重點(diǎn)知識歸納及講解
(一)植物組織培養(yǎng)
1,、細(xì)胞的全能性
(1)概念:生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能,。
?。?)基礎(chǔ):生物體的每一個細(xì)胞都含有本物種的全套遺傳物質(zhì),都有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因,。
?。?)生物體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性,是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達(dá),,形成不同的組織和器官的結(jié)果,。
2、植物組織培養(yǎng)的基本過程
3,、實現(xiàn)條件
?。?)離體狀態(tài),;
(2)提供營養(yǎng)物質(zhì),;
?。?)提供激素(細(xì)胞分裂素和生長素);
?。?)提供其他適宜條件(如溫度,、酸堿度)。
4,、影響植物組織培養(yǎng)的因素
(1)材料的選擇:不同的植物組織,;同一植物,,材料的年齡、保存時間的長短等,。
?。?)營養(yǎng)條件:培養(yǎng)基、植物激素(激素的種類,、比例),。
(3)環(huán)境條件:pH,、溫度,、光照等。
5,、應(yīng)用
?。?)快速繁殖、培育無病毒植物,;
?。?)生產(chǎn)藥物、食品添加劑,、香料,、色素和殺蟲劑;
?。?)制造人工種子,;
(4)轉(zhuǎn)基因植物的培育,;
……
(二)菊花的組織培養(yǎng)
1,、制備MS固體培養(yǎng)基
2、外植體消毒
3,、接種
4,、培養(yǎng)
5,、移栽
6、栽培
思考:MS培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的作用有哪些,?它與微生物培養(yǎng)基的配方相比有什么不同,?
MS培養(yǎng)基中的微量元素和大量元素提供植物細(xì)胞生活所必需的無機(jī)鹽;蔗糖提供碳源,,同時能夠維持細(xì)胞的滲透壓,;甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需求,。
微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營養(yǎng)為主,,MS培養(yǎng)基則需提供大量無機(jī)營養(yǎng)。無機(jī)鹽混合物包括植物生長必需的大量元素和微量元素兩大類,。
(三)被子植物的花粉發(fā)育
(四)產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑
(五)影響花藥培養(yǎng)的因素
1,、材料的選擇
(1)親本植株的生理狀況:單核期(完全未開放的花蕾)成功率最高,。
?。?)親本植株的生長條件:是否健壯。
2,、培養(yǎng)基的組成
3,、材料的低溫預(yù)處理、接種密度等
(六)花藥培養(yǎng)的實驗操作
1,、材料的選取
通過鏡檢選擇花藥,,常用的方法是:
(1)醋酸洋紅法
?。?)焙花青—鉻礬法
2,、材料的消毒
3、接種和培養(yǎng)
思考:植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)有何異同,?
相同之處:培養(yǎng)基配制方法,、無菌技術(shù)及接種操作基本相同。
不同之處:花藥培養(yǎng)的選材非常重要,,需事先摸索時期適宜的花蕾,;花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時更換培養(yǎng)基;花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格,。
植物細(xì)胞全能性的揭示
植物細(xì)胞的培養(yǎng)過程,,一般先是從消毒的植物的根,莖或葉片上切取一些小塊組織,,然后將它們放在含有適當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)物質(zhì)(激素)的滅菌試管培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),。組織塊切口處的細(xì)胞像在整體植株上一樣,因創(chuàng)傷而發(fā)生脫分化,,成為分裂的細(xì)胞,,并且可以繼續(xù)不斷地進(jìn)行分裂增殖,,形成愈傷組織(一種相對沒有分化的細(xì)胞團(tuán))。通過營養(yǎng)物質(zhì)和生物調(diào)節(jié)物質(zhì)的適當(dāng)配比,,可以從這種愈傷組織誘導(dǎo)出芽和根的頂端分生組織,,并可由此再生出新的植株。
這種愈傷組織培養(yǎng)物可以放在搖床上,,通過試管液體懸浮培養(yǎng)分散成單細(xì)胞,。這種單細(xì)胞具有豐富的細(xì)胞質(zhì)、小型的液泡和大的細(xì)胞核,,具有胚性細(xì)胞的特征,。
這種細(xì)胞在適宜的培養(yǎng)基中可發(fā)育成胚狀體,然后再繼續(xù)發(fā)育成植株,。這種從單個體細(xì)胞分裂,、分化、發(fā)育成胚狀體的過程,,與受精卵分裂、分化和發(fā)育成胚的過程很相似,。通過細(xì)胞壁的水解酶——纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁,,獲得分離的原生質(zhì)體,然后通過原生質(zhì)體培養(yǎng)也可產(chǎn)生再生植株,。廣泛的研究結(jié)果表明,,幾乎植物體上所有各部分的組織細(xì)胞,包括根,、莖,、葉,花藥,、子房及幼胚等,,均可通過誘導(dǎo)出來的培養(yǎng)細(xì)胞再生新植株。這些結(jié)果說明,,植物體的每個生活細(xì)胞都具有遺傳上的全能性,。從這方面說,植物細(xì)胞的培養(yǎng)優(yōu)于動物細(xì)胞,。
然而,,培養(yǎng)的植物細(xì)胞全能性的表達(dá),在不同植物種類之間,,甚至在同種植物的不同基因型之間都有很大的差別,。大量的試驗結(jié)果表明,有些植物種類,,如煙草,、胡蘿卜,、番茄、矮牽牛,,擬南芥,、油菜、馬鈴薯,、甘蔗等,,它們的培養(yǎng)細(xì)胞很容易再生出新植株,并在繼代培養(yǎng)中,,能夠長時期地保持其全能性的表達(dá),。許多重要的農(nóng)作物,諸如小麥,、玉米,、水稻、大豆,、棉花等,,它們中的一些品種或品系的培養(yǎng)細(xì)胞也能誘導(dǎo)出再生植株;但是,。它們許多品種的培養(yǎng)細(xì)胞卻難以進(jìn)行再分化,;即使能表達(dá)的品系,在多次繼代培養(yǎng)后,,也會喪失其全能性的表達(dá)能力,。當(dāng)然,這可能與我們?nèi)祟惉F(xiàn)時的認(rèn)識水平不夠有關(guān),。因此,,除繼續(xù)深入探討全能性的表達(dá)條件外,在我們現(xiàn)時的試驗研究中,,選擇一個好的,,能獲得全能性表達(dá)的基因型,對于達(dá)到預(yù)期成功的目標(biāo)具有極為重要的意義,。
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