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植物细胞工程设备及操作技术 一、植物组织培养的基本原理 二、植物组织培养的实验室设计 三、植物细胞工程的基本操作技术 一、植物组织培养的基本原理 1、组织培养的概念 概念1：是指用无菌方法使植物体的离体器官、组织和细胞在人为提供的条件下生长和发育的所有培养技术的总称，也称之为离体培养（In vitro culture）。 概念2：利用植物体的器官、组织或细胞，通过无菌操作接种于人工配制的培养基上，在一定的光照和温度条件下进行培养，使之生长发育的技术称为组织培养 基本原理：根据植物细胞全能性的原理,使细胞脱分化，并进行再分化形成完整的植物体。 植物组织培养不仅能使处于分生状态的细胞继续保持分裂能力，同时也可使永久组织的细胞恢复分裂能力，如同生殖细胞或合子胚一样，其原因何在呢？这一章我们就一起来探究这个问题。讨论题目：组织培养的基本原理。外植体取材的原则。组培实验室的设计组织培养的应用前景 这一章我们就一起来探究这个问题。 讨论题目：组织培养的基本原理。 外植体取材的原则。 组培实验室的设计组织培养的应用前景 外植体取材的基本原则 1.来源 2.取材时期 3.取材环境 接种 1.接种前的准备 （1）接种室消毒 （2）用品消毒 （3）人员消毒 （4）材料消毒 2.接种 培养、观察与记载 1.培养 2.观察 3.记载 练苗与移栽 1.练苗 2.移栽 组织培养设备 一、实验室设计 标准组织培养室 洗涤室（区） 制备室（区） 灭菌室（区） 贮放室（区） 操作室（区） 培养室（区） 观察室（区） 药品室（区） 二、仪器和设备 1、烘箱 干燥洗后的器皿 高温干热灭菌 测定培养物的干重时 气浴 2、冰箱 存放药品、培养基母液、激素、酶制剂 低温保存材料 3、灭菌锅 4、超净工作台 5、酸度计 6、摇床 7、显微镜 8、天平 9、培养箱 三、玻璃器皿及用具 1、玻璃器皿 2、微孔过滤器 3、细胞计数器 4、接种用具 四、培养条件 光照、温度、湿度、气体成分 思考题： 一个正规的组织培养实验室应具备哪些房间？ 组织培养室常用到的设备有哪些？各有何用途 组织的环境条件有哪些？ 第三讲 无性系快速繁殖单细胞培养及突变体的筛选 一、无性系快速繁殖 1.意义：快速大量繁殖无菌的植物个体；快速繁殖优良品种；保存和发展脱毒苗；繁殖珍稀植物；保存种质资源。 2.应用：法国More等利用组织培养建立了“兰花工业”。欧洲20个国家有组织繁殖公司642个，繁殖各种苗木2.5亿株。 我国 起步较晚，但发展很快。植物组织培养应用于商业化程度最高的就是快速繁殖和脱毒技术。 二、途径与方法 1.途径：①器官发生：从外植体脱分化形成愈伤组织，再分化形成试管苗。 ②胚状体发生：由愈伤组织或器官产生胚状体，再生长成试管苗。 ③无菌短枝型：通过无菌短枝（带有侧芽或腋芽）萌发形成无菌苗。 ④丛生芽：充分发育的外植体，直接形成大量丛生芽。遗传性状稳定，繁殖速度慢。 ⑤原球茎发生：主要是兰属植物，由植物器官直接分化成原球茎，然后发育成小植物。 程序与方法： 阶段0：选纯度高，具备品种特征，生长健壮的无病虫害植株。 阶段1：建立无菌培养系，获得愈伤组织或者不定芽、原球茎等。包括外植体的选取、表面消毒、选用合适的培养条件。 阶段2：继代培养，在适宜的培养基上多次培养，获得大量的愈伤组织，丛生芽或胚状体。 阶段3：诱导丛生芽生根，获得完整的植株。 阶段4：将无菌苗移栽到大田环境，包括炼苗等程序。 关键的技术环节 1.初代培养：①防止污染，表面消毒要彻底，但不能杀死外植体。 ②外植体的生长启动：选用合适的培养基，保证外植体的正常启动与生长。 2.继代培养：①培养方法：实现愈伤组织或芽的增殖。可以根据不同的需要选用固体培养和悬浮培养等方式。 ②保持试管苗的增殖速度：选择合适的培养基；选用合适的植物激素；控制合适的培养条件 影响试管苗继代培养的因素 1.驯化现象：不用增加急速植物就可以正常生长（继代培养时适当降低激素浓度）。 2.形态发生能力的保持与丧失：在长期继代培养中，培养材料会发生一系列的生理变化，出现形态发生能力的丧失。 生根培养 1.试管内生根：将不定芽转移到生根培养基上，由岛根的分化，获得完整的植物体。 试管内生根：将带芽的茎段转插到申根培养基中（最好不要带有由愈伤组织）。 2.试管外生根：利用无菌芽直接插入基质中，使其生根。 脱毒苗培养 1.脱毒的意义 ①病毒的危害：发芽率低、生长量减少、产量将低、品质下降甚至死亡。 ②病毒致病特点：可以通过维管组织传播，中生带毒，无药可治。 ③脱毒的意义：提高产量和质量；利于国际交流；防止植物病毒病。 2.脱毒的技术 ①脱毒原理：病毒易在维管组织中移动，但在分生组织中移动速度极慢；分生组织代谢活性很高，病毒无法复制；植物分生组织存