理学学、、病病理理学学、、胚胚胎胎学学和和细细胞胞与与分分子子生生物物学学等等。。33、、技技术术特特点点：：①①培培养养条条件件可可以以人人为为控控制制；；②②生生长长周周期期短短，，繁繁殖殖率率高高；；③③管管理理方方便便，，利利于于工工厂厂化化生生产产和和自自动动控控制制第二章实验室设备和一般技术组织培养实验室的面积大小和装备程度取决于两个因素：一是所要进行的实验的性质二是所能得到的经费的多少一、实验室设计洗涤室、准备室、灭菌室、缓冲室、无菌操作室、培养室、细胞学实验室、摄影室等分室，另加驯化室、温室或大棚。当规模小、条件差的情况下，全部工序也可在一间室内完成。（一）准备室准备室（又称化学实验室），要求20m2左右，明亮，通风。任务——器皿洗涤，培养基配制、分装、高压灭菌，材料预处理，重蒸馏水的制备等。（二）缓冲室为避免进出时带进杂菌，无菌室外应设置缓冲室，面积约3m2-5m2。进入无菌室前需在缓冲室里换上经过灭菌的卫生服、拖鞋，戴上口罩。最好安装1盏紫外灯，用以灭菌。幻灯片9（三）无菌操作室简称无菌室或接种室，10m2-20m2，具体视生产规模和超净工作台数量而定。是组培室最关键的部分。门窗要密闭，一般用移动门窗，以减少空气的扰动。（四）培养室培养室是将接种到培养瓶等器皿中的植物材料进行培养的场所。其面积根据培养规模和经济条件来确定。为了满足外植体的生长和发育，培养室要具备适宜的温度、湿度、光照、通风等条件。培养器皿---指用于盛放培养基和接种培养材料的器皿。要求透光度好，能耐高压灭菌。（2）类型按材料分：玻璃培养器皿：优点是透光度好、容易清洗；缺点是容易破碎；塑料培养器皿：优点是不容易破碎、成本较低，但缺点是透光度较玻璃的差、遇火焰易被熔化。2．洗涤方法使用前先用1%稀盐酸浸泡1夜，然后用肥皂水洗净，清水冲洗，最后用蒸馏水冲淋1遍，干后备用。已用过的玻璃器皿洗涤方法：去残渣——水洗——热肥皂水（或洗洁精）——水洗——蒸馏水冲洗1次。较脏的玻璃器皿的洗涤：洗衣粉或洗洁精刷洗几次并冲净——浸入洗涤液中——流水中冲洗——蒸馏水冲洗。第三节培养条件在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件，培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境条件都会影响组织培养育苗的生长和发育。幻灯片513.1温度大多数植物组织培养都是在23～27℃、之间进行，一般采用25土2℃。3.2光照3.2.1光照强度光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响，从目前的研究情况看，光照强度对外植体、细胞的最初分裂有明显的影响。一般来说，光照强度较强，幼苗生长的粗壮，而光照强度较弱幼苗容易徒长。.2.3光周期试管苗培养时要选用一定的光周期来进行组织培养，最常用的周期是16h的光照，8h的黑暗。3.3湿度包括:培养容器湿度环境的湿度条件湿度过低：会使培养基丧失大量水分，导致培养基各种成分浓度的改变和渗透压的升高，进而影响组织培养的正常进行。湿度过高时：易引起棉塞长霉，造成污染。3.4渗透压培养基中由于有添加的盐类、蔗糖等化合物，因此，而影响到渗透压的变化。通常1～2个大气压对植物生长有促进作用，3.5pH值大多在5～6.5左右，一般培养基皆要求5.8，这基本能适应大多植物培养的需要。pH值调整可用0.1M的NaOH和0.1M的HCI来调整。lml的NaOH可使pH值升高0.2单位，lml的HCI可使pH值降低0.2单位。调节时一定要充分搅拌均匀。3.6气体氧气是组织培养中必需的因素，瓶盖封闭时要考虑通气问题，可用附有滤气膜的封口材料。通气最好的是棉塞封闭瓶口，但棉塞易使培养基干燥，夏季易引起污染。改善气体的方法固体培养基可加进活性炭来增加通气度，以利于发根。培养室要经常换气，改善室内的通气状况。液体振荡培养时，要考虑振荡的次数、振幅等，同时要考虑容器的类型、培养基等。第三章培养基及其配制培养基(culturemedium)的配制培养基外植体分化途径不同种植物的组织对营养有不同的要求同一种植物不同部位的组织对营养的要求也不相同。第一节培养基的种类一、根据其态相不同分为固体培养基：是指加凝固剂（如琼脂）的培养基。液体培养基：是指不加凝固剂的培养基。二、根据培养物的培养过程分为初代培养基：是指用来第一次接种从植物体上分离下来的外植体的培养基。继代培养基：是指用来接种继初代培养之后的培养物的培养基。三、根据其作用不同分为诱导培养基增殖培养基生根培养基四、根据其营养水平不同分为基本培养基：主要有MS、White、B5、N6、改良MS、Heller、Nitsh、Miller、SH等完全培养基：就是在基本培养基的基础上，根据试验的不同需要，附加一些物质，如植物生长调节物质和其它复杂有机附加物等。第二节培养基的成分水无机营养维生素类氨基酸有机附加物激素糖类琼脂等。第二节培养基的成分一、无机营养（即无机盐类）(一)大量元素（二）微量元素其它微量元素B、Mn、Zn、Cu、Mo、Co等，也是植物组织培养中不可缺少的元素，缺少这些物质会导致生长，发育异常现象。幻灯片19二、氨基酸氨基酸——是蛋白质的组成成分，也是一种有机氮化合物。常用的有甘氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、丙氨酸、半胱氨酸以及酰胺类物质（如天门冬酰胺）和多种氨基酸的混合物（如水解酪蛋白、水解乳蛋白）等。注意：氨基酸类物质只有在含有无机氮的情况下，对离体组织生长才有较好的效果。幻灯片20三、有机附加物有机附加物:包括：如椰乳、香蕉汁、番茄汁、酵母提取液、麦芽糖等。四、维生素类维生素类:它能明显地促进离体组织的生长。培养基中的维生素主要是B族维生素，如硫胺素（VB1）、吡哆醇（VB6）、烟酸（VB3，又称VPP）和泛酸钙（VB5）、生物素维生素类一般用量为0.1～1.0mg／L,有时用量较高。VBl对愈伤组织的产生和生活力有重要作用，VB6能促进根的生长，Vpp与植物代谢和胚的发育有一定关系,Vc有防止组织变褐的作用。五、糖类1.作用：一是作为离体组织赖以生长的碳源二是使培养基维持一定的渗透压（一般在1.5-4.1MPa）。2.种类：蔗糖（多用），其浓度为1%-5%,也可用砂糖、葡萄糖或果糖等。不同糖类对生长的影响不同从各种糖对水稻根培养的影响来看：以葡萄糖效果最好。果糖和蔗糖相当。麦芽糖差一些。六、琼脂在固体培养时，琼脂是使用最方便、最好的凝固剂和支持物，一般用量为即6-10g/L。琼脂粉比条状的使用更方便。冷后（400C以下）即凝固为固体状成凝胶。幻灯片31七、植物生长调节物质（一）生长素（二）细胞分裂素生长素：是指能引起完整组织中的细胞扩展的化合物。包括：内源的（存在于植物体内的）人工合成的作用：促进细胞脱分化，诱导愈伤组织的产生；促进细胞的伸长生长；诱导受伤的组织表面形成愈伤组织；促进生根。（一）生长素常用的生长素有：吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）萘乙酸（NAA）2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)等。（二）细胞分裂素这类激素是腺嘌呤的衍生物包括:6-BA(6-苄基氨基嘌呤)Kt(kinetin激动素)Zt(zeatin玉米素)等。其中Zt活性最强，但非常昂贵，常用的是6-BA。细胞分裂素有三个作用：①诱导芽的分化促进侧芽萌发生长;细胞分裂素与生长素相互作用，当组织内细胞分裂素／生长素的比值高时，诱导愈伤组织或器官分化出不定芽。②促进细胞分裂与扩大。③抑制根的分化。因此，细胞分裂素多用于诱导不定芽的分化、茎、苗的增殖，而避免在生根培养时使用。八、活性炭作用（1）减少一些有害物质的影响.例如防止酚类物质污染而引起组织褐化死亡。这在兰花组织培养中效果更明显。（2）活性炭使培养基变黑，有利于某些植物生根。注意：但活性炭对物质吸附无选择性，既吸附有害物质，也吸附有利物质，因此使用时应慎重考虑。九、pH值：在灭菌之前培养基的pH值一般都是调节到5.0-6.0。一般来说，当pH值高于6.0时培养基将会变硬；低于5.0时，琼脂不能很好地凝固。pH值对不同植物的影响会有差异，如玉米胚乳愈伤组织在pH值7.0时鲜重增加最快，在pH值6.1时干重增长最快。第四章外植体