植物組織的培養(yǎng)

1、植物組織的培養(yǎng)植物組織的培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)泛指在無(wú)菌的條件下，將離當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件，使其長(zhǎng)成完整的植株的過(guò)程。由于培養(yǎng)的對(duì)象大多是脫離植物母體的外植體，培養(yǎng)的器皿一般是在試管內(nèi)，所以植物組織培養(yǎng)也叫離體體外培養(yǎng)或試管培養(yǎng)。以往由于植物組織培養(yǎng)的對(duì)象多是從植物體上獲取材料后，再將材料切成小塊的組織而用于培養(yǎng)，培養(yǎng)結(jié)果也多是形成、培愈傷組織，因此，將對(duì)植體的植物器官如植根、莖、葉、花、果實(shí)等，組織分生組織、次不同養(yǎng)結(jié)果不同而派生出若干分支?；ㄋ幗M

2、織、胚乳、皮層等，細(xì)胞體細(xì)胞、性細(xì)胞以及原生質(zhì)體等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適物小塊組織的培養(yǎng)——即對(duì)植物組織的培養(yǎng)狹義地稱(chēng)為植物組織培養(yǎng)。植物組織細(xì)胞培養(yǎng)作為一門(mén)技術(shù)科學(xué)，起始于1902年Haberlt最早發(fā)表的關(guān)于植物葉細(xì)胞培養(yǎng)的工作以及細(xì)胞全能性理論的提出。1667年細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)、1756年愈傷組織概念的提出、1838年植物細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立等都為植物組織培養(yǎng)的興起起到了促進(jìn)作用。在植物細(xì)胞具有全能性的觀點(diǎn)影響和啟發(fā)下，人們嘗試將

3、植物的器官、組織或細(xì)胞從母體植株上取下，放在體外的人工設(shè)計(jì)的無(wú)菌環(huán)境中讓其生長(zhǎng)發(fā)育，以了解這些器官、組織或細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律，以及掌握控制其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的條件和因素。一些有代表性的工作如下：以蘿卜和辣根的胚為培養(yǎng)材料，放人無(wú)機(jī)鹽溶液與有機(jī)成分的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)離體胚均可充分發(fā)育并能提早萌發(fā)形成小苗，首次獲得胚培養(yǎng)成功。((1925)以亞麻種間雜種幼胚為培養(yǎng)材料，成功地誘導(dǎo)了雜種幼胚的發(fā)育，并得到了雜種植株。我國(guó)學(xué)者李繼侗等(19

4、33)也曾以銀杏胚為培養(yǎng)材料進(jìn)行離體胚培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3mm以上大小的胚在離體條件下可正常發(fā)育，并生長(zhǎng)成為植株；還發(fā)現(xiàn)銀杏胚乳提取物能促進(jìn)銀杏離體胚的生長(zhǎng)。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)后來(lái)使用植物胚乳汁液或果實(shí)的提取液以促進(jìn)培養(yǎng)組織的生長(zhǎng)發(fā)育具有啟蒙的意義。在20世紀(jì)30年代以前進(jìn)行的植物組織培養(yǎng)，主要使用的是較大的培養(yǎng)材料，主要是無(wú)機(jī)鹽溶液和有機(jī)糖類(lèi)，因而培養(yǎng)的效果并不明顯。這就提示人們需要改進(jìn)培養(yǎng)基的成分，才能使離體培養(yǎng)獲得真正的成功。(1934)在

5、無(wú)機(jī)鹽和糖類(lèi)的培養(yǎng)基中加入了酵母抽提物，以番茄根尖切段為材料，進(jìn)行了離體培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)離體根在此培養(yǎng)基上可生長(zhǎng)，建立了第一個(gè)活躍生長(zhǎng)的無(wú)性繁殖系。(1937)發(fā)現(xiàn)B族維生素對(duì)培養(yǎng)的離體根的生長(zhǎng)具有重要作用。他們的這些工作啟發(fā)了人們?cè)谶M(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，在培養(yǎng)基中加入這些因子，以促進(jìn)培養(yǎng)材料的生長(zhǎng)發(fā)育。這一階段，在植物組織培養(yǎng)方面所作的都是一些探索性的工作，一方面建立了植物組織培養(yǎng)的綜合培養(yǎng)基，包括無(wú)機(jī)鹽成分、有機(jī)糖成分和生長(zhǎng)刺激因素，這

6、是隨后創(chuàng)立的各種培養(yǎng)基的基礎(chǔ)。另一方面培養(yǎng)材料也擴(kuò)大到已分化完全的器官和組織，如根和形成層，同時(shí)也建立了進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的基本方法，這些方法也已成為當(dāng)今各種植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。但這一階段并沒(méi)有取得植物組織培養(yǎng)的真正成功。是第一部有關(guān)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的專(zhuān)著。植物組織細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用研究階段是用組織培養(yǎng)法快速繁殖植物，這是組織培養(yǎng)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的最主要和最有成效的方面。首先在蘭花上獲得成功。Mel(1960)通過(guò)組織培養(yǎng)法得到蘭花組培

7、苗后，很快將這一技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)?，F(xiàn)已形成了組織培養(yǎng)法繁殖蘭花工業(yè)。利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)進(jìn)行苗木工廠化生產(chǎn)，在很多國(guó)家已成為一種新興的產(chǎn)業(yè)。在組織培養(yǎng)法成功應(yīng)用的同時(shí)，原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)也受到了重視。因?yàn)樵|(zhì)體可以從外界攝取病毒、細(xì)菌顆粒以及蛋白質(zhì)、核酸等一些大分子。故原生質(zhì)體是基因工程研究的好材料，可作為轉(zhuǎn)基因的受體材料。但科間雜種細(xì)胞再生植株還未成功。因而，此項(xiàng)技術(shù)給植物遠(yuǎn)緣雜交的遺傳育種研究帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響?；ㄋ巸?nèi)含單倍體的小

8、孢子，應(yīng)用花藥培養(yǎng)技術(shù)可誘導(dǎo)小孢子發(fā)育成單倍體的植株。單倍體在遺傳育種上具有較重要的意義。第一個(gè)通過(guò)此一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)包括：洗滌室、配置室、無(wú)菌室、培養(yǎng)室、觀察室等。在實(shí)際中可結(jié)合實(shí)際條件，合并一部分。1洗滌室洗滌室用于完成玻璃器皿等儀器的清洗、干燥和貯存。室內(nèi)應(yīng)配備大型水槽，最好是硬塑深水槽，防止碰壞玻璃器皿。上下水道要暢通。備有塑料筐，用于運(yùn)輸培養(yǎng)器皿。備有干燥架，用于放置干燥涮凈的培養(yǎng)器皿。2準(zhǔn)備室準(zhǔn)備室要求明亮、通風(fēng)

9、。在準(zhǔn)備室內(nèi)要完成培養(yǎng)基制備以及試管苗出瓶、清洗與整理工作。如果房間較多，可將準(zhǔn)備室分為洗滌室和配置室兩部分。洗滌室專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)試管苗出瓶與培養(yǎng)器皿的清洗工作；配置室則負(fù)責(zé)培養(yǎng)基的配制、分裝、包扎和高壓滅菌等工作。為完成培養(yǎng)基的制備工作，準(zhǔn)備室還應(yīng)配備以下儀器設(shè)備：(1)大型工作臺(tái)其高度應(yīng)方便配制工作。(2)藥品柜用于放置常用藥品。(3)普通冰箱主要用于貯存母液、各種易變質(zhì)、易分解的化學(xué)藥品以及植物材料等。(4)電子分析天平和托盤(pán)天平電子分

10、析天平，用于稱(chēng)取大量元素、微量元素、維生素、激素等微量藥品精確度為00001g；托盤(pán)天平用于稱(chēng)取用量較大的糖和瓊脂等，其精確度為01g。天平應(yīng)放置在干燥、不受震動(dòng)的天平操作臺(tái)上。(5)電蒸餾水器電蒸餾水器，采用硬質(zhì)玻璃或金屬制成。蒸餾水用于配制母液或培養(yǎng)基，配制培養(yǎng)基可用自來(lái)水來(lái)代替，若實(shí)驗(yàn)要求嚴(yán)格的話，則須用蒸餾水。(6)磁力攪拌器磁力攪拌器用于加速攪拌難溶的物質(zhì)，如各種化學(xué)物質(zhì)、瓊脂粉等。磁力攪拌器還可加熱，使之更利于溶解。(7)恒