1、第3章園藝植物組織培養(yǎng)，內(nèi)容(4小時)，第1節(jié)概述，第2節(jié)園藝植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用，第3節(jié)原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交，第4節(jié)原生質(zhì)體融合和園藝植物改良，培養(yǎng)室，可控制光和溫度，保持干燥和清潔，園藝植物組織培養(yǎng)，小鱗片芽開始生長并在變綠后生根，觀賞百合組織培養(yǎng)，第1節(jié)概述，1。園藝植物組織培養(yǎng)的意義是園藝學(xué)不可或缺的一部分，它為園藝植物各種基礎(chǔ)學(xué)科的研究和發(fā)展提供了強(qiáng)有力的手段，在園藝學(xué)基礎(chǔ)理論研究中占有重要地位，在園藝產(chǎn)業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。園藝植物組織培養(yǎng)技術(shù)和理論研究的發(fā)展，對提高園藝植物的生產(chǎn)和技術(shù)水平，加速園藝科學(xué)的現(xiàn)代化具有重要作用。植物組織培養(yǎng)作為一種生物技術(shù)，近30年來發(fā)展迅速，廣

2、泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、園藝、林業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，進(jìn)行優(yōu)良植物品種的快速繁殖、脫毒和輔助育種，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須用生物技術(shù)來“推廣”，而“植物組織培養(yǎng)”是用生物技術(shù)來推廣農(nóng)業(yè)的重要科學(xué)手段。園藝植物的離體無性繁殖，簡稱離體繁殖和微繁殖，是指從優(yōu)良植物如莖尖、腋芽、葉片和鱗片中離體培養(yǎng)器官、組織和細(xì)胞，并在短時間內(nèi)獲得大量遺傳一致的個體的方法(技術(shù))。通過這種方法獲得的植物群體來自單一植物(或單一芽)，并且它們的遺傳組成是相同的。這些植物種群可以被稱為單株克隆。近400種植物的離體繁殖已經(jīng)成功。蘭花、無籽西瓜、土豆和楊樹已被廣泛用于育苗。園藝植物離體無性繁殖的意義(優(yōu)越性)，繁殖

3、速度快，經(jīng)濟(jì)效益高，占地面積小，不受季節(jié)限制，便于工廠化育苗，培育各種珍稀瀕危種苗和突變體，服務(wù)育種，離體繁殖周期：13個月，繁殖系數(shù)：幾十倍，也稱快速繁殖，離體繁殖是以體細(xì)胞系為基礎(chǔ)，在人工控制的環(huán)境條件下，不進(jìn)行月季和菊花的組織培養(yǎng)和快速繁殖；(1)外植體材料的選擇和滅菌；選擇健康植株作為外植體母株，培育大量無病植株。在選擇外植體時，我們可以選擇健康嫩嫩的莖和葉作為材料。表面的灰塵用自來水沖洗，在潔凈的工作臺上用75%的酒精處理20-30秒，用無菌水沖洗35次，用0.1%的氯化汞溶液浸泡710分鐘，用無菌水沖洗46次，用濾紙排干。(2)誘導(dǎo)和繼代培養(yǎng)在無菌條件下，將外植體莖段切成0。用剪刀

4、剪開51厘米長的片段，水平接種；將葉子切成5毫米和5毫米的片，水平放置，下表皮朝下放入原代培養(yǎng)基中。接種后，將葉片轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)室進(jìn)行原代培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為2228，光照強(qiáng)度為10004000 Lx。1。間接再生方式當(dāng)莖段和葉片接種在培養(yǎng)基上時，可以清楚地看到莖段和葉片在一周內(nèi)開始膨脹。20天后產(chǎn)生愈傷組織，30天后分化發(fā)芽。2.直接再生：當(dāng)莖段和葉片接種在培養(yǎng)基上時，可以看到莖段和葉片在一周內(nèi)開始膨脹。然而，20天后，沒有愈傷組織產(chǎn)生，芽直接分化。(3)生根和移栽當(dāng)培養(yǎng)基中的植物發(fā)芽時，將它們轉(zhuǎn)移到生根培養(yǎng)基中以誘導(dǎo)它們生根?；蛘咄ㄟ^無根嫩枝扦插生根。1.在試管中生根，切約3厘米無根幼莖，轉(zhuǎn)移到1

5、/2MS NAA0.1培養(yǎng)基中，兩周后生根，然后移植馴化。移栽初期，保持高濕度條件，用水澆灌營養(yǎng)缽基質(zhì)，取出根然后，這家人搭建了一個小拱形棚子來保濕。隨著苗木的生長，基質(zhì)的空氣濕度和含水量逐漸降低，正常的管理階段發(fā)生了變化。2.扦插生根菊花無根嫩莖容易生根，試管生根的程序也可以省略。將23厘米的無根幼苗切割并移植到珍珠巖或蛭石基質(zhì)中。基質(zhì)預(yù)先用生根激素溶液浸泡，10天后生根率可達(dá)95.0%。菊花煉苗、菊花移栽苗、園藝植物的離體無性繁殖、器官發(fā)生型、胚胎發(fā)生型、不定芽型、器官型、原球莖型、鱗莖芽型、塊莖型、孢子型、根莖型、微枝扦插型、器官發(fā)生型：從器官外植體誘導(dǎo)愈傷組織、分化培養(yǎng)后形成芽和根、再

6、生植株的方法。關(guān)鍵技術(shù)：外植體誘導(dǎo)的愈傷組織應(yīng)盡早選擇，使其來源盡可能一致。特點：復(fù)制速度快；愈傷組織階段的植株再生在遺傳上不穩(wěn)定，容易變異。蘆薈、煙草、油菜等。無菌母株制備、增殖、分化、植株再生和鑒定、煉苗和移栽、培養(yǎng)基中激素比例、激素種類和濃度、基本培養(yǎng)基組成、滲透壓、逐步過渡、培養(yǎng)基篩選、材料滅菌、蘆薈組織培養(yǎng)快速繁殖、材料和培養(yǎng)基：愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS(1-6毫克/升)、BA(0.1-0.5毫克/升)、NAA分化培養(yǎng)基MS(2-4毫克/升)、BA(0.1-0.5毫克/升)、NAA生根培養(yǎng)基MS(0.1-0.5毫克/升) 光照10002000lx 1012h/d，培養(yǎng)時間1525d(愈

7、傷組織形成)，繁殖方法，繼代種子愈傷組織切割的培養(yǎng)基和條件與愈傷組織培養(yǎng)時間1030相同，分化培養(yǎng)基的培養(yǎng)條件與愈傷組織培養(yǎng)時間3050d(芽、葉)相同。 生根培養(yǎng)料3厘米高的育苗基質(zhì)生根培養(yǎng)基培養(yǎng)條件與愈傷組織培養(yǎng)時間15天相同。苗高510厘米，培養(yǎng)基堅固潔凈，噴水條件15-25，濕度6080，移栽到馴化苗圃(由蛭石組成)1224小時。胚胎發(fā)生類型為：這意味著園藝植物的器官、組織和細(xì)胞外植體被培養(yǎng)和去分化以形成胚狀體，然后再生。技術(shù)關(guān)鍵：提高不同外植體的胚胎發(fā)生率和發(fā)芽率，提高胚狀體的同步化率。特點：胚狀體數(shù)量多、速度快、結(jié)構(gòu)完整、繁殖系數(shù)高；遺傳穩(wěn)定性。甘蔗、胡蘿卜、蘆筍等。胚狀體：在組織

8、培養(yǎng)中，非合子細(xì)胞(體細(xì)胞)通過胚胎發(fā)生和胚胎發(fā)育(五個階段：原胚、球形胚、心形胚、魚雷胚和子葉胚)形成雙極胚狀體結(jié)構(gòu)。與體細(xì)胞胚相比，針葉松體細(xì)胞胚和體細(xì)胞胚萌發(fā)和生長，花椰菜體細(xì)胞胚發(fā)育的不同階段，菊花花瓣體細(xì)胞胚胎發(fā)生和體細(xì)胞胚發(fā)育過程的掃描電鏡觀察，不定芽類型：選擇帶頂芽和腋芽的短枝無菌培養(yǎng)物，誘導(dǎo)芽萌發(fā)或增殖，產(chǎn)生許多不定芽發(fā)育成幼苗，然后再生新萌發(fā)的枝條。特點：繁殖率高，保持物種遺傳穩(wěn)定性，主要用于樹木繁殖。器官類型是指用芽(如鱗莖、球莖和塊莖)誘導(dǎo)不定芽或休眠器官直接從莖、葉和鱗片等外植體再生植株的方式。關(guān)鍵技術(shù)：培養(yǎng)基要求高，激素濃度控制好，避免愈傷組織。優(yōu)點：繁殖率高，速度快

9、；遺傳穩(wěn)定性。三倍體無籽西瓜、甘蔗、香蕉、康乃馨、康乃馨等。具有蘭花特有的原球莖類型，即外植體被培養(yǎng)產(chǎn)生原球莖，然后直接生長成植物。原球莖：蘭科植物組織培養(yǎng)中形成的一種特殊的中間繁殖體，是由胚性細(xì)胞組成的珍珠狀器官，基部有假根，類似嫩莖。圓形球莖可以增殖形成原球莖簇。球根芽型，球根芽產(chǎn)生于葉柄表面，一端發(fā)芽，另一端生根，遺傳穩(wěn)定。石菖蒲、木姜子、塊莖型、顆粒狀芋頭塊形成于葉片或葉柄上，進(jìn)一步分化的芽和塊根芽可作為繁殖系統(tǒng)的親本，進(jìn)行連續(xù)切割、繁殖和移栽，成活率高?；ㄈ~芋頭，鱗莖型，鱗片，近軸面或邊緣，直接形成有根的小鱗莖。在試管中形成小球需要很長時間。百合郁金香，孢子型，孢子繁殖最困難的部分是

10、表面消毒，發(fā)芽時間長，一品紅，根莖型。蕨類植物有橫莖和直立的短根莖，這是組織培養(yǎng)的最佳外植體。蕨葉和根產(chǎn)生于根莖上，繁殖速度快于孢子型。微枝扦插和帶芽小枝扦插是試管無菌扦插，是木本植物快速繁殖的主要方式。葡萄和楊樹?？焖俜敝呈褂煤线m的植物材料(外植體)，并且通過組織培養(yǎng)的方式，產(chǎn)生新的植物個體，即組織培養(yǎng)苗。這種繁殖被稱為微繁殖或快速繁殖。園藝植物組織培養(yǎng)的意義微繁殖具有許多優(yōu)點，繁殖速度快，通常一年內(nèi)可以繁殖成千上萬個相對整齊一致的幼苗，大大提高了繁殖系數(shù)。特別是對于繁殖困難的園藝植物稀有品種和稀有種質(zhì)的繁殖和推廣具有重要意義。蘭花的莖尖一年可以產(chǎn)生400萬個原球莖，草莓的莖尖一年可以產(chǎn)生3

11、000萬個幼苗。占地面積小，30平方米的培養(yǎng)室可容納1萬多瓶，足以同時培育成千上萬株幼苗?？梢耘嘤裏o病毒的幼苗。器官培養(yǎng)是無性繁殖，可以最大限度地保存種質(zhì)。(1)培養(yǎng)單倍體，提高育種效率，改良品種，花藥培養(yǎng)：將發(fā)育到一定階段的花藥接種在人工培養(yǎng)基上，使其發(fā)育分化成植株?；ǚ叟囵B(yǎng)：將花粉從花藥中分離出來，使其分散或游離，并通過培養(yǎng)使其去分化發(fā)育成植株，從而獲得單倍體植株并快速獲得純合材料?？s短育種周期，獲得育種中間材料，結(jié)合誘變育種，可以提高突變頻率和細(xì)胞融合，使這種育種方法作為基因工程的受體更加實用和有用，更有效地應(yīng)用于基礎(chǔ)遺傳研究的各個領(lǐng)域。培養(yǎng)方法包括花藥培養(yǎng)、花粉懸浮培養(yǎng)、固液雙層培養(yǎng)、

12、花粉或小孢子分離、7天、14天、21天、30天和40天后的花粉或小孢子培養(yǎng)、曼陀羅花藥培養(yǎng)和胚培養(yǎng)(2)園藝植物胚和胚乳培養(yǎng)，第4章胚培養(yǎng)和胚乳培養(yǎng)，被子植物雙受精):二倍體合子三倍體胚乳未成熟胚培養(yǎng)：漢寧(1904)；萊巴赫(1925)最早應(yīng)用植物細(xì)胞工程技術(shù)：幼胚培養(yǎng)和胚挽救技術(shù)建立于20世紀(jì)20年代，中國學(xué)者在裸子植物胚培養(yǎng)方面的工作，1934年，清華大學(xué)的李繼東和沈彤發(fā)現(xiàn)銀杏胚乳提取物能刺激胚的體外生長，1941年范奧弗貝克發(fā)現(xiàn)椰子汁能促進(jìn)幼胚的發(fā)育，1943年，羅世威和王福雄在科學(xué)離體胚乳：三倍體胚乳細(xì)胞儲存大量淀粉、蛋白質(zhì)和脂類，這是一個理想的系統(tǒng)它是由薄壁組織細(xì)胞組成的同質(zhì)組織，

13、是實驗形態(tài)發(fā)生的優(yōu)良材料。胚乳植株三倍體，產(chǎn)量高，品質(zhì)好，無籽果。1940年，拉魯是第一個培養(yǎng)胚乳的人。1970年，Bhojwani被白花寄生獲得胚乳植株。1977，1978，錫金母親王大元，胚胎培養(yǎng)第一階段，1。成熟胚胎培養(yǎng)盾在胚胎營養(yǎng)吸收中起著重要作用。胚胎培養(yǎng)可以解除種皮的抑制。質(zhì)譜適用于植物成熟胚培養(yǎng)的許多成功實例：雜交桃成熟胚培養(yǎng)和新品種培育、植物胚發(fā)育時期；2.未成熟胚胎培養(yǎng)。未成熟胚在胚珠中是異養(yǎng)的。體外培養(yǎng)必須提供足夠的營養(yǎng)和合適的條件。雙子葉植物胚的發(fā)育階段為合子、二細(xì)胞原胚、球形胚、心形胚和魚雷形胚。手杖形胚、倒U形胚、成熟胚、繼心形胚后的雙子葉胚易于培養(yǎng)，而球形胚難以培養(yǎng)

14、。單子葉植物的胚胎發(fā)育期與雙子葉植物的非常不同。未成熟胚培養(yǎng)，常用培養(yǎng)基：Nitsch，MS，1/2MS谷物也與N6和B5未成熟胚一起培養(yǎng)，它們需要比成熟胚更高的蔗糖濃度，惰性甘露醇可以代替蔗糖來調(diào)節(jié)滲透壓。VB1和生物素在胚胎發(fā)育中起著重要作用。一般來說，不需要外部激素。八分熟椰奶對幼胚的促進(jìn)作用最為明顯。胚乳培養(yǎng)的弱光或暗培養(yǎng)防止了未成熟胚的過早萌發(fā)：未成熟胚在培養(yǎng)基上不發(fā)育成成熟胚，而是提前長成薄而畸形的幼苗。抑制未成熟胚過早萌發(fā)的因素：增加培養(yǎng)基中的蔗糖濃度(10)；加入脫落酸(0.010.2毫克/升)和酪蛋白水解物(200500毫克/升)；高溫(32)，強(qiáng)光培養(yǎng)。脫落酸能抑制幼胚吸水

15、，使其脫水成熟。操作實例及經(jīng)驗，雙培養(yǎng)基大麥幼胚培養(yǎng)基：B5 1/2MS無機(jī)鹽MS有機(jī)成分一般適用于在各種谷物幼胚培養(yǎng)物中添加肌醇，以及胚培養(yǎng)物1的應(yīng)用。挽救雜交胚獲得罕見的雜交胚挽救：當(dāng)發(fā)生種間或?qū)匍g雜交時，兩個基因組的表達(dá)不協(xié)調(diào)，多數(shù)情況下，胚乳先敗育，胚仍健康，因此可以通過體外胚培養(yǎng)將雜交幼胚培養(yǎng)成植株，稱為胚挽救。把握胚胎搶救時間；屏蔽的功能；冷處理；首先，誘導(dǎo)雜種胚產(chǎn)生愈傷組織，然后分化雜種植株。胚胎培養(yǎng)的應(yīng)用。單倍體生產(chǎn)：染色體消除后剝離胚胎培養(yǎng)3。打破休眠4。稀有植物的繁殖：馬卡普諾，胚乳培養(yǎng)和第二階段的三倍體生產(chǎn)。大多數(shù)情況下，先誘導(dǎo)胚乳細(xì)胞的愈傷組織增殖，然后誘導(dǎo)愈傷組織分化器官，或胚狀體胚和胚乳一起培養(yǎng)，這有利于胚乳愈傷組織的形成，但應(yīng)隨后去除，以免混淆胚愈傷組織和胚乳培養(yǎng)。三倍體的經(jīng)濟(jì)價值：無核果實；高生物量；質(zhì)量好；獲取基因定位的三體。植物胚胎發(fā)生過程：原胚球形胚心形胚魚雷胚葉胚球形胚前期心形胚前期魚雷胚球形