植物组织培养绪论.ppt
陈传红 制作 2007/5,植物组织培养,主讲:余志坚（讲师）陈传红（讲师）东华理工大学 生物系2010.3,陈传红 制作 2007/5,余志坚联系方式：科技楼210手机：,陈传红 制作 2007/5,植物组织培养绪 论,陈传红 制作 2007/5,内容提要：一、植物组织培养的基本概念二、植物组织培养的发展历史三、植物组织培养的应用及展望四、教材及参考书五、网络资源与信息,陈传红 制作 2007/5,一、植物组织培养的基本概念1、植物组织（离体）培养(Plant tissue culture;Plant culture in vitro)（广义）离体的植物细胞及原生质体、组织、器官-外植体在人工控制的无菌环境条件下再生细胞、组织继而形成完整植株的技术。（狭义）以植物组织为外植体进行培养。,陈传红 制作 2007/5,陈传红 制作 2007/5,陈传红 制作 2007/5,陈传红 制作 2007/5,陈传红 制作 2007/5,2、植物组织培养的特点,主要特点：用微生物学实验手段，进行植物离体无菌操作。1）整个过程都是在无菌条件下进行；2）人工控制条件下；3）人工培养基；4）外植体；5）植物无性繁殖植物克隆；6）在封闭的微环境下进行。,陈传红 制作 2007/5,3、主要研究内容,1）组织培养（即狭义的植物组织培养）分生组织、形成层组织、薄壁组织、韧皮组织等2）器官培养 植物六大器官的培养3）胚胎培养 幼胚、成熟胚、胚乳、胚珠、子房等4）细胞培养 生殖细胞（花粉培养）、体细胞等5）原生质体培养 原生质体6）其他 次生代谢物生产、脱毒培养、人工种子等,陈传红 制作 2007/5,4、研究任务 细胞、组织、器官等在离体培养下的：营养条件、激素因素、培养条件形态发生和代谢规律脱毒方法与机理再生植株群体的遗传稳定性种质资源离体保存的机理与方法细胞离体融合机理与方法（新品种培育）,陈传红 制作 2007/5,二、植物组织培养的发展历史,1、理论和实验开创时期（1902 1930）18381839年，德国科学家Schleiden 和Schwann提出“cell concept”，奠定了组织培养的理论基础。1902年，德国植物学家Haberlandt 根据细胞学说，提出单个细胞的植物细胞全能性（totipotency）理论。为证明该理论，他采用了野芝麻和紫鸭草的叶片栅栏组织细胞、髓细胞等为材料，在人工培养基中培养，没有成功。但他预言：在未来，人们可以从营养细胞培养出人工胚。,陈传红 制作 2007/5,1904年，Hanning 最先成功地培养了萝卜和辣根菜的胚。离体胚可以充分发育，并且提前萌发形成小苗。这是世界上胚胎发育最早获得成功的一例。1922年，德国的Kotte和Robbins分别报道了根尖离体培养获得某些成功。Knudson 采用胚培养法获得大量兰花幼苗。1925年，Laibach从亚麻种间杂种不能成活的种子中分离幼胚，并是杂种胚发育成完整植株。,陈传红 制作 2007/5,2、发展时期（20世纪 3050年代）1933年，我国李继侗和沈同进行银杏胚的离体培养时，发现银杏胚乳提取物的生理作用，首次报道了利用天然提取物进行植物组织培养。1934年，荷兰植物学家F.W.Went发现生长素，这是人类首先认识到的一类生长调节物质。1934年，美国的White 用番茄根尖建立起第一个活跃生长的无性繁殖系。1946年，我国学者罗士韦在培养菟丝子茎尖时，发现有花的形成，从而导致人们利用该技术诱导花芽形成的研究。,陈传红 制作 2007/5,1948年，美国科学家F.Skoog和我国植物生理学家崔徵发现了腺嘌呤或腺苷可解除培养基中生长素对芽形成的抑制作用；1952年，法Morel等将感染病毒的大丽花茎尖切离培养，获得去病毒植株；1953年，Muir成功进行万寿菊和烟草细胞悬浮培养；1956年，Miller和Skoog在鲱鱼精子中发现激动素（KT）；1958年，英国科学家Steward 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。,陈传红 制作 2007/5,3、应用和研究深化时期（50年代至今）1960年，法国Morel 采用兰属的茎尖培养，导致全世界“兰花工业”的兴起。植株再生的第四种方式原球茎型。1960年，E.Cooking开创酶法分离原生质体。体细胞杂交。1964-1966年，印度科学家Guha 和Maheswari 在毛叶曼陀罗花药培养中首次由花粉诱导得到了单倍体植株。1972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。目前，利用植物组织培养进行次生代谢物的生产。,陈传红 制作 2007/5,三、植物组织培养的应用与展望,1、植物离体快繁 特点：繁殖系数大，周年生产，繁殖速度快，苗木整齐，可工厂化生产。已进入工厂化生产的植物有：香蕉、葡萄、草莓、芦荟、兰花、马铃薯甘蔗等几十种花卉、蔬菜等。,陈传红 制作 2007/5,陈传红 制作 2007/5,Micro-potato seeds,陈传红 制作 2007/5,热处理结合茎尖脱毒培养,2、无病毒苗木培养 作用：蔬菜、名贵花卉、农作物等无毒苗的培育。,陈传红 制作 2007/5,食用百合的脱毒培养、育种,陈传红 制作 2007/5,3、新品种培育培育远缘杂种离体选择突变体单倍体育种,陈传红 制作 2007/5,番茄+马铃薯,陈传红 制作 2007/5,陈传红 制作 2007/5,陈传红 制作 2007/5,在组织培养容器内开花的AP1转基因矮牵牛(左)和从未开化的转基因对照植株(右),陈传红 制作 2007/5,4、次生代谢物生产植物组织培养能产生很多种药物，主要有苷类、生物碱、固醇类、醌类、黄酮类、蛋白质及其它生理活性物质。利于生物转化，寻找新的有效药物成分。至2001年统计，有近四十多种代谢产物。如：人参皂苷、紫杉醇、喜树碱、黄酮等。,陈传红 制作 2007/5,Establishment of shoot cultures and propagation of shoots by different bioreactors.,陈传红 制作 2007/5,Methodology of bioreactor-based micropropagation.Drawing schematic illustration of PIB.,陈传红 制作 2007/5,5、植物种质资源的离体保存6、人工种子的生产 具有很多优势，具有诱人的应用前景。,陈传红 制作 2007/5,学时:理论30 学时+实验 20学时考核办法:平时表现20%+考试50%+实验 30%教材及参考书：王蒂主编，植物组织培养，中国农业出版社，2004.周维燕主编.植物细胞工程原理与技术中国大学出版社.2001.曹孜义，刘国民主编.实用植物组织培养技术教程.甘肃科学技术出版社，1998植物生理学通讯 植物组织培养栏目,陈传红 制作 2007/5,最新网络资源中国组培网:http:/中国植物组织培养培网：http:/中国植物组织培养网：浙江省农科院植物组培中心：北京市海淀区植物组织培养技术实验室：http:/,
