菊花的组织培养

菊花的组织培养目标导航　1.了解植物组织培养技术在生产中的应用和MS固体培养基的配方。2.熟悉植物组织培养的基本过程和影响植物组织培养的因素。3.理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化。一、基础知识1．植物组织培养的基本过程(1)细胞全能性的表达：________的植物组织或细胞，在一定的____________、________和________________的作用下，发育成完整植株的过程。(2)细胞分化：在植物的________过程中，细胞在________、________和____________上都会出现________的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。(3)植物组织培养的基本过程离体的植物器官、组织或细胞(又叫________)愈伤组织胚状体、丛芽等新个体①愈伤组织的特点：细胞________________，是一群________________的呈________________的薄壁细胞。②脱分化(去分化)：由____________的植物组织或细胞产生____________的过程。③再分化：由________________________重新分化成根或芽等器官的过程。(4)条件：________的植物组织或细胞，在一定的________、________和其他外界条件的作用下就可能表现出全能性，发育成完整植株。离体的植物组织或细胞叫做________。2．影响植物组织培养的因素(1)培养材料的影响：不同的植物组织，培养的难易程度____________。对于同一种植物材料，材料的________、________________等也会影响实验结果。因此菊花的组织培养，一般选择________________的茎________部________的侧枝。(2)营养物质的影响：常用的________培养基，主要成分包括____________、____________、________以及蔗糖等。其中____________和____________提供植物细胞所必需的无机盐；________提供碳源，维持细胞渗透压。(3)植物激素的影响：MS培养基常需添加植物激素。其中________和____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，这两种激素的________、________________以及____________等，都会影响实验结果。下表是关于两种植物激素在组织培养过程中的作用。使用顺序或用量比实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于__________，但细胞________先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞____________同时使用分化频率____生长素用量/细胞分裂素用量，比值高有利于____的分化、抑制____的形成生长素用量/细胞分裂素用量，比值低有利于____的分化、抑制____的形成生长素用量/细胞分裂素用量，比值适中促进________的形成(4)环境因素的影响：________、________、________等条件也能影响植物组织培养。二、植物组织培养的操作流程1．制备MS固体培养基：将各种营养成分按比例配制成________________。利用母液配制菊花组织培养所需要的培养基，菊花的组织培养比较容易，因此可以不加激素，而如果是其他植物的组织培养，则要配制成三种培养基，即____________、________________和________________。配制菊花的组织培养的培养基时先将称好的琼脂加入800mL蒸馏水中，加热使________熔化；然后加入______________30g，加入一定量的________，充分混匀后加蒸馏水定容至1000mL，调节________；最后分装到锥形瓶中，每瓶分装50mL或100mL。用包在纱布中的棉塞封严瓶口，外面包一层牛皮纸。将配制好的培养基放入________________锅，在121℃下灭菌15min。2．外植物体消毒：选取生长旺盛的菊花的嫩枝，先用清水洗净，再用体积分数为________________浸泡6～7s后，立即取出并用无菌水清洗，取出后吸干水分再放入质量分数为________________中浸泡1～2min。取出后，在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液。3．接种：在超净工作台上铺上无菌滤纸，将已消毒的菊花茎段切成小段(长0.5～1.0cm)，迅速接种到培养基上。插入时应注意方向，使嫩茎的形态学下端接触培养基，不要________。每瓶接种6～8块嫩茎。接种后，将锥形瓶的瓶口在酒精灯火焰上转动灼烧一遍，将封口膜重新扎好，贴上标签，做好记录。4．培养：接种后的锥形瓶放在__________中培养。培养温度应控制在18～22℃，并且每日用日光灯光照12h，并定期进行________，保持适宜的________和________。5．移栽：当小苗长到5～6cm，基部形成根原基的时候，即可进行移栽。试管苗是在无菌、充分营养供给、适宜的光照和温度以及100%相对湿度环境中生长的。刚出瓶的试管苗对外界环境不太适应。将试管苗培养瓶的瓶口敞开一半，放置在20～25℃的遮阴环境中，适应7～14d。若试管苗不萎蔫、有新生长的趋势，便可将试管苗取出，小心洗净粘在根上的培养基，植入盛有________________________等材料的花盆中，浇足水分，罩上带孔的塑料薄膜，将花盆放置在20～25℃的阴凉处3～5d。待幼苗长出新叶时，揭去塑料薄膜，再过7～10d，幼苗即可移栽到土壤里。6．栽培：将幼苗移载后，每天观察并记录幼菌生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。提醒　(1)植物组织培养一定要采用无菌技术。(2)实验选材是实验成功的关键。知识点一　植物组织培养的基本过程及影响因素1．请回答下列有关植物组织培养的几个问题。(1)离体植物组织和细胞培养常用的一种培养基是____________，其主要成分中的大量元素有______________，培养基中常用的两种植物激素是________和____________，两者使用时的__________、__________、____________等，都会影响实验的结果。(2)下图表示植物组织培养的部分过程：①过程是________，②过程是________，A是________。(3)组织培养过程中还需要维持一定的外界条件，一是要有适宜的________，二是________。2．下列关于影响植物组织培养因素的说法，正确的是(　　)A．不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同B．在植物组织培养中，培养基中必须添加植物激素C．植物激素中，生长素和细胞分裂素的作用是相互独立的D．pH、温度、光照条件等对植物组织培养也特别重要知识点二　植物组织培养操作过程3．下列哪组符合菊花组织培养的基本步骤(　　)A．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培B．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→栽培→移栽C．制备MS培养基→外植体消毒→接种→栽培→培养→移栽D．制备MS培养基→外植体消毒→接种→移栽→培养→栽培4．关于植物组织培养的内容，以下说法错误的是(　　)A．一般来说容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养B．对菊花茎段进行组织培养，不加植物激素也能成功C．接种后的锥形瓶放入无菌箱中，给予适宜的温度和光照即可D．移栽生根的试管苗之前，先打开瓶口，让试管苗在培养间生长几日参考答案一、1.(1)离体　营养物质　激素　其他外界条件　(2)个体发育　形态　结构　生理功能　稳定性　(3)外植体　脱分化　再分化　①排列疏松而无规则　高度液泡化　无定形状态　②高度分化　愈伤组织　③脱分化产生的愈伤组织　(4)离体　营养物质　激素　外植体2．(1)差别很大　年龄　保存时间的长短　未开花植株　上　新萌生　(2)MS　大量元素　微量元素　有机物　大量元素　微量元素　蔗糖　(3)生长素　细胞分裂素　浓度　使用的先后顺序　用量的比例　细胞分裂　不分化　既分裂又分化　提高　根　芽　芽　根　愈伤组织　(4)pH　温度　光照二、1.MS培养基母液　脱分化培养基　生芽培养基　生根培养基　琼脂　蔗糖　各种母液　pH　高压蒸汽灭菌2．70%的酒精　0.1%的氯化汞溶液　3.倒插　4.无菌锅　消毒　温度　光照　5.消过毒的蛭石或珍珠岩对点训练1．(1)MS培养基　N、P、K、Ca、Mg、S　生长素(类)　细胞分裂素(类)　浓度　使用的先后顺序　用量的比例　(2)脱分化　再分化　愈伤组织　(3)温度　无菌(环境)规律链接(1)愈伤组织与根尖分生区组织的比较组织类型细胞来源细胞形态细胞结构细胞排列细胞去向根尖分生组织受精卵正方形无液泡紧密分化成多种细胞组织愈伤高度分化无定形高度液疏松再分化成新组织细胞泡化个体相同点都通过有丝分裂进行细胞增殖(2)MS培养基是植物组织培养必需的物质基础，其中相关激素(细胞分裂素和生长素)的浓度及使用的先后顺序和用量的比例是调节分化的关键。在植物组织培养中，应把握好生长素和细胞分裂素的浓度、用量比例及使用顺序。2．D　[不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料的不同器官或不同生长期细胞培养的难易程度也不同，故A错误；在植物组织培养中，一般培养基中要加入植物激素，像菊花茎段的培养比较容易，就不必添加植物激素了，故B错误；生长素与细胞分裂素共同起作用，促使愈伤组织、根、芽的形成，只是用量比值不同，作用效果不同而已，故C错误；在培养过程中，需要适宜的pH、温度、光照(脱分化不需要)等适宜条件，即D正确。]3．A　[移栽是指将培养基上培养的幼苗长壮后移栽到土壤中，栽培是对移栽后的幼苗进行精细管理培养的过程，应先移栽后栽培。]规律链接　试管苗培养过程中应注意的问题：(1)培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，然后进行生根培养，如果顺序颠倒，先诱导生根，就不好诱导生芽了。(2)试管苗应该进行见光培养。(3)试管苗一般在高湿、弱光、恒温下异养生长，出瓶后一定要保温、保湿。(4)试管苗光合作用能力低，在移栽前给予较强光照闭瓶炼苗，以促进小苗向自养转化。(5)无菌技术是植物组织培养成功的关键。植物组织培养不同于扦插、压条等常规的无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，所以对培养条件的要求较高，对无菌操作的要求非常严格。若不小心引起污染，将可能造成培养工作前功尽弃，因此实验过程始终贯穿着灭菌消毒。对培养材料进行表面灭菌时，一方面要考虑药剂的消毒效果；另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官都要区别对待。4．C　[在植物组织培养过程中，分化程度越低的材料，越容易脱分化形成愈伤组织，接种后的锥形瓶放入无菌箱中，给予适宜的温度和光照进行培养，培养期间应定期消毒，防止细菌等微生物污染。]