第五章
器官和组织培养
植物某一器官的全部或部分或器官原基的离体
培养,包括根、茎、叶、花、果实、种子等。
特点:能保持器官所具有的特征性结构。
指形成层组织、分生组织、表皮组织、薄壁组
织和各种器官组织以及愈伤组织的培养。
器官培养( Organ culture )
组织培养( Tissue culture)
一、茎的培养
1、类型
茎尖培养:
茎段培养:
嫩茎段常作为快速繁殖的外植体:即当年萌发
或新抽出的尚未完全木质化的枝条,其细胞的
可塑性大,容易离体培养。
10-100?m的茎尖分生组织(脱毒)
带有腋 (侧 )芽或叶柄、长几厘米的
茎节段进行离体培养 (快繁)
将经过表面 消毒的茎段 在无菌条件下,切成几
厘米长 带节的节段,接种在固体培养基上。经
过培养后,在茎段可 直接发生不定芽,或先诱
导形成 愈伤组织,再 脱分化形成再生苗 。把再
生苗进行切割,转接到 生根培养基 上培养,便
可得到完整的小植株。
2、作用
?无性系快速繁殖;
?培养无病毒苗,品种改良;
?理论基础研究。
3、建立无菌材料( 茎段 )及培养
图示茎段培养过程
健康植株上选健壮的枝梢
去叶片用自来水冲洗
再生 培养
MS培养基 75%酒精 1分钟
1%次氯酸钠
0.1%升汞
4、茎的培养发育方向
?腋芽萌发
?脱分化后产生胚状体(原球茎)
?脱分化后直接产生不定器官
离体繁殖
建立悬浮系或
分化胚状体及
不定芽
?脱分化后形成愈伤组织
蝴蝶兰腋芽萌发
5、影响发育方向的因素
?外植体大小
?培养条件
?培养基生长调节剂种类和浓度
微形外植体或分生组织易产生愈伤组织
细胞分裂素和生长素的配比是关键。
21-25℃, 12小时光照 /天
举例:影响月季茎段增殖培养的因素
1.腋芽在茎段上的位臵 。每段的一个腋芽培养
在无激素的基本培养基上,23天后,接近枝条
最顶端的和紧挨着枝条基部的芽发育最慢,而
枝条中部的芽发育最快。
2.去茎顶端的作用 。继代培养接种时切去嫩茎
的顶芽后,再转接于新鲜培养基上培养,促进
嫩茎的增殖。
3.嫩茎长度对形成多芽苗的影响 。茎段为 1-10
mm长短时,对形成多芽苗最有效,而且每个茎
段的侧枝数也较多,若切割过短 (小于 1mm)或过
长 (11-15mm)都对茎的增殖不利。
4.植物生长调节剂的影响。
采用适当浓度的植物生长抑制剂三碘苯甲酸可
以促进嫩茎增殖。
6-BA是促进茎增殖最有效的细胞分裂素,浓度
在 1-3mg/L,浓度高会减少茎的伸长,也对下一
步生根起抑制作用。
用 1 mg/L 6-BA配合 1mg/L NAA,虽然使茎的增
殖略有降低,但可使茎得到伸长。赤霉素抑制
月季茎的增殖。
二、根的培养
离体根由于具有生长迅速、代谢活跃及在已知条
件下培养,可根据需要增减培养基中的成分等优
点,对离体根的培养多用于探索植物根系的生理
及其代谢活动。
在离体根培养中,自然条件下生长在土壤中的根
要解决消毒问题,是非常困难的,常用无菌苗的
根作为培养材料。
番茄根的培养过程
番茄种子常规表面消毒,在无菌条件下,在培养
基上萌发。
胚根长至 30-40 mm后,从根尖一端切取 10 mm长
接种于固体培养基中。
暗条件下培养 4天有侧根发生,7天后又可以切下
侧根的根尖作为新的培养材料再进行扩大培养。
由单个直根衍生,并经继代培养而保持遗传性一
致的根的培养物,称为离体根的无性系。
?硫胺素 (维生素 B1)和吡哆醇 (维生素 B6)对离体
根培养的作用明显。
?碘有利于番茄根的生长。
?硼对离体根的生长也具有重要的影响,缺硼会
降低根尖细胞的分裂速度,阻碍细胞伸长等。
?生长素对不同植物的根离体培养三种反应:
生长素 促进 离体根的生长 (如玉米、小麦等 );
离体根的生长 依赖 于生长素的作用 (如黑麦 );
生长素 抑制 离体根的生长(樱桃,番茄)。
三、叶的培养
很多植物(非洲紫罗兰、香叶、天竺葵、
秋海棠等)的叶片具有很强的 再生能力,
由于取材方便,数量多 且 均一性 较强,
可以作为适宜的外植体。
基本培养过程
取叶片 表面消毒 平放在固体培养基上培养
大多植物的叶组织在离体培养条件下先形成愈伤
组织,再分化出胚状体、茎、叶和根。
1.将叶表面洗干净,70%乙醇浸泡 30秒表面消毒,
用 0.1%升汞 浸泡数分钟 。
2.叶片在培养基上的生长状况大多依赖于 离体时
的成熟程度,幼叶比近成熟的叶生长潜力大。
叶片 ?诱导丛生芽 ?生根培养 ?移栽。
非洲紫罗兰嫩叶,70%酒精略蘸一下,再 0.1%升
汞溶液消毒 5-8 min,无菌水冲洗数次,切成 0.5-1
cm的小块接种于
MS + 1 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA
光照条件下培养,35天后叶片直接分化出丛生芽。
小丛生芽转接于 1/2 MS + 0.2 mg/L IBA的培养基
上,10天后,主茎叶片明显增大,诱导根分化,
接种 15天后即可移栽。
举例:非洲紫罗兰嫩叶离体培养的过程
思考题
? 茎的培养基本过程
? 根的培养基本过程
? 叶的培养基本过程