植物组织培养教程李浚明22.pptx

1;一、培养基的组成和作用 培养基（medium）是植物组织培养的重要材料，是外植体生长的营养物质，只有配制出适宜的培养基，才能使组织培养获得成功。 通常植物组织培养所用培养基包括以下六大类成分，即矿质营养、有机成分、植物生长调节剂、碳源、琼脂以及其他附加物等。 培养基的主要指标是营养成分及植物生长调节物质的浓度。;（一）矿质营养： 矿质营养又称无机营养，是指植物生长发育所需要的各种化学元素。 ;矿质元素的生理作用： （1）组成各种化合物，成为结构物质； （2）构成特殊物质，参与代谢； （3）维持离子平衡、胶体稳定及电荷平衡等电化学作用； （4）影响形态发生和组织、器官的建成等。 ; 根据植物对元素的吸收量，可以把植物必需元素分为大量元素和微量元素。 国际植物生理学会建议将植物所需浓度大于0.5 mmol/l的的元素称为大量元素。低于0.5 mmol/l的元素称为微量元素。 根据此规则大量元素种类包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。其中C、H、O为气体元素，其余六种为矿质元素，分别占植物干重的百分数为18％、10％、70％、0.3%、％、0.3%、0.3 ％、0.07%、％。 微量元素包括Fe、B、Mn、Zn、Mo、Cu、Co、Cl等。;1、大量元素： 组织培养中，各种矿质营养主要从培养基中获得，N、P、K、Ca、Mg、S等6种大量元素依靠各种无机盐提供。 不同植物种类和不同试验目的对元素的使用量要求不同，需经试验确定。 目前已选择出多种培养基配方用于植物组织培养。其中以MS应用最广泛。 以MS为例6中矿质元素分别由KNO3、NH4NO3、KH2PO4、MgSO4.7H2O、CaCl2 . 2H2O提供。 ;第6页/共69页;;2、微量元素： 植物组织的对其需要量极少，过多会产生毒害，如造成蛋白质变性、酶系失活。代谢障碍等。 各种微量元素均具有特定的生理功能，如硼与蛋白质的合成及糖类的运输有关；铜能促进离体根的形成；锰参与植物的光合作用和呼吸作用；钼为氮素代谢的重要元素。 ;第9页/共69页; 微量元素中，铁的用量较大，它对叶绿素的合成起重要作用，由于在较高pH下，FeCl3极易形成Fe（OH）3 沉淀，难以被吸收，所以多用乙二胺四乙酸二钠盐与硫酸亚铁形成的螯合物，并且单独配制。;第11页/共69页;（二）有机成分： 主要包括各种维生素和氨基酸，如硫胺素（VB1）、烟酸（VB3）、吡哆醇（VB6）、泛酸钙（VB5）、生物素、钴胺素（VB12）、叶酸等以及甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰氨、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰氨、丙氨酸等。有时添加水解乳蛋白或水解酪蛋白，为牛乳经酶法加工的水解产物，含有20种氨基酸的混合物，用量10－1000mg/L, 通常用于原生质体等培养。 此外肌醇是另外一种重要的有机成分，又叫环己六醇，在糖类的转化中起重要作用，此外还参与磷脂代谢及维持离子平衡等生理作用。;第13页/共69页;（三）植物生长调节物质： 植物激素是植物新称代谢中产生的天然化合物，它能以极微小的用量直接影响植物细胞的分化、分裂以及发育，影响植物的形态建成、开花、结实、成熟、衰老脱落、休眠、萌发等生理活动。 在植物组织培养中，主要通过植物激素及生长调节物质对离体的组织、器官的形态发生进行调控。包括诱导细胞分裂、愈伤组织的生长、根芽的分化以及体细胞胚胎发生等。 ; 常用的植物激素及生长调节物涉及五大类植物激素： 1、生长素类：IAA、IBA、NAA、2，4-D 2、细胞分裂类：6-BA、KT（Kin）、ZT、2ip 3、赤霉素类：GA3、GA4、GA7 4、脱落酸：ABA 5、乙烯：ETH;第16页/共69页;1、生长素类： 主要促进细胞伸长生长和细胞分裂，诱导形成愈伤组织，促进生根。 常用的有NAA、IAA、IBA、2，4－D等。;第18页/共69页;2、细胞分裂素类： 促进细胞分裂和扩大，促进茎增促，抑制茎伸长；诱导芽的分化、促进侧芽萌发；延缓衰老。 常用细胞分裂素有BA、KIN、ZT、2ip等。;第20页/共69页;第21页/共69页; 此外近年来发现苯基脲衍生物具有非常高的细胞分裂素活性，在多种植物上应用。 如TDZ，CPPU，4－PU等。 ;第23页/共69页;3、赤霉素类： 主要具有诱导茎的细胞伸长，对根无效；对形成层细胞分化有影响，与生长素协同作用；可以诱导离体成花；打破休眠等功能。 常用GA3、GA4等。 ;第25页/共69页;4、脱落酸（ABA）： 促进休眠、衰老和脱落。组织培养中较少使用，主要用于调节激素平衡，促进形态建成。;第27页/共69页;5、乙烯： 主要促