了解植物種質(zhì)離體保存的類型與特點；掌握離體保存方法的原理與程序。第一節(jié)第一節(jié)種質(zhì)資源保存類型一、概念種質(zhì)：是決定生物遺傳性狀，并將遺傳信息從親代傳遞給子代的遺傳物質(zhì)。種質(zhì)庫：是指以種為單位的群體內(nèi)的全部遺傳物質(zhì)，它有許多個體的不同基因所組成。又稱基因庫。種質(zhì)資源：具有種質(zhì)并能繁殖的生物體統(tǒng)稱為種質(zhì)資源或遺傳資源。二、種質(zhì)保存的意義隨著經(jīng)濟發(fā)展，地球不斷開發(fā)及生態(tài)環(huán)境破壞，每年都有多個物種消失或瀕臨滅絕。各種植物，包括栽培種、野生種甚至雜草，都具有各自獨特的優(yōu)良基因，是植物品種改良乃至農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎。它們是經(jīng)過長期進化而來，一旦失去不會再來。因此，世界各國都很重視植物種質(zhì)資源的收集與保存的研究。三、種質(zhì)保存的方法按保存的地理位置分為原地保存和異地保存。原地保存是在原來的生態(tài)環(huán)境條件下,就地保存自,我繁殖品種資源,一般野生品種資源采用這種方式保存,如建立自然保護區(qū),天然公園等；異地保存是將種子或植株保存于該品種資源原產(chǎn)地以外的地區(qū),這種保存可采用植物園、種質(zhì)園、種質(zhì)庫等形式或采用試管保存形式。按照保存的具體方法,品種資源的保存可分為種植保存、貯藏保存、試管保存、基因文庫保存。1、 種植保存為了保持品種資源的種子或無性繁殖器官的生活力,并不斷補充其數(shù)量,品種資源材抖須每隔一定時間播種一次,即種植保存。在種植保存時,種植條件盡可能與原產(chǎn)地相似,以減少由于生態(tài)條件的改變而引起的變異和自然選擇的影響。在種植過程中應盡可能避免或減少天然雜交和人為混雜。播種和收獲時取樣要有代表性以免因抽樣而造成遺傳漂移?？傊M可能地保持原品種或類型的遺傳特點和群體結構。此外,對來自自然條件懸殊地區(qū)的品種資源,可分別在不同生態(tài)地點異地種植保存。2、 貯藏保存貯藏保存就是用控制貯藏條件（主要是溫度和濕度）的方法,來保持品種資源種子的生活力。長期貯藏保存種子生活力的技術關鍵是低溫和干燥,通過控制種子周圍環(huán)境中的溫濕度,迫使種子處于代謝作用的最低限度。貯藏保存種質(zhì)資源采用種質(zhì)庫,種質(zhì)庫分三種：長期庫、中期庫和短期庫。3、基因文庫保存利用 重組技術，將種質(zhì)材料的總 或染色體所有片斷隨機連接到載體上，然后轉移到寄主細胞中，通過細胞增殖，構成各個 片斷的克隆系。第二節(jié) 試管保存一、 常溫下試管保存可利用試管苗繼代培養(yǎng)保存，但需要經(jīng)常更換培養(yǎng)基。二、 常溫抑制生長保存為了延緩繼代時間，可在培養(yǎng)基中添加長抑制劑或提高滲透壓等。如脫落酸、矮壯素（2氯乙基三甲基氯化按，簡稱）、二甲氨基琥珀酸酰胺（簡稱）、多效唑（ ）等都是生長抑制物質(zhì)，培養(yǎng)基中添加一定量可以延緩生長。9333一般情況下幾個月繼代一次，而添加這些物質(zhì)后，可達到一年甚至以上。個人收集整理提高培養(yǎng)基滲透壓也可以延緩生長。可用蔗糖或甘露醇，濃度分別調(diào)到10左右和4%—6%。三、 中低溫調(diào)控生長保存在試管苗繼代培養(yǎng)過程，適當降低溫度，也能延緩生長，延長繼代時間。一般植物可調(diào)到1—9°C,熱帶、亞熱帶植物調(diào)至10—20°C。個人收集整理勿做商業(yè)用途四、 常溫抑制生長保存與中低溫調(diào)控生長保存相結合培養(yǎng)基中添加生長抑制劑或提高滲透壓，培養(yǎng)溫度降低，使繼代時間延長。第三節(jié) 超低溫保存一、超低溫保存的基本原理和主要環(huán)節(jié)在液氮中（196C）,幾乎所有的細胞代謝活動停止，僅保存細胞的活力和形態(tài)發(fā)生的潛力。當解凍后，能夠恢復再生能力。個人收集整理勿做商業(yè)用途超低溫保存比較復雜，哪一步操作不當，都會使細胞受傷害，失去再生能力。注：超低溫通常指低于一80C的低溫，保存介質(zhì)或容器有干冰一79C）、超低溫冰箱8050°C）、液氮196C）和液氮蒸氣相-0C）等，其中液氮最常用。二、超低溫保存技術1、 保存材料的選擇花粉、莖尖分生組織、芽、種胚、小植株、愈傷組織、體細胞胚等均可以作為保存材料。2、 冷凍前材料預處理為了使保存材料適應超低溫條件，必須進行預處理。預處理方法：將保存材料放在高糖濃度、添加二甲基亞砜（ ）、脯氨酸，在接近零度下培養(yǎng)數(shù)日。3、添加冷凍防護劑為了抵抗凍害，使用冷凍防護劑。常用的冷凍防護劑有：二甲基亞砜( )、甘油、脯氨酸、糖類、乙二醇、二甘醇、乙酰胺、福美氧化硫等。個人收集整理勿做商業(yè)4、 材料冷凍的方法材料冷凍保存的原理：冷凍時，細胞外的溶液水分子，先形成冰晶中心，而冰晶形成的速度與溶液成分、降溫速度有關。一般在20°C—60°C范圍內(nèi)，晶體中心增長最快，形成大塊冰晶體之后，慢慢減速，到140C時完全停止增長。個人收集整理|勿做5、 冷凍處理快速冷凍將植物材料從0°C或者其它預處理溫度直接投入液氮中保存的方法。降溫速度為1000°C/min。植物體內(nèi)的水分在降溫冷凍過程中，從10C—140C范圍冰晶形成和增長的危險溫度區(qū)，到140C時完全停止增長，關鍵是利用高速降溫越過冰晶增長的危險溫度區(qū)，不能形成致死的冰晶，細胞內(nèi)水分固化，不會破壞細胞結構。慢速冷凍法將植物材料從0°C或者其它預處理溫度以降溫速度為1~2C/min從起始溫度降到100C，穩(wěn)定1后投入液氮中保存或以此降溫速度降至196°C。在這種降溫速度下，細胞內(nèi)水分有充分的時間不斷滲入到細胞外結冰，使細胞內(nèi)水分減少到最底限度，避免細胞內(nèi)結冰個人收集整理勿做商業(yè)用途預冷凍法投入液氮前，需經(jīng)過短暫時間的低溫鍛煉的方法兩步冷凍：慢速冷凍至40°C,停留一段時間，快速冷凍。逐級冷凍：材料通過不同溫度等級降溫至40°C,停留一段時間，投入液氮快速冷凍。干燥冷凍將材料置于27~29C烘箱內(nèi)降低植物含水量，在投入液氮中保存。此法可以防止材料凍死。6、 材料保存196C液氮冰箱中或液氮罐中保存。7、 保存材料解凍解凍速度是解凍技術關鍵，一般在37C的熱水浴中解凍。解凍速度慢，細胞內(nèi)容易發(fā)生再結晶，而導致細胞死亡。解凍速度快，來不及再結晶，細胞存活。(1)快速解凍法保存材料直接投入到37~40°C水浴中進行解凍的方法。 0~0°C是再結冰的溫度區(qū)（2）慢速解凍先置于0C解凍，在