第五章愈伤组织培养.ppt

第五章愈伤组织培养演示文稿第一页，共六十九页第五章愈伤组织培养第二页，共六十九页第一节第一节 愈伤组织的诱导和分化愈伤组织的诱导和分化n1 愈伤组织的诱导愈伤组织的诱导n2 影响愈伤组织诱导形成的主要因素影响愈伤组织诱导形成的主要因素第三页，共六十九页n愈伤组织愈伤组织(callus)：离体组织离体组织或器官进行离体培养时，进或器官进行离体培养时，进行细胞分裂，形成一种高度行细胞分裂，形成一种高度液泡化的无定形的薄壁细胞液泡化的无定形的薄壁细胞From embryo cultureFrom root1 愈伤组织的诱导愈伤组织的诱导第四页，共六十九页第五页，共六十九页第六页，共六十九页 2 愈伤组织的形成愈伤组织的形成n从从外外植植体体脱脱分分化化形形成成典典型型的的愈愈伤伤组组织织大大致致可可分为三个时期：分为三个时期：愈伤组织形成愈伤组织形成起始期起始期分裂期分裂期形成期形成期第七页，共六十九页2. 1 起始期：起始期：n细胞准备进行分裂的时期细胞准备进行分裂的时期n外植体的细胞处在外植体的细胞处在静止状态静止状态n一些一些刺激因素刺激因素(如机械损伤、改变光照强度、增加氧等如机械损伤、改变光照强度、增加氧等)和激素的诱导和激素的诱导作用，使外植体细胞的合成代谢活动加强，作用，使外植体细胞的合成代谢活动加强，蛋白质和核酸的合成蛋白质和核酸的合成, 诱导细胞开始分裂诱导细胞开始分裂。

第八页，共六十九页起始期细胞内发生的变化起始期细胞内发生的变化激素的诱导作用，使外植体细胞的合成代谢活激素的诱导作用，使外植体细胞的合成代谢活动加强，蛋白质和核酸的合成增加动加强，蛋白质和核酸的合成增加, 诱导细胞诱导细胞开始分裂开始分裂每个细胞的蛋白质总增加量可达每个细胞的蛋白质总增加量可达200 %酶活性增强，气体交换增加，如氧气的吸收增酶活性增强，气体交换增加，如氧气的吸收增加加细胞的大小细胞的大小没有多大改变没有多大改变第九页，共六十九页2. 2 分裂期分裂期:分裂期：分裂期：外植体细胞经过诱导以后外植体细胞经过诱导以后脱分化脱分化，不断，不断分裂增分裂增生生子细胞的过程子细胞的过程脱分化：脱分化：细胞由静止期进入分裂期，恢复分裂机能细胞由静止期进入分裂期，恢复分裂机能第十页，共六十九页分裂期外植体的特征分裂期外植体的特征:细细胞胞分分裂裂快快，结结构构疏疏松松，缺缺少少有有组组织织的的结结构构，维维持持其其不不分分化化的的状状态态，颜颜色色浅浅而透明第十一页，共六十九页外外层层细细胞胞在在外外源源激激素素的的作作用用下下，迅迅速速分分裂裂，使得外层细胞数目增加，使得外层细胞数目增加，细细胞胞体体积积缩缩小小，细细胞胞的的核核和和核核仁仁增增大大到到最最大大。

逐步回到逐步回到分生组织状态分生组织状态 随随着着细细胞胞不不断断分分裂裂和和生生长长，细细胞胞总总干干重重、蛋蛋白质和核酸量大大增加，新细胞壁合成极快白质和核酸量大大增加，新细胞壁合成极快细细胞胞分分裂裂快快，结结构构疏疏松松，缺缺少少有有组组织织的的结结构构，维持其不分化的状态，颜色浅而透明维持其不分化的状态，颜色浅而透明 细胞的主要表现细胞的主要表现:第十二页，共六十九页2. 3 形成期：形成期：n指在分裂期的末期，细胞内开始出现一系列形指在分裂期的末期，细胞内开始出现一系列形态和生理上的变化，从而使愈伤组织内产生不态和生理上的变化，从而使愈伤组织内产生不同形态和功能的细胞同形态和功能的细胞第十三页，共六十九页细细胞胞分分裂裂部部位位和和方方向向发发生生改改变变：内内部部细细胞胞发发生生分分裂裂，形形成成像像维维管管束束或或类类似似分分生生组组织织，组组成成的的鸟鸟巢巢状状结结构细胞的体积相对稳定，不再减少细胞的体积相对稳定，不再减少出出现现了了各各种种类类型型的的细细胞胞：如如管管胞胞、纤纤维维细细胞胞、薄薄壁壁细细胞、分生细胞、色素细胞等胞、分生细胞、色素细胞等生生长长旺旺盛盛的的愈愈伤伤组组织织呈呈乳乳白白色色、白白色色或或浅浅绿绿色色，老老化的多转化为黄色或褐色。

化的多转化为黄色或褐色 细胞特点：细胞特点：第十四页，共六十九页第十五页，共六十九页RedWhite callusGreen callusYellow callus根据愈伤色泽划分为：根据愈伤色泽划分为：愈伤组织的分类愈伤组织的分类第十六页，共六十九页 易碎的愈伤易碎的愈伤 坚硬的愈伤坚硬的愈伤 生根的愈伤生根的愈伤 渗出粘性多糖的愈伤渗出粘性多糖的愈伤 根据愈伤质地划分为：根据愈伤质地划分为：第十七页，共六十九页文心兰的根（文心兰的根（a）茎（）茎（b）叶（）叶（c）诱导的愈伤组织）诱导的愈伤组织根据愈伤发生部位：根据愈伤发生部位：第十八页，共六十九页胚性愈伤组织胚性愈伤组织表面呈颗粒状、组织结构紧凑、表面呈颗粒状、组织结构紧凑、再生力强再生力强 非胚性愈伤组织非胚性愈伤组织表面粗糙、组织结构疏松表面粗糙、组织结构疏松根据愈伤难易程度：根据愈伤难易程度：胚性愈伤组织容易形成胚状体胚性愈伤组织容易形成胚状体非胚性愈伤组织诱导率可达非胚性愈伤组织诱导率可达100，胚性愈伤组织诱导率相对较低胚性愈伤组织诱导率相对较低第十九页，共六十九页愈伤组织生长周期愈伤组织生长周期n愈伤组织生长周期为愈伤组织生长周期为24周周。

n在培养基上生长一段时间以后，由于营养物质在培养基上生长一段时间以后，由于营养物质枯竭，水分散失，枯竭，水分散失，或有毒代谢物的积累，导致愈或有毒代谢物的积累，导致愈伤组织停止生长，甚至老化变黑、死亡伤组织停止生长，甚至老化变黑、死亡n转移到新鲜培养基：转移到新鲜培养基：定期地将它们分成小块，接定期地将它们分成小块，接种到新鲜的培养基上，可以长期保持旺盛的生长种到新鲜的培养基上，可以长期保持旺盛的生长第二十页，共六十九页第一节第一节 愈伤组织的诱导和分化愈伤组织的诱导和分化n1 愈伤组织的诱导愈伤组织的诱导n2 影响愈伤组织诱导形成的主要因素影响愈伤组织诱导形成的主要因素第二十一页，共六十九页1）不同植物和外植体诱导愈伤组织能力的差异不同植物和外植体诱导愈伤组织能力的差异不同植物种类、同一植物不同器官来源及其生理状况、年不同植物种类、同一植物不同器官来源及其生理状况、年龄的外植体的脱分化（形成愈伤组织）能力有很大差别龄的外植体的脱分化（形成愈伤组织）能力有很大差别n烟草、胡萝卜等植物的脱分化比较容易，禾本科植物的脱分化比烟草、胡萝卜等植物的脱分化比较容易，禾本科植物的脱分化比较难；较难；n花的脱分化比较容易，茎、叶的脱分化比较难；花的脱分化比较容易，茎、叶的脱分化比较难；n幼嫩组织的脱分化比较容易，成熟的老组织脱分化比较难。

幼嫩组织的脱分化比较容易，成熟的老组织脱分化比较难2 影响愈伤组织诱导形成的主要因素影响愈伤组织诱导形成的主要因素第二十二页，共六十九页2）培养基种类对愈伤组织诱导的影响培养基种类对愈伤组织诱导的影响 诱导愈伤组织常用的培养基为诱导愈伤组织常用的培养基为MS和和B53）外源激素对愈伤组织诱导的影响）外源激素对愈伤组织诱导的影响-重要因素重要因素4）培养条件对愈伤组织诱导的影响）培养条件对愈伤组织诱导的影响: 湿度条件、湿度条件、温度条件、光照条件温度条件、光照条件第二十三页，共六十九页 2,4-D和和BA浓浓度度对银对银胶菊茎段愈胶菊茎段愈伤组织伤组织生生长长的影响的影响处处理（理（2,4-D:BA）愈愈伤组织伤组织形成情况形成情况0: 0仅仅有，不生有，不生长长0: 0.1有限的生有限的生长长，显绿显绿色色0：0.2生生长长不良不良0.05: 0大大块块、绿绿色，平均直径色，平均直径为为10mm0.05: 1生生长长不良，稍不良，稍带带褐色褐色0.05: 2生生长长不良，稍不良，稍带带褐色褐色0.1: 0大大块块，绿绿色至浅褐色色至浅褐色0.1: 0.1大大块块，绿绿色至浅褐色色至浅褐色0.1: 0.2稍小于稍小于0.1:0.1比例，比例，变变褐褐第二十四页，共六十九页。

各种生各种生长长素素对对黄瓜各外植体愈黄瓜各外植体愈伤组织诱导伤组织诱导的效的效应应（各种生（各种生长长素素浓浓度度为为10mol/L）生生长长素素愈愈伤组织伤组织形成形成种子种子下胚下胚轴轴果皮果皮IBA无愈无愈伤组织伤组织形成形成愈愈伤组织伤组织增殖增殖强强IBA浓浓度度为为1mol/L时时愈愈伤组织伤组织生生长长良好良好NAA无愈无愈伤组织伤组织形成形成所有外植体均所有外植体均产产生生愈愈伤组织伤组织愈愈伤组织伤组织增殖增殖强强2,4-D所有外植体均所有外植体均产产生愈生愈伤组织伤组织2,4-D浓浓度度为为1mol/L时时愈愈伤组织伤组织生生长长良好良好愈愈伤组织伤组织增殖增殖强强NOA萘萘氧乙酸氧乙酸无愈无愈伤组织伤组织形成形成愈愈伤组织伤组织增殖中等增殖中等愈愈伤组织伤组织增殖中等增殖中等NOP萘萘氧丙酸氧丙酸无愈无愈伤组织伤组织形成形成愈愈伤组织伤组织增殖中等愈增殖中等愈伤组织伤组织增殖增殖强强愈愈伤组织伤组织增殖增殖强强第二十五页，共六十九页第二十六页，共六十九页第五章 愈伤组织的培养n第一节第一节 愈伤组织的诱导和分化愈伤组织的诱导和分化n第二节第二节 愈伤组织中的形态发生愈伤组织中的形态发生n第三节第三节 人工种子人工种子第二十七页，共六十九页。

1 愈伤组织愈伤组织形态形态 发发生方式生方式愈伤组织器官发生愈伤组织器官发生通过通过体细胞胚胎体细胞胚胎/胚状体胚状体途径再生植株途径再生植株第二节第二节 愈伤组织中的形态发生愈伤组织中的形态发生第二十八页，共六十九页2 愈伤组织器官发生愈伤组织器官发生 n先不定芽，在茎基部长根先不定芽，在茎基部长根n先长根先长根 后长芽后长芽n在不同部位分别形成根和芽在不同部位分别形成根和芽 第二十九页，共六十九页第三十页，共六十九页 无机盐混合物类无机盐混合物类 营养条件营养条件 有机物类有机物类 植物激素类植物激素类 天然复合物类天然复合物类 外因外因 渗透压渗透压 酸碱度酸碱度影响因子影响因子 环境条件环境条件 湿度湿度 温度温度 光照光照 内因内因 遗传性遗传性 生理状态生理状态 影响愈伤组织器官发生的因素：影响愈伤组织器官发生的因素： 植物激素的作用植物激素的作用 外植体自身因素外植体自身因素第三十一页，共六十九页1）外植体自身因素外植体自身因素（内因）（内因）母体植株的遗传基础母体植株的遗传基础n被子植物比裸子植物容易，被子植物中茄科、被子植物比裸子植物容易，被子植物中茄科、秋海棠科、景天科、苦苣苔科和十字花科植物秋海棠科、景天科、苦苣苔科和十字花科植物成功报道最多；成功报道最多；n无性繁殖植物比有性繁殖植物的容易；无性繁殖植物比有性繁殖植物的容易；n同种植物不同品种（基因型）的培养效果不同同种植物不同品种（基因型）的培养效果不同第三十二页，共六十九页。

外植体的类型外植体的类型 影响培养的难易：影响培养的难易：一般生理状态年轻，来源于生一般生理状态年轻，来源于生长活跃或生长潜力大的组织和器官的细胞容易培养长活跃或生长潜力大的组织和器官的细胞容易培养 第三十三页，共六十九页例：百合：例：百合：鳞茎的鳞片分化能力：外层鳞茎的鳞片分化能力：外层中层中层内层内层第三十四页，共六十九页第三十五页，共六十九页 高：有利于根的形成和愈伤组织的形成；高：有利于根的形成和愈伤组织的形成； 适中：有利于根芽的分化；适中：有利于根芽的分化；低：有利于芽的形成低：有利于芽的形成生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素适宜的植物激素配比在器官分化中有着重要的作用适宜的植物激素配比在器官分化中有着重要的作用 （2）植物激素的作用（外因）植物激素的作用（外因）第三十六页，共六十九页芦荟的植物组织培养过程芦荟的植物组织培养过程1234567891011第三十七页，共六十九页芽（单芽、丛。