愈伤组织培养.pptx

第2章 愈伤组织培养第2章 愈伤组织培养本章主要内容：愈伤组织的诱导与分化愈伤组织的继代培养愈伤组织的形态发生 不定芽和根的发生 体细胞胚的发生愈伤组织培养的应用本章教学目的与要求1、了解愈伤组织细胞分化的各时期的特点2、掌握植物激素控制理论3、掌握愈伤组织的形态发生4、区别胚状体发生途径与器官发生途径形成植株5、愈伤组织培养在园艺植物育种中的应用愈伤组织培养(callus culture)定义:是指将外植体接种到人工培养基上，在激素作用下，进行愈伤组织诱导、生长和分化的培养过程。第一节 愈伤组织的诱导和分化 一． 愈伤组织的诱导诱导愈伤组织的关键主要是培养条件，其中激素的成分和浓度是最重要的因素。Callus arising from vascular tissue Callus arising from leaf tissueFrom embryo cultureFrom rootPhoto indicating where the callus (c) arises from 第一节愈伤组织的诱导和分化Wound callus on the stemof an Erythrina tree 刺桐树愈伤组织分化诱导期分裂期分化期二．愈伤组织的分化从外植体脱分化形成典型的愈伤组织大致可分为三个时期：Stage 1. Induction（诱导期）: 细胞准备进行分裂的时期，是愈伤组织形成起点。诱导期细胞内发生的变化气体交换增加，如氧气的吸收增加RNA含量增加（增加到300%）蛋白质量增加（每个细胞的总增加量为200%）酶活性增强Stage 2. Cell division 分裂期 指外植体细胞经诱导脱分化，不断分裂、增生子细胞的过程。分裂期细胞的主要表现:1.细胞的数目迅速增加。2.每个细胞平均鲜重下降。3.细胞体积小，内无液泡。4．细胞的核和核仁增大到最大。5.细胞中RNA含量减少，而DNA含量保持不变。6. 随着细胞不断分裂和生长，细胞总干重、蛋白质和核酸量大大增加，新细胞壁合成极快。分裂期愈伤组织的共同特征： 细胞分裂快，结构疏松，缺少有组织的结构，维持其不分化的状态，颜色浅而透明。1mg/l 2,4-D10mg/l 2,4-D第一节愈伤组织的诱导和分化Stage 3. Differentiation 分化期 指愈伤组织细胞停止分裂，细胞内发生一系列形态和生理上的变化,形成一些不同形态和功能的细胞的时期。第一节愈伤组织的诱导和分化分化期细胞特点：A 细胞分裂部位和方向发生改变：B 形成瘤状或片状的分生组织结节。或维管组织结节。C 细胞的体积相对稳定，不再减少。D 出现了各种类型的细胞：如管胞、纤维细胞、薄壁细胞、分生细胞、色素细胞等。E 生长旺盛的愈伤组织呈乳白色、白色或浅绿色，老化的多转化为黄色或褐色。Friable易碎 Rhizogenic callus生根的愈伤 Callus exuding sticky poly-saccharides渗出粘性多糖的愈伤 第一节愈伤组织的诱导和分化Callus types： 根据愈伤质地划分为：Hard / lignified callus Callus may have a yellow, white, green or red (anthocyanin 花青苷) appearance. 不同颜色的愈伤第二节 愈伤组织的继代培养1、定义：培养物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，以及代谢产物的积累，必须转移到新鲜培养基上培养,这个过程叫做继代培养。第二节愈伤组织的继代培养2、愈伤组织培养的调控因素：外植体培养基培养环境遗传型外植体器官和部位年龄第二节愈伤组织的继代培养（一）材料本身第二节愈伤组织的继代培养（二）培养基 1．无机营养 培养基中的N，大多数都用硝态氮，对细胞分化起重要作用。 2．植物生长调节物质一般使用的浓度为0.1-10mg／L。使用植物生长调节剂时，要注意种类和浓度，特别是生长素和细胞分裂素的比值。 第二节愈伤组织的继代培养器官分化的植物激素控制理论(激素配比模式)生长素与细胞分裂素的比值是根和芽形成的控制条件，决定着发育的方向:是愈伤组织、长根还是长芽。 高 利于根的形成生长素/细胞分裂素 适中 利于愈伤组织的形成 低 利于芽的形成第二节愈伤组织的继代培养愈伤组织分化第二节愈伤组织的继代培养3．有机成分培养基中加入糖、各类B族维生素、肌醇和甘氨酸等，可满足愈伤组织生长和分化的要求。各种氨基酸和嘌呤、嘧啶类物质，可促进器官分化。水解酪蛋白中含有多种氨基酸，助于器官分化酰胺类往往有促进器官形成的作用。第二节愈伤组织的继代培养4.培养方式：固体培养液体培养第二节愈伤组织的继代培养（三）培养条件光照温度光强