文档介绍：植物组织培养通常是用植物的各种组织,包括有性的和无性的组织碎片及单细胞, 在人为控制的环境里,用含有大量元素和微量元素的无机盐、有机生长物质和糖类等的液体或琼胶培养基,加以培养,使其先长出愈伤组织,然后诱导愈伤组织生根、发芽,长成完整的新植株。组织培养的应用 1 无性系快速繁殖: 濒危植物,名优特新产品。利用组织培养使其再生小植株,并在试管内大量繁殖,这是目前植物最快速的繁殖方法。当今,全世界植物组织培养工厂的年产值已达数十亿美元。试管苗的工厂化已成为一种不可忽视的新兴产业。 2 种质的保存和基因库的建立 3 花药培养和花药单倍体育种 4 药用植物的工厂化生产 5 突变体的筛选培育组织培养的优越性 ( 一)培养条件可以人为控制植物组织培养中植物材料完全是在人为提供的培养基质及小气气候环境条件下进行生长的,摆脱了大自然中四季、昼夜变化频繁, 还刁;时受灾害性气候影响的刁;利因素,并且条件均一,对植物生长有利,便于稳定地生产大量苗木。 ( 二)生长周期短、繁殖率高由于植物组织培养可以人为控制培养条件,可根据不同植物不同离体部位的不同要求而提供不同的培养条件,因此培育幼苗生长快, 繁殖率高,能及时提供规格整齐一致的优质种苗。如一个杨树腋芽, 利用组织培养技术一年可生产 100 万棵苗木。一个苹果树的茎尖,一年内能繁殖出 1000 亿棵苗木。由于繁殖系数极大,因而能在短期内生产大量苗木。组织培养的优越性(三)管理方便,利于自动化控制植物组织培养是在一定的场所环境下,人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件,进行高度集约化的高密度科学培养生产,与田间育苗相比省去了中耕、除草、浇水、施肥、防治病虫等一系列繁杂的劳动工序,可以大量节省劳动力及田间育苗所需要的土地,便于进行自动化控制的工厂化大生产。 ( 四)有利于遗传和育种利用组织培养技术,能使某株的优良性状及有利变异保存下来, 同时,加速了优良品种的推广,缩短了育种周期,便于获得常规育种难以或无法得到的新基因型,创造新的品种或物种。 ( 五)便于种质的保存和交换利用组织培养法来建立“种质银行”或“基因库”,保存手续简便, 极易长途运输,便于地区间、国际间的种质交流,而且可以节约大量土地、人力和物力。植物组织培养发展(一) 植物组织培养是在二十世纪发展起来的 1902 年,德国植物生理学家 Haberlands 根据细胞学理论,大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割, 并提出了植物细胞全能性的理论,其采用组织培养技术, 对单子叶植物叶的栅栏组织、表皮等分离出的细胞进行培养,但未能诱导培养细胞分裂,培养没有成功。植物组织培养发展(二) 1904 年,有人首次进行萝卜胚胎培养获得成功。到了 30 年代,又有人研究了光、温度、通气, pH 、培养基的组成等各种培养条件对生长的影响,并以番茄根、小麦根尖、烟草幼茎等为材料进行组织培养获得成功。 1934 年还有人进行了山毛柳、黑杨等形成层组织的培养。这些工作确定了组织培养的基本方法。 1943 年出版了《植物组织培养手册》一书,使植物组织培养成为先进的植物无性繁殖技术并开始发展为一门新兴的学科。以后,随着科学研究的不断进行,培养材料逐步扩大,培养方法逐步发展,培养基逐步改进,实验手段逐步完备。目前,植物组织培养技术已在农业、林业、园艺等各个领域及生产实践中得到越来越广泛的应用。植物组织培养发展(三) 我国的组织培养工作的开展也是比较早的。早在本世纪 30年代初期,李继侗教授就对银杏的胚进行了组织培养研究,罗宗洛教授研究了离体根尖培养的适宜条件 50 后代以来,特别是近十几年来,我国很多科研单位和高等院校都开展了植物组织培养的研究,其中有些科研成果已应用在生产上,收到了良好的经济效益。组织培养的理论基础细胞的全能性植物的体细胞,在适当的条件下,具有不断分裂和繁殖,发展成完整植株的潜在能力。细胞分化与脱分化细胞分化指导致细胞形成不同结构,引起功能改变或潜在的发育方式改变的过程。脱分化是其相反的过程。指从分化状态形成原初细胞的过程。生物个体的每个细胞在遗传上是相同的,具有相同的基因组成。个体中不同细胞具有的不同功能是由于细胞各基因活化状态不同。在一个成熟已分化的细胞中,通常仅有 5%--10% 的基因处于活化状态而其他基因处于阻碣状态。细胞选择性地活化和阻碣 DNA 链上不同的基因,导致细胞形成不同结构,引起功能改变或潜在的发育方式改变,最终使细胞表现出执行特定的功能。基因活化和阻碣不同表现为合成不同的酶或蛋白质分子,引起生理状态和过程的变化,因此,在形态结构上的分化出现之前往往先出现生理生化上的分化。而活化细胞各基因的过程即脱分化过程。最基本问题是一个全能细胞是通过什么方式使其大