电子讲义 具体内容如下 第一章绪论 目的要求 (1)掌握组织培养的概念和类型 (2)掌握组织培养的特点 (3)般掌握组织培养发展史 (4)初步掌握组织培养在农业实践上的应用 第一节植物组织培养的意义 高等植物的组织培养( tissue culture)技术是指分离一个或数个 体细胞或植物体的一部分在无菌条件下培养的技术。通常我们所 说的广义的组织培养,是指通过无菌操作分离植物体的一部分(即 外植体 explant),接种到培养基上,在人工控制的条件进行培养,使其生成完整的植株。 组织培养按培养对象可分为植株培养、器官培养、组织培养、 细胞培养和原生质体培养等 (1)植株培养( plant culture)是对完整植株材料的培养,如幼苗及较大植株的培养。 (2)器官培养( organculture)即离体器官的培养,根据作物和需要的不同,可以包括分离茎尖、茎段、 根尖、叶片、叶原基、子叶、花瓣、雄蕊、雌蕊、胚珠、胚、子房、果实等外植体的培养。 (3)组织或愈伤组织培养( (tissue. rcallusculture)为狭义的组织培养,是对植物体的各部分组织进行培养, 如茎尖分生组织、形成层、木质部、韧皮部、表皮组织、胚乳组织和薄壁组织等等:或对由植物器 官培养产生的愈伤组织进行培养,二者均通过再分化诱导形成植株 (4)细胞培养( cellculture)是对由愈伤组织等进行液体振荡培养所得到的能保持较好分散性的离体单细 胞或花粉单细胞或很小的细胞团的培养。 (5)原生质体培养φ proplastculture)是用酶及物理方法除去细胞壁的原生质体的培养。 组织培养是本世纪发展起来的一门新技术,由于科学技术的 进步,尤其是外源激素的应用,使组织培养不仅从理论上为相关学科提出了可靠的实验证据,而且 跃成为一种大规模、批量工厂化生产种苗的新方法,并在生产上越来越得到广泛的应用。植物组 织培养之所以发展如此之快,应用的范围如此之广泛,是由于具备以下几个特点 ①培养条件可以人为控制 组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基质和小 气候环境条件下进行生长,摆脱了大自然中四季、昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响,且条件 均一,对植物生长极为有利,便于稳定地进行周年培养生产 ②生长周期短,繁殖率高 植物组织培养是由于人为控制培养条件,根据不同植物不同
电子讲义 具体内容如下 第一章 绪 论 目的要求： (1)掌握组织培养的概念和类型； (2)掌握组织培养的特点； (3)一般掌握组织培养发展史； (4)初步掌握组织培养在农业实践上的应用。 第一节 植物组织培养的意义 高等植物的组织培养(tissue culture)技术是指分离一个或数个 体细胞或植物体的一部分在无菌条件下培养的技术。通常我们所 说的广义的组织培养，是指通过无菌操作分离植物体的一部分(即 外植体 explant)，接种到培养基上，在人工控制的条件进行培养，使其生成完整的植株。 组织培养按培养对象可分为植株培养、器官培养、组织培养、 细胞培养和原生质体培养等： (1)植株培养(plant culture)是对完整植株材料的培养，如幼苗及较大植株的培养。 (2)器官培养(organculture)即离体器官的培养，根据作物和需要的不同，可以包括分离茎尖、茎段、 根尖、叶片、叶原基、子叶、花瓣、雄蕊、雌蕊、胚珠、胚、子房、果实等外植体的培养。 (3)组织或愈伤组织培养(tissue。rcallusculture)为狭义的组织培养，是对植物体的各部分组织进行培养， 如茎尖分生组织、形成层、木质部、韧皮部、表皮组织、胚乳组织和薄壁组织等等；或对由植物器 官培养产生的愈伤组织进行培养，二者均通过再分化诱导形成植株。 (4)细胞培养(cellculture)是对由愈伤组织等进行液体振荡培养所得到的能保持较好分散性的离体单细 胞或花粉单细胞或很小的细胞团的培养。 (5)原生质体培养(proplastculture)是用酶及物理方法除去细胞壁的原生质体的培养。 组织培养是本世纪发展起来的一门新技术，由于科学技术的 进步，尤其是外源激素的应用，使组织培养不仅从理论上为相关学科提出了可靠的实验证据，而且 一跃成为一种大规模、批量工厂化生产种苗的新方法，并在生产上越来越得到广泛的应用。植物组 织培养之所以发展如此之快，应用的范围如此之广泛，是由于具备以下几个特点： ①培养条件可以人为控制 组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基质和小 气候环境条件下进行生长，摆脱了大自然中四季、昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响，且条件 均一，对植物生长极为有利，便于稳定地进行周年培养生产。 ②生长周期短，繁殖率高 植物组织培养是由于人为控制培养条件，根据不同植物不同
部位的不同要求而提供不同的培养条件,因此生长较快。另外,植株也比较小,往往20-30d为一个 周期。所以,虽然植物组织培养需要一定设备及能源消耗,但由于植物材料能按几何级数繁殖生产, 故总体来说成本低廉,且能及时提供规格一致的优质种苗或脱病毒种苗。 ③管理方便,利于工厂化生产和自动化控制 植物组织培养是在一定的场所和环境下,人为提供一定的温 度、光照、湿度、营养、激素等条件,极利于高度集约化和高密度工厂化生产,也利于自动化控制 生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施 肥、防治病虫害等一系列繁杂劳动,可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。 第二节植物组织培养的发展 组织培养技术的蓬勃发展只是近50年的事,但它的整个历史可以追溯至19世纪末和上世纪初。 20世纪初,在 Schleiden和 Schwann所发展起来的细胞学说的推动下,1902年德国植物学家 Haberlandt 提出了高等植物的器官和组织为许多细胞组成的观点,以及植物细胞全能性的理论,即植物的体细 胞,在适当的条件下,具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜在能力。他首次发表了植物离体 细胞培养实验的报告。1912年, Habefiandt的学生 Kotte和美国的 Robins在根尖培养中获得了组织 培养的成功。Kote采用了无机盐、葡萄糖、蛋白胨、天冬酰胺,及添加各种氨基酸的培养基。 Robins 用含无机盐、葡萄糖或果糖的琼脂培养基,培养了长度为1,45-3.75cm的豌豆、玉米和棉花的茎 尖,形成了一些缺绿的茎和根 自 Haberlandt的实验之后,直到1934年美国的Whie由番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系 并反复转移到新鲜培养基中继代培养,使根的离体培养实验获得了真正的成功,并在以后28年间培 养了1600代。这之后, White又以小麦根尖为材料,研究了光、温度、通气、pH值、培养基组成等 各种培养条件对生长的影响,并于1937年建立了第一个组织培养的综合培养基,其成分均为已知化 合物,包括3种B族维生素,即吡哆醇、硫胺素和烟酸,该培养基后来被定名为 White培养基。与 此同时, authereπ(1934)在研究山毛柳和黑杨等形成层的组织培养实验中,提出了B族维生素和生 长素对组织培养的重要意义,并于1939年连续培养胡萝卜根形成层获得首次成功。同年,Whte由 烟草种间杂种的瘤组织, Nobecourt由胡萝卜均建立了与上述类似的连续生长的组织培养物。因此, Gatherer, White和 Nobecourt一起被誉为组织培养学科的奠基人。我们现在所用的培养方法和培养 基,基本上都是由这三位科学家建立的。后来, White于1943年发表了《植物组织培养手册》专著, 使植物组织培养开始成为一门新兴的学科。 40年代Skog和崔徵在烟草茎切段和髓培养以及器官形成的硏究中发现,腺嘌呤或腺苷可以解除培 养基中生长素(1AA)对芽形成的抑制作用,而能诱导形成芽,从而明确了腺嘌呤与生长素的比例是控 制芽和根形成的主要条件之一。即这一比例高时,产生芽:这一比例低时,则形成根:相等则不分 化。在寻找促进细胞分裂的物质过程中, Miller等人于1956年发现了激动素。不久即知道激动素可
部位的不同要求而提供不同的培养条件，因此生长较快。另外，植株也比较小，往往 20-30d 为一个 周期。所以，虽然植物组织培养需要一定设备及能源消耗，但由于植物材料能按几何级数繁殖生产， 故总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致的优质种苗或脱病毒种苗。 ③管理方便，利于工厂化生产和自动化控制 植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温 度、光照、湿度、营养、激素等条件，极利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控制 生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施 肥、防治病虫害等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。 第二节 植物组织培养的发展 组织培养技术的蓬勃发展只是近 50 年的事，但它的整个历史可以追溯至 19 世纪末和上世纪初。 20 世纪初，在Schleiden 和Schwann 所发展起来的细胞学说的推动下，1902 年德国植物学家Haberlandt 提出了高等植物的器官和组织为许多细胞组成的观点，以及植物细胞全能性的理论，即植物的体细 胞，在适当的条件下，具有不断分裂和繁殖，发育成完整植株的潜在能力。他首次发表了植物离体 细胞培养实验的报告。1912 年，Habefiandt 的学生 Kotte 和美国的 Robins 在根尖培养中获得了组织 培养的成功。Kotte 采用了无机盐、葡萄糖、蛋白胨、天冬酰胺，及添加各种氨基酸的培养基。Robins 用含无机盐、葡萄糖或果糖的琼脂培养基，培养了长度为 1，45-3．75cm 的豌豆、玉米和棉花的茎 尖，形成了一些缺绿的茎和根。 自 Haberlandt 的实验之后，直到 1934 年美国的 White 由番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系， 并反复转移到新鲜培养基中继代培养，使根的离体培养实验获得了真正的成功，并在以后 28 年间培 养了 1600 代。这之后，White 又以小麦根尖为材料，研究了光、温度、通气、pH 值、培养基组成等 各种培养条件对生长的影响，并于 1937 年建立了第一个组织培养的综合培养基，其成分均为已知化 合物，包括 3 种 B 族维生素，即吡哆醇、硫胺素和烟酸，该培养基后来被定名为 White 培养基。与 此同时，Gautherer(1934)在研究山毛柳和黑杨等形成层的组织培养实验中，提出了 B 族维生素和生 长素对组织培养的重要意义，并于 1939 年连续培养胡萝卜根形成层获得首次成功。同年，White 由 烟草种间杂种的瘤组织， Nobecourt 由胡萝卜均建立了与上述类似的连续生长的组织培养物。因此， Gautherer，White 和 Nobecourt 一起被誉为组织培养学科的奠基人。我们现在所用的培养方法和培养 基，基本上都是由这三位科学家建立的。后来，White 于 1943 年发表了《植物组织培养手册》专著， 使植物组织培养开始成为一门新兴的学科。 40 年代 Skoog 和崔徵在烟草茎切段和髓培养以及器官形成的研究中发现，腺嘌呤或腺苷可以解除培 养基中生长素(1AA)对芽形成的抑制作用，而能诱导形成芽，从而明确了腺嘌呤与生长素的比例是控 制芽和根形成的主要条件之一。即这一比例高时，产生芽；这一比例低时，则形成根；相等则不分 化。在寻找促进细胞分裂的物质过程中，Miller 等人于 1956 年发现了激动素。不久即知道激动素可
以代替腺嘌呤促进发芽,并且效果可增加3万倍。结果上述控制器官分化的激素模式变为激动素与 生长素的比例关系。这方面的成功发现,有力地推动了植物组织培养的发展。 1952年; Morel和Main通过茎尖分生组织的离体培养,从已受病毒侵染的大丽花中首次获得无病 毒植株。1935-1945年Mu把单细胞放在一张铺在愈伤组织上面的滤纸上培养,使细胞发生了分裂, 即实施了看护接种技术,,使单细胞培养获得初步成功 1960年, Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。1971年, Takebe等在烟草上首 次由原生质体获得了再生植株,这不仅在理论上证明了无壁的原生质体同样具有全能性,而且在实 践上为外源基因的导入提供了理想的受体材料。80年代中期以来,对禾谷类作物的原生质体培养也 相继告捷,在这方面中国学者做出了重要贡献。 1962年印度Guha等人成功地在毛叶曼陀罗花药培养中,由花粉诱导得到单倍体植株,从而促进了 花药和花粉培养的研究 以后相继在烟草、水稻、小麦、玉米、番茄、辣椒、草莓、苹果等多种植物培养中获得成功,其数 目达到160多种,其中烟草、水稻和小麦等的花药育种培养在中国取得了引入注目的成就 1960年, Morel提出了一个离体无性繁殖兰花的方法,其繁殖系数极高。由于这一方法有很大的应 用价值,很快被兰花生产者所采用,迅速建立起兰花工业。 1973年 Carlson等通过两个烟草物种之间原生质体融合,获得了第一个体细胞杂种, Cocking等倡导 的原生质体培养和体细胞杂交,研究得到了迅速发展,已经能使矮牵牛和烟草属的杂种细胞增殖分 化生成杂种植株。 在整个植物组织培养发展的历史中,我国学者做出多方面的贡献,除了前述的崔徵的研究成效以外, 还有1993年李继侗等关于玉米等植物离体根尖培养的研究工作,以及罗士韦关于幼胚和 茎尖培养,李正理关于离体胚的硏究培养、王伏雄等关于幼胚的硏究培养工作 第三节植物组织培养与农业的关系 植物组织培养成为生物科学的一个广阔领域,除了在基础理论的研究上占有重要地位以外,还在农 业生产中也得到越来越广泛的应用。 、快速繁殖种苗( rapidpropagation) 用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用,包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田 作物及其他经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制,生长周期短,而且能使不能或很难繁殖的 植物进行增殖 快速繁殖可用下列手段进行:通过茎尖、茎段、鳞茎盘等产生大量腋芽:通过根、叶等器官直接诱 导产生不定芽:通过愈伤组织培养诱导产生不定芽。试管快速繁殖应用在下列生产或研究中:(1)繁 殖杂交育种中得到的少量杂交种,以及保存自交系、不育系等。(2)繁殖脱毒培养得到的少量无病毒 苗。(3)繁殖生产上急需的或种源较少的种苗
以代替腺嘌呤促进发芽，并且效果可增加 3 万倍。结果上述控制器官分化的激素模式变为激动素与 生长素的比例关系。这方面的成功发现，有力地推动了植物组织培养的发展。 1952 年；Morel 和 Martin 通过茎尖分生组织的离体培养，从已受病毒侵染的大丽花中首次获得无病 毒植株。1935-1945 年 Muir 把单细胞放在一张铺在愈伤组织上面的滤纸上培养，使细胞发生了分裂， 即实施了看护接种技术，，使单细胞培养获得初步成功。 1960 年，Cocking 等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。1971 年，Takebe 等在烟草上首 次由原生质体获得了再生植株，这不仅在理论上证明了无壁的原生质体同样具有全能性，而且在实 践上为外源基因的导入提供了理想的受体材料。80 年代中期以来，对禾谷类作物的原生质体培养也 相继告捷，在这方面中国学者做出了重要贡献。 1962 年印度 Guha 等人成功地在毛叶曼陀罗花药培养中，由花粉诱导得到单倍体植株，从而促进了 花药和花粉培养的研究。 以后相继在烟草、水稻、小麦、玉米、番茄、辣椒、草莓、苹果等多种植物培养中获得成功，其数 目达到 160 多种，其中烟草、水稻和小麦等的花药育种培养在中国取得了引入注目的成就。 1960 年，Morel 提出了一个离体无性繁殖兰花的方法，其繁殖系数极高。由于这一方法有很大的应 用价值，很快被兰花生产者所采用，迅速建立起兰花工业。 1973 年 Carlson 等通过两个烟草物种之间原生质体融合，获得了第一个体细胞杂种，Cocking 等倡导 的原生质体培养和体细胞杂交，研究得到了迅速发展，已经能使矮牵牛和烟草属的杂种细胞增殖分 化生成杂种植株。 在整个植物组织培养发展的历史中，我国学者做出多方面的贡献，除了前述的崔徵的研究成效以外， 还有 1993 年李继侗等关于玉米等植物离体根尖培养的研究工作，以及罗士韦关于幼胚和 茎尖培养，李正理关于离体胚的研究培养、王伏雄等关于幼胚的研究培养工作。 第三节 植物组织培养与农业的关系 植物组织培养成为生物科学的一个广阔领域，除了在基础理论的研究上占有重要地位以外，还在农 业生产中也得到越来越广泛的应用。 一、快速繁殖种苗(rapidpropagation) 用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田 作物及其他经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的 植物进行增殖。 快速繁殖可用下列手段进行：通过茎尖、茎段、鳞茎盘等产生大量腋芽；通过根、叶等器官直接诱 导产生不定芽；通过愈伤组织培养诱导产生不定芽。试管快速繁殖应用在下列生产或研究中：(1)繁 殖杂交育种中得到的少量杂交种，以及保存自交系、不育系 等。(2)繁殖脱毒培养得到的少量无病毒 苗。(3)繁殖生产上急需的或种源较少的种苗
由于组织培养周期短,增殖率高及能全年生产等特点,加上培养材料和试管苗的小型化,这就可使 有限的空间培养出大量的植物,在短期内培养出大量的幼苗。组织培养突出的优点是快”,通过这 方法在较短时期内迅速扩大植物的数量,以一个茎尖或一小块叶片为基数,经组织培养一年内可 增殖到10000-100000株 、无病毒苗 virus freel)的培养 植物在生长过程中几乎都要遭受到病毒病不同程度的危害,有的种类甚至同时受到数种病毒病的危 害,尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖,若蒙受病毒病,代代相传,越染越重,甚至会造成极 严重的后果。自从 Morell952年发现采用微茎尖培养方法可得到无病毒苗后,微茎尖培养就成为解 决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合,则可提高脱毒培养的效果。对于木本植物, 茎尖培养得到的植株难以发根生长,则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。 组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用,如马铃薯,甘薯,草莓,苹果,香 石竹,菊花等。而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心,这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁 殖、保存、利用和研究,形成了一个规范的系统程序,从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济 性状的目的。 、在育种上的应用 breeding) 植物组织培养技术为育种提供了许多手段和方法,使育种工 作在新的条件下更有效的进行。如用花药培养单倍体植株:用原 生质体进行个体细胞杂交和基因转移:用子房、胚和胚珠完成胚的试管发育和试管受精,以及种质 资源的保存等等 胚培养技术很早就有利用,在种属间远缘杂交的情况下,由于生理代谢等方面的原因,杂种胚常常 停止发育,因此不能得到杂种植物,所以通过胚培养就可保证远缘杂交的顺利进行。到50年代在实 践上的应用就更多了,如在桃、柑橘、菜豆、南瓜、百合、鸢尾等等许多园艺植物远缘杂交育种上 都得到了应用。大白菜X甘蓝的远缘杂交种”白兰”,就是通过杂种胚的培养而得到的。对早期发育 幼胚因太小难以培养的种类,还可采用胚珠和子房培养来获得成功。利用胚珠和子房培养也可进行 试管受精,以克服柱头或花柱对受精的障碍,使花粉管直接进入胚珠而受精 花药、花粉的培养在苹果、柑橘、葡萄、草莓、石刁柏、甜椒、甘蓝、天竺葵等约20种园艺植物得 到了单倍体植株。在常规育种中为得到纯系材料要经过多代自交,而单倍体育种,经染色体加倍后 可以迅速获得纯合的二倍体,大大缩短了育种的世代和年限 利用组织培养可以进行突变体的筛选。突变的产生因部位而异,茎尖遗传性比较稳定,根、茎、叶 乃至愈伤组织和细胞的培养则变异率就较大。培养基的激素也会诱导变异,因浓度而不同。此外还 可采用紫外线、x射线、Y射线对材料进行照射,来诱发突变的产生。在组织培养中产生多倍体 混倍体现象的比较多,产生的变异为育种提供的材料,可以根据需要进行筛选。利用组织培养,采 用与微生物筛选相似的技术,在细胞水平上进行突变体的筛选更加富有成效
由于组织培养周期短，增殖率高及能全年生产等特点，加上培养材料和试管苗的小型化，这就可使 有限的空间培养出大量的植物，在短期内培养出大量的幼苗。组织培养突出的优点是"快"，通过这 一方法在较短时期内迅速扩大植物的数量，以一个茎尖或一小块叶片为基数，经组织培养一年内可 增殖到 10 000-100 000 株。 二、无病毒苗(virus free)的培养 植物在生长过程中几乎都要遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危 害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重，甚至会造成极 严重的后果。自从 Morell952 年发现采用微茎尖培养方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为解 决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。对于木本植物， 茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。 组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用，如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香 石竹，菊花等。而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁 殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济 性状的目的。 三、在育种上的应用(breeding) 植物组织培养技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工 作在新的条件下更有效的进行。如用花药培养单倍体植株；用原 生质体进行个体细胞杂交和基因转移；用子房、胚和胚珠完成胚的试管发育和试管受精，以及种质 资源的保存等等。 胚培养技术很早就有利用，在种属间远缘杂交的情况下，由于生理代谢等方面的原因，杂种胚常常 停止发育，因此不能得到杂种植物，所以通过胚培养就可保证远缘杂交的顺利进行。到 50 年代在实 践上的应用就更多了，如在桃、柑橘、菜豆、南瓜、百合、鸢尾等等许多园艺植物远缘杂交育种上 都得到了应用。大白菜 X 甘蓝的远缘杂交种"白兰"，就是通过杂种胚的培养而得到的。对早期发育 幼胚因太小难以培养的种类，还可采用胚珠和子房培养来获得成功。利用胚珠和子房培养也可进行 试管受精，以克服柱头或花柱对受精的障碍，使花粉管直接进入胚珠而受精。 花药、花粉的培养在苹果、柑橘、葡萄、草莓、石刁柏、甜椒、甘蓝、天竺葵等约 20 种园艺植物得 到了单倍体植株。在常规育种中为得到纯系材料要经过多代自交，而单倍体育种，经染色体加倍后 可以迅速获得纯合的二倍体，大大缩短了育种的世代和年限。 利用组织培养可以进行突变体的筛选。突变的产生因部位而异，茎尖遗传性比较稳定，根、茎、叶 乃至愈伤组织和细胞的培养则变异率就较大。培养基的激素也会诱导变异，因浓度而不同。此外还 可采用紫外线、x 射线、Y 射线对材料进行照射，来诱发突变的产生。在组织培养中产生多倍体、 混倍体现象的比较多，产生的变异为育种提供的材料，可以根据需要进行筛选。利用组织培养，采 用与微生物筛选相似的技术，在细胞水平上进行突变体的筛选更加富有成效
原生质体培养和体细胞杂交技术的开发,在育种上展现了一幅崭新的前景。已有多种植物经原生质 体培养得到再生植物,有些植物得到体细胞杂种,无论在理论和实践上都有重要价值。随着这方面 工作的深入和水平的提高,原生质体培养一定会在育种上产生深远的影响 四、工厂化育苗( industrializing propagation 近年来,组织培养育苗工厂化生产已作为一种新兴技术和生产手段,在园艺植物的生产领域蓬勃发 展 组织培养育苗工厂化生产,是以植物组织培养为基础,在含有植物生长发育必需物质的人工合成培 养基上,并附加一定量的生长调节物质,把脱离于完整植株的本来已经分化的植物器官或细胞,接 种在不同的培养基上。在一定的温度、光照、湿度及pH值条件下,利用细胞的全能性以及原有的 遗传基础,促使细胞重新分裂、分化长成新的组织、器官或不定芽,最后长成和母株同样的小植物 体。例如非洲紫罗兰组织培养育苗的工厂化生产,就是取样品株一定部位的叶片为材料,消毒后切 成一定大小的块,接种在适宜的培养基上,在培养室内培养,两个月左右在切口处产生不定芽,这 些不定芽再切割后又形成新的不定芽,如此继续,即可获得批量的幼小植株,按需要量生产与样品 株完全相同的苗子 厂化生产组织培养育苗,是按一定工艺流程和规范化程序 生产的,不但具有繁殖速度快、整齐、一致、无虫少病、生长周期短、遗传性稳定的特点,而且还 可以加速产品的发展,获得繁殖无性系。特别是对一些繁殖系数低、杂合的材料有性繁殖优良性状 易分离、或从杂合的遗传群体中筛选出表现型优异的植株,需要保持其优良遗传性,有更重要的作 用。另外,组织培养育苗的无毒化生产,还可减少病害传播,更符合国际植物检疫标准的要求,扩 大产品的流通渠道,增加产品市场的销售能力,同时可以减少气候条件对幼苗繁殖的影响,缓和淡 旺季的供需矛盾。 世界上一些先进国家园艺植物组织培养技术的迅速发展从60年代就已经开始,并随着生长、分化规 律性探索的逐步深化,到了70年代仅花卉业就已在兰花、百合、非洲菊、大岩桐、菊花、香石竹、 矮牵牛等二十几种花卉幼苗生产上建立起大规模试管苗商品化生产,到1984年世界花卉幼苗产业的 生产总值已达20亿美元,其中美国花卉幼苗市场总值为6亿多美元,日本三友种苗公司有60%的 幼苗靠组织培养技术繁殖。1985年仅兰花一项,在美国注册的公司就有100余家,年销售额在1亿 美元以上。由于组织培养技术的应用,加快了花卉新品种的推广。以前靠常规方法推广一个新品种 要几年甚至十多年,而现在快的只要1-2年就可在世界范围内达到普及和应用 我国采用快速繁殖技术,也使优良品种达到迅速的推广和应用。如广东切花菊"黄秀风"的应用,使 菊花变大,长势加强,花色鲜艳,抗病力増强,打开了进入香港市场的渠道,使30多种观叶植物的 推广很快遍及全国,丰富了人们的生活,并将自然界的几百个野生金钱莲品种繁种驯化,培养了 批园林垂直绿化的材料,促进了园林业的发展。 植物组织培养也存在一定的困难,首先是繁殖效率与商品需要量的矛盾,有些作物由于繁殖方法尚
原生质体培养和体细胞杂交技术的开发，在育种上展现了一幅崭新的前景。已有多种植物经原生质 体培养得到再生植物，有些植物得到体细胞杂种，无论在理论和实践上都有重要价值。随着这方面 工作的深入和水平的提高，原生质体培养一定会在育种上产生深远的影响。 四、工厂化育苗(industrializing propagation) 近年来，组织培养育苗工厂化生产已作为一种新兴技术和生产手段，在园艺植物的生产领域蓬勃发 展。 组织培养育苗工厂化生产，是以植物组织培养为基础，在含有植物生长发育必需物质的人工合成培 养基上，并附加一定量的生长调节物质，把脱离于完整植株的本来已经分化的植物器官或细胞，接 种在不同的培养基上。在一定的温度、光照、湿度及 pH 值条件下，利用细胞的全能性以及原有的 遗传基础，促使细胞重新分裂、分化长成新的组织、器官或不定芽，最后长成和母株同样的小植物 体。例如非洲紫罗兰组织培养育苗的工厂化生产，就是取样品株一定部位的叶片为材料，消毒后切 成一定大小的块，接种在适宜的培养基上，在培养室内培养，两个月左右在切口处产生不定芽，这 些不定芽再切割后又形成新的不定芽，如此继续，即可获得批量的幼小植株，按需要量生产与样品 株完全相同的苗子。 工厂化生产组织培养育苗，是按一定工艺流程和规范化程序 生产的，不但具有繁殖速度快、整齐、一致、无虫少病、生长周期短、遗传性稳定的特点，而且还 可以加速产品的发展，获得繁殖无性系。特别是对一些繁殖系数低、杂合的材料有性繁殖优良性状 易分离、或从杂合的遗传群体中筛选出表现型优异的植株，需要保持其优良遗传性，有更重要的作 用。另外，组织培养育苗的无毒化生产，还可减少病害传播，更符合国际植物检疫标准的要求，扩 大产品的流通渠道，增加产品市场的销售能力，同时可以减少气候条件对幼苗繁殖的影响，缓和淡、 旺季的供需矛盾。 世界上一些先进国家园艺植物组织培养技术的迅速发展从 60 年代就已经开始，并随着生长、分化规 律性探索的逐步深化，到了 70 年代仅花卉业就已在兰花、百合、非洲菊、大岩桐、菊花、香石竹、 矮牵牛等二十几种花卉幼苗生产上建立起大规模试管苗商品化生产，到 1984 年世界花卉幼苗产业的 生产总值已达 20 亿美元，其中美国花卉幼苗市场总值为 6 亿多美元，日本三友种苗公司有 60％的 幼苗靠组织培养技术繁殖。1985 年仅兰花一项，在美国注册的公司就有 100 余家，年销售额在 1 亿 美元以上。由于组织培养技术的应用，加快了花卉新品种的推广。以前靠常规方法推广一个新品种 要几年甚至十多年，而现在快的只要 1-2 年就可在世界范围内达到普及和应用。 我国采用快速繁殖技术，也使优良品种达到迅速的推广和应用。如广东切花菊"黄秀风"的应用，使 菊花变大，长势加强，花色鲜艳，抗病力增强，打开了进入香港市场的渠道，使 30 多种观叶植物的 推广很快遍及全国，丰富了人们的生活，并将自然界的几百个野生金钱莲品种繁种驯化，培养了一 批园林垂直绿化的材料，促进了园林业的发展。 植物组织培养也存在一定的困难，首先是繁殖效率与商品需 要量的矛盾，有些作物由于繁殖方法尚
未解决,因而无法满足生产的需要,其次是在培养过程中如何减少变异株的发生。更重要的是应降 低组培苗工厂化生产的成本,只有降低成本,才能更好的投产应用 总之,随着组织培养这一技术的发展及各种培养方法的广泛 应用,使这一技术在遗传育种、品种繁育等方面表现出了巨大的潜力,特别是生物工程和工厂化育 苗实施以后,它将以新兴产业的面目在技术革命中发挥重大作用 本章小结 (1)植物组织培养是指分离单个或多个细胞或植物体的一部 分,在人工配制的培养基上进行培养,使之长成一株完整植物体的过程 (2)按照外植体的不同,组织培养可分为植株培养、胚胎培养、 器官培养、细胞培养和原生质体培养5种类型 (3)组织培养具有:培养条件可以人为控制:生长周期短,繁殖率高;管理方便,利于工厂化生产的 突出特点,因而发展迅速 (4)組组织培养技术在农业生产上的应用主要体现于以下几个方面:快速繁殖优良苗木:获得脱毒苗 育种上应用:工厂化育 苗 复习思考题 (1)什么是广义的植物组织培养?什么是狭义的植物组织培 养 (2)什么是外植体"? (3)按照外植体的不同,植物组织培养可以分成几类?比较常用的是哪些? (4)植物组织培养有哪些特点? (5)你认为植物组织培养技术在当前的农业生产上有什么价 值?为什么? 第二章实验设备及培养条件 目的要求: (1)掌握组织培养实验室的设计; (2)掌握组织培养常用的实验仪器设备及其使用方法 (3)掌握调控组织培养的主要环境条件。 在进行植物组织培养工作之前,首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解,以便 因地制宜地利用现有房屋,或新建、改建实验室。实验室的大小取决于工作的目的和规模。以工厂 化生产为目的,实验室规模太小,则会限制生产,影响效率。在设计组织培养实验室时,应按组织 培养程序来设计,避免某些环节倒排,引起日后工作混乱。植物组织培养是在严格无菌的条件下进
未解决，因而无法满足生产的需要，其次是在培养过程中如何减少变异株的发生。更重要的是应降 低组培苗工厂化生产的成本，只有降低成本，才能更好的投产应用。 总之，随着组织培养这一技术的发展及各种培养方法的广泛 应用，使这一技术在遗传育种、品种繁育等方面表现出了巨大的潜力，特别是生物工程和工厂化育 苗实施以后，它将以新兴产业的面目在技术革命中发挥重大作用。 本章小结 (1)植物组织培养是指分离单个或多个细胞或植物体的一部 分，在人工配制的培养基上进行培养，使之长成一株完整植物体的过程。 (2)按照外植体的不同，组织培养可分为植株培养、胚胎培养、 器官培养、细胞培养和原生质体培养 5 种类型。 (3)组织培养具有：培养条件可以人为控制；生长周期短，繁殖率高；管理方便，利于工厂化生产的 突出特点，因而发展迅速。 (4)组织培养技术在农业生产上的应用主要体现于以下几个方面：快速繁殖优良苗木；获得脱毒苗； 育种上应用；工厂化育 苗。 复习思考题 (1)什么是广义的植物组织培养?什么是狭义的植物组织培 养? (2)什么是"外植体"? (3)按照外植体的不同，植物组织培养可以分成几类?比较常用的是哪些? (4)植物组织培养有哪些特点? (5)你认为植物组织培养技术在当前的农业生产上有什么价 值?为什么? 第二章 实验设备及培养条件 目的要求： (1)掌握组织培养实验室的设计； (2)掌握组织培养常用的实验仪器设备及其使用方法； (3)掌握调控组织培养的主要环境条件。 在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便 因地制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。实验室的大小取决于工作的目的和规模。以工厂 化生产为目的，实验室规模太小，则会限制生产，影响效率。在设计组织培养实验室时，应按组织 培养程序来设计，避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。植物组织培养是在严格无菌的条件下进
行的。要做到无菌的条件,需要一定的设备、器材和用具,同时还需要人工控制温度、光照、湿度 等培养条件。 节实验室 一个标准的组织培养实验室应当包括:洗涤室、配置室、无菌室、培养室、观察室等。在实际中可 结合可行条件,合并一部分 、洗涤室( cleaning room) 洗涤室用于完成玻璃器皿等仪器的清洗、干燥和贮存。室内应配备大型水槽,最好是白瓷水槽。为 防止碰坏玻璃器皿,可铺垫橡胶。上下水道要畅通。备有塑料筐,用于运输培养器皿。备有干燥架, 用于放置干燥涮净的培养器皿。 、淮备室( epairing room) 准备室要求明亮、通风。在准备室内要完成培养基制备以及试管苗出瓶、清洗与整理工作。如果房 间较多,可将准备室分为洗涤室和配置室两部分。洗涤室专门负责试管苗出瓶与培养器皿的清洗工 作:配置室则负责培养基的配制、分装、包扎和高压灭菌等工作。 为完成培养基的制备工作,淮备室还应配备以下仪器设备: (1)大型工作台其高度应方便配制工作。 (2)药品柜用于放置常用药品。 (3)普通冰箱主要用于贮存母液、各种易变质、易分解的化学药品以及植物材料等 (4)电子分析天平和托盘天平电子分析天平,用于称取大量元素、微量元素、维生素、激素等微量药 品精确度为0.0001g;托盘天平用于称取用量较大的糖和琼脂等,其精确度为0.1g。天平应放置 在干燥、不受震动的天平操作台上 (5)电蒸馏水器电蒸馏水器,采用硬质玻璃或金属制成。蒸馏水用于配制母液或培养基,配制培养基 可用自来水来代替,若实验要求严格的话,则须用蒸馏水 (6磁力搅拌器磁力搅拌器用于加速搅拌难溶的物质,如各种化学物质、琼脂粉等。磁力搅拌器还可 加热,使之更利于溶解。 η)恒温水浴锅恒温水浴锅用于难溶药品的溶解、琼脂的溶化等 (8)电炉或电饭锅电炉的功率为1500或2000W,并配有铝锅。电饭锅的功率1000W,用于琼脂的溶 (9)酸度计组织培养中培养基pH值的准确度是十分重要的,应当使用酸度计,若无酸度计,也可使 用pH试纸进行粗测。 首次使用酸度计前,应用标准液调节定位,然后固定。测量pH值时,待测液必须充分搅拌均匀 如果培养基温度过高,测量时要调整pH值计上的温度扭使之和培养基温度相当。注意保护好玻璃 电极,用后电极应用蒸馏水冲洗净,盖上电极帽
行的。要做到无菌的条件，需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制温度、光照、湿度 等培养条件。 第一节 实验室 一个标准的组织培养实验室应当包括：洗涤室、配置室、无菌室、培养室、观察室等。在实际中可 结合可行条件，合并一部分。 一、洗涤室(cleaning room) 洗涤室用于完成玻璃器皿等仪器的清洗、干燥和贮存。室内应配备大型水槽，最好是白瓷水槽。为 防止碰坏玻璃器皿，可铺垫橡胶。上下水道要畅通。备有塑料筐，用于运输培养器皿。备有干燥架， 用于放置干燥涮净的培养器皿。 二、准备室(repairing room) 准备室要求明亮、通风。在准备室内要完成培养基制备以及试管苗出瓶、清洗与整理工作。如果房 间较多，可将准备室分为洗涤室和配置室两部分。洗涤室专门负责试管苗出瓶与培养器皿的清洗工 作；配置室则负责培养基的配制、分装、包扎和高压灭菌等工作。 为完成培养基的制备工作，准备室还应配备以下仪器设备： (1)大型工作台 其高度应方便配制工作。 (2)药品柜 用于放置常用药品。 (3)普通冰箱 主要用于贮存母液、各种易变质、易分解的化学药品以及植物材料等。 (4)电子分析天平和托盘天平 电子分析天平，用于称取大量元素、微量元素、维生素、激素等微量药 品精确度为 0．0001g；托盘天平用于称取用量较大的糖和琼脂等，其精确度为 0．1g。天平应放置 在干燥、不受震动的天平操作台上。 (5)电蒸馏水器 电蒸馏水器，采用硬质玻璃或金属制成。蒸馏水用于配制母液或培养基，配制培养基 可用自来水来代替，若实验要求严格的话，则须用蒸馏水。 (6)磁力搅拌器 磁力搅拌器用于加速搅拌难溶的物质，如各种化学物质、琼脂粉等。磁力搅拌器还可 加热，使之更利于溶解。 (7)恒温水浴锅 恒温水浴锅用于难溶药品的溶解、琼脂的溶化等。 (8)电炉或电饭锅 电炉的功率为 1500 或 2000W，并配有铝锅。电饭锅的功率 1000W，用于琼脂的溶 化。 (9)酸度计 组织培养中培养基 pH 值的准确度是十分重要的，应当使用酸度计，若无酸度计，也可使 用 pH 试纸进行粗测。 首次使用酸度计前，应用标准液调节定位，然后固定。测量 pH 值时，待测液必须充分搅拌均匀。 如果培养基温度过高，测量时要调整 pH 值计上的温度扭使之和培养基温度相当。注意保护好玻璃 电极，用后电极应用蒸馏水冲洗净，盖上电极帽
(10培养基分装设备小型操作时可采用烧杯直接分装。大型实验室可采用医用”下口杯"作为分装工 具,在”下口杯"的下口管上套一段软胶管,加一弹簧止水夹,使用时非常合适。更大规模或要求更 高效率时,可考虑采用液体自动定量灌注设备 (11)高压灭菌锅用于进行培养基和器械用具的灭菌。小规模实验室可选用小型手提式高压灭菌锅。 如果是连续的大规模生产,应选用大型立式的或卧式的高压灭菌锅。通常以电作能源。 (12)恒温培养箱用于植物材料的培养,其内有温度感受器,控制箱内温度到所调指标。生化培养箱 还配有光照装置。 (13)烘箱用于干燥洗净的玻璃器皿,也可用于干热灭菌和 测定干物重。用于干燥需保持80-100℃:进行干热灭菌需保持 150℃,达1-3h:若测定干物重,则温度应控制在80℃烘干至完全干燥为止。 三、接种室( transfering room) 接种室是进行植物材料的分离接种及培养物转移的一个重要操作室。其无菌条件的好坏对组织培养 成功与否起重要作用 在工作方便的前提下,接种室宜小不宜大,一般7-8m2,要求地面、天花板及四壁尽可能密闭光滑, 易于清洁和消毒。配置拉动门,以减少开关门时的空气扰动 接种室要求干爽安静,清洁明亮。在适当位置吊装1-2盏紫外线灭菌灯,用以照射灭菌。最好安装 小型空调,使室温可控,这样可使门窗紧闭,减少与外界空气对流 接种室应设有缓冲间,面积2m2为宜。进入无菌操作室前在此更衣换鞋,以减少进出时带人接种室 杂菌。缓冲间最好也安一盏紫外线灭菌灯,用以照射灭菌, 接种室的主要设备及用具有 (1)接种箱在投资少的情况下,可以用接种箱来代替超净台。接种箱依靠密闭、药剂熏蒸和紫外灯照 射来保证内部空间无菌。但操作活动受限制,淮备时间长,工作效率低。 (2)超净台 cleaning ta ble优点是操作方便自如,比较舒适,工作效率高,准备时间短。开机10分钟 即可操作,可进行长时间使用。在工厂化生产中,接种工作量很大,需要经常长久地工作时,超净 台是很理想的设备。超净台功率在145-260W左右,它装有小型鼓风机,使空气穿过一个前置过滤 器,在这里把大部分空气尘埃先过滤掉,然后再使空气穿过一个细致的高效过滤器,它除去了大于 0.3um的尘埃、细菌和真菌孢子等,最后以较洁净的气流吹到工作台面。超净空气的流速为每分钟 24-30m,这已足够防止附近空气袭扰而引起的污染,这样的流速也不会妨碍采用酒精灯对器械等的 灼烧消毒。在这样的无菌条件下操作,就可以保证无菌材料在转移接种过程中不受污染。超净台分 水平式和垂直式二种型号 (3)解剖镜种类较多,用于分离微茎尖可采用双筒实体解剖镜。双筒解剖镜在分离茎尖等较小组织时, 便于观察、操作,通常放大5-80倍。放大40倍以上操作需要有相当熟练的技术和较好的工具。为 进行操作,要有照明装置。解剖镜上带有照相装置,根据需要随时对所需材料进行摄影记录
(10)培养基分装设备 小型操作时可采用烧杯直接分装。大型实验室可采用医用"下口杯"作为分装工 具，在"下口杯"的下口管上套一段软胶管，加一弹簧止水夹，使用时非常合适。更大规模或要求更 高效率时，可考虑采用液体自动定量灌注设备。 (11)高压灭菌锅 用于进行培养基和器械用具的灭菌。小规模实验室可选用小型手提式高压灭菌锅。 如果是连续的大规模生产，应选用大型立式的或卧式的高压灭菌锅。通常以电作能源。 (12)恒温培养箱 用于植物材料的培养，其内有温度感受器，控制箱内温度到所调指标。生化培养箱 还配有光照装置。 (13)烘箱 用于干燥洗净的玻璃器皿，也可用于干热灭菌和 测定干物重。用于干燥需保持 80-100℃；进行干热灭菌需保持 150℃，达 1-3h；若测定干物重，则温度应控制在 80℃烘干至完全干燥为止。 三、接种室(transfering room) 接种室是进行植物材料的分离接种及培养物转移的一个重要操作室。其无菌条件的好坏对组织培养 成功与否起重要作用。 在工作方便的前提下，接种室宜小不宜大，一般 7-8m2，要求地面、天花板及四壁尽可能密闭光滑， 易于清洁和消毒。配置拉动门，以减少开关门时的空气扰动。 接种室要求干爽安静，清洁明亮。在适当位置吊装 1-2 盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。最好安装 一小型空调，使室温可控，这样可使门窗紧闭，减少与外界空气对流。 接种室应设有缓冲间，面积 2m2 为宜。进入无菌操作室前在此更衣换鞋，以减少进出时带人接种室 杂菌。缓冲间最好也安一盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。 接种室的主要设备及用具有： (1)接种箱 在投资少的情况下，可以用接种箱来代替超净台。接种箱依靠密闭、药剂熏蒸和紫外灯照 射来保证内部空间无菌。但操作活动受限制，准备时间长，工作效率低。 (2)超净台 cleaning table 优点是操作方便自如，比较舒适，工作效率高，准备时间短。开机 10 分钟 即可操作，可进行长时间使用。在工厂化生产中，接种工作量很大，需要经常长久地工作时，超净 台是很理想的设备。超净台功率在 145-260W 左右，它装有小型鼓风机，使空气穿过一个前置过滤 器，在这里把大部分空气尘埃先过滤掉，然后再使空气穿过一个细致的高效过滤器，它除去了大于 0．3um 的尘埃、细菌和真菌孢子等，最后以较洁净的气流吹到工作台面。超净空气的流速为每分钟 24-30m，这已足够防止附近空气袭扰而引起的污染，这样的流速也不会妨碍采用酒精灯对器械等的 灼烧消毒。在这样的无菌条件下操作，就可以保证无菌材料在转移接种过程中不受污染。超净台分 水平式和垂直式二种型号。 (3)解剖镜 种类较多，用于分离微茎尖可采用双筒实体解剖镜。双筒解剖镜在分离茎尖等较小组织时， 便于观察、操作，通常放大 5-80 倍。放大 40 倍以上操作需要有相当熟练的技术和较好的工具。为 进行操作，要有照明装置。解剖镜上带有照相装置，根据需要随时对所需材料进行摄影记录
(4)无菌操作用的器具按单人超净台上用量有:酒精灯1个:20-25cm长的医用镊子1把:4号解剖 刀1把,解剖刀片若干:15cm医用剪1把:250mI广口瓶1只,内放酒精,用于浸泡镊子、 刀、剪等:用于架放灼烧过的刀、镊子的小架。 四、培养室( culturing room) 培养室是将接种的材料进行培养生长的场所。培养室的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其 他附属设备而定。其设计以充分利用空间和节省能源为原则。高度比培养架略高为宜,周围墙壁要 求有绝热防火的性能 培养材料放在培养架上培养。培养架大多由金属制成,一般设5层,最低一层离地高约cm,其 他每层间隔30cm左右,培养架即高1.7m左右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计 如采用40W日光灯,则长1.3m,30W的长lm,宽度一般为60cm 培养室最重要的因子是温度,一般保持在20-27℃左右,具备产热装置,并安装窗式或立式空调机。 由于热带植物和寒带植物等不同种类要求不同温度,最好不同种类有不同的培养室 室内湿度也要求恒定,相对湿度以保持在70%-80%为好,可安装加湿 控制日光照时间可安装定时开关钟,一般需要每天光照10-16h也有的需要连续照明。短日照植物需 要短日照条件,长日照植物需要长日照条件。现代组培实验室大多设计为采用天然太阳光照作为主 要能源,这样不但可以节省能源,而且组培苗接受太阳光生长良好,驯化易成活。在阴雨天可用灯 光作补充 第二节设备和器材 、玻璃器皿 在组织培养中配制培养基和进行培养需大量的玻璃器皿。要求由碱性溶解度小的硬质玻璃制成,以 保证长期贮存药品及培养的效果:培养用的还要求透光度好,能耐高压高温,能方便放人培养基和 培养材料的器皿,根据培养的目的和要求,可以采用不同种类、规格的玻璃器皿。其中以试管、 角瓶、培养皿等使用较多。 最常使用的是三角瓶,规格有 lOOmI,250ml,500ml等,一般使用 lOomI三角瓶,无论静止或振荡 培养皆适用。其培养面积大,利于组织生长,受光也比试管好。由于瓶口较小,亦不易污染。 培养皿常用9、12cm直径等规格,要求上、下能密切吻合。这在游离细胞、原生质体、花粉等的静 置培养、看护培养、无菌种子的发芽、植物材料的分离等都需采用。 试管常用18mmⅪ8omm或20mmⅹ20omm规格。可用于培养较高的试管苗,另外也不易污染。 培养器皿还可就地取材,采用一些代用品。工厂化生产可采用广口的200ml罐头瓶,加盖半透明的 塑料盖,由于瓶口大,所以大量繁殖时操作方便、工作效率高,也减少了培养材料的损伤。但缺点 是易引起污染 目前,培养容器和制备培养基所需的玻璃器皿逐渐被塑料器皿所代替。塑料容器具有质轻、透明
(4)无菌操作用的器具 按单人超净台上用量有：酒精灯 1 个；20-25cm 长的医用镊子 1 把；4 号解剖 刀 1 把，解剖刀片若干；15cm 医用剪 1 把；250ml 广口瓶 1 只，内放酒精，用于浸泡镊子、 刀、剪等；用于架放灼烧过的刀、镊子的小架。 四、培养室(culturing room) 培养室是将接种的材料进行培养生长的场所。培养室的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其 他附属设备而定。其设计以充分利用空间和节省能源为原则。高度比培养架略高为宜，周围墙壁要 求有绝热防火的性能。 培养材料放在培养架上培养。培养架大多由金属制成，一般 设 5 层，最低一层离地高约 lOcm，其 他每层间隔 30cm 左右，培养架即高 1．7m 左右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计， 如采用 40W 日光灯，则长 1．3m，30W 的长 lm，宽度一般为 60cm。 培养室最重要的因子是温度，一般保持在 20-27℃左右，具备产热装置，并安装窗式或立式空调机。 由于热带植物和寒带植物等不同种类要求不同温度，最好不同种类有不同的培养室。 室内湿度也要求恒定，相对湿度以保持在 70％-80％为好，可安装加湿器。 控制日光照时间可安装定时开关钟，一般需要每天光照 10-16h 也有的需要连续照明。短日照植物需 要短日照条件，长日照 植物需要长日照条件。现代组培实验室大多设计为采用天然太阳光照作为主 要能源，这样不但可以节省能源，而且组培苗接受太阳光生长良好，驯化易成活。在阴雨天可用灯 光作补充。 第二节 设备和器材 一、 玻璃器皿 在组织培养中配制培养基和进行培养需大量的玻璃器皿。要求由碱性溶解度小的硬质玻璃制成，以 保证长期贮存药品及培养的效果；培养用的还要求透光度好，能耐高压高温，能方便放人培养基和 培养材料的器皿，根据培养的目的和要求，可以采用不同种类、规格的玻璃器皿。其中以试管、三 角瓶、培养皿等使用较多。 最常使用的是三角瓶，规格有 lOOm l，250ml，500ml 等，一般使用 lOOm l 三角瓶，无论静止或振荡 培养皆适用。其培养面积大，利于组织生长，受光也比试管好。由于瓶口较小，亦不易污染。 培养皿常用 9、12cm 直径等规格，要求上、下能密切吻合。这在游离细胞、原生质体、花粉等的静 置培养、看护培养、无菌种子的发芽、植物材料的分离等都需采用。 试管常用 18mmXl80mm 或 20mmX200mm 规格。可用于培养较高的试管苗，另外也不易污染。 培养器皿还可就地取材，采用一些代用品。工厂化生产可采用广口的 200ml 罐头瓶，加盖半透明的 塑料盖，由于瓶口大，所以大量繁殖时操作方便、工作效率高，也减少了培养材料的损伤。但缺点 是易引起污染。 目前，培养容器和制备培养基所需的玻璃器皿逐渐被塑料器皿所代替。塑料容器具有质轻、透明
不易破碎、成本低等优点,如培养容器多为平底方盒形,可提高培养空间利用率的植株数,并能 层层地叠摞起来,从而节约空间。这类塑料制品多是采用聚丙烯材料制成,能耐高温,可进行高压 灭菌。有些产品为一次性消耗品,不但可节省洗涤人工,还可节省时间,提高效率。一次性塑料容 器或带螺丝帽的玻璃瓶,无须另外配盖,使用时比较方便。 瓶口封塞可用多种方法,要具有一定的通气性和密闭性,以防止培养基干燥和杂菌污染。以前封口 常用棉塞。但这种封口办法夏季极易污染,且不易保持培养基的湿度。现在多采用聚丙烯塑料薄膜 作为封口,以线绳结扎或橡皮圈箍扎。为了增加通气性,可在里面衬一层硫酸纸或牛皮纸。这样经 济方便,且通气好。也可采用专用的封口膜。 在组织培养中配制培养基,贮藏母液,材料的消毒等需要各种化学实验用的玻璃器皿,包括100m 250ml、500mi、1000ml烧杯:Ioml、loOm、1000ml量筒: lOOmI、1000ml试剂瓶(棕色)等等。 二、器械用具 1.镊子类( (forceps 常应用医疗上的镊子。根据操作需要有各种类型,若用 lOOm I的三角瓶作为培养瓶,可用20em长 的镊子。镊子过短.容易使手接触瓶口,造成污染。镊子太长,使用起来不灵活。如在分离茎尖幼 叶时,则用钟表镊子。 2.剪刀类( scIssors) 可采用医疗五官科用的中型剪刀。主要用于切断茎段、叶片等。也可以用弯形剪刀,由于其头部弯 曲,可以深入到瓶口中进行剪切。 3.解剖刀 切割较小材料和分离茎尖分生组织时,可用解剖刀。刀片要经常调换,使之保持锋利状态,否则切 割时会造成挤压,引起周围细胞组织大量死亡,影响培养效果。 4.解剖针 解剖针可深入到培养瓶中,转移细胞或愈伤组织。也可用于分离微茎尖的幼叶,可以自制。 第三节培养条件 在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件,培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境 条件都会影响组织培养育苗的生长和发育。 、温度( temperature) 因为温度是植物组织培养中的重要因素,所以植物组织培养在最适宜的温度下生长分化才能表现良 好,大多数植物组织培养都是在23-27、之间进行,一般采用25土2℃。低于15t时培养,植物组 织会表现生长停止,高于35、时对植物生长不利。但是,不同植物培养的适温不同。百合的最适温 度是20℃、月季是25- 27℃番茄是28℃。温度不仅影响植物组织培养育苗的生长速度,也影响其分化增殖以及器官建成等发
不易破碎、成本低等优点，如培养容器多为平底方盒形，可提高培养空间利用率的植株数，并能一 层层地叠摞起来，从而节约空间。这类塑料制品多是采用聚丙烯材料制成，能耐高温，可进行高压 灭菌。有些产品为一次性消耗品，不但可节省洗涤人工，还可节省时间，提高效率。一次性塑料容 器或带螺丝帽的玻璃瓶，无须另外配盖，使用时比较方便。 瓶口封塞可用多种方法，要具有一定的通气性和密闭性，以防止培养基干燥和杂菌污染。以前封口 常用棉塞。但这种封口办法夏季极易污染，且不易保持培养基的湿度。现在多采用聚丙烯塑料薄膜 作为封口，以线绳结扎或橡皮圈箍扎。为了增加通气性，可在里面衬一层硫酸纸或牛皮纸。这样经 济方便，且通气好。也可采用专用的封口膜。 在组织培养中配制培养基，贮藏母液，材料的消毒等需要各种化学实验用的玻璃器皿，包括 100ml、 250ml、500mi、1000ml 烧杯；lOml、lOOml、1000ml 量筒；lOOml、1000ml 试剂瓶(棕色)等等。 二、器械用具 1．镊子类(forceps) 常应用医疗上的镊子。根据操作需要有各种类型，若用 lOOm l 的三角瓶作为培养瓶，可用 20em 长 的镊子。镊子过短．容易使手接触瓶口，造成污染。镊子太长，使用起来不灵活。如在分离茎尖幼 叶时，则用钟表镊子。 2．剪刀类(scissors) 可采用医疗五官科用的中型剪刀。主要用于切断茎段、叶片等。也可以用弯形剪刀，由于其头部弯 曲，可以深入到瓶口中进行剪切。 3．解剖刀 切割较小材料和分离茎尖分生组织时，可用解剖刀。刀片要经常调换，使之保持锋利状态，否则切 割时会造成挤压，引起周围细胞组织大量死亡，影响培养效果。 4．解剖针 解剖针可深入到培养瓶中，转移细胞或愈伤组织。也可用于分离微茎尖的幼叶，可以自制。 第三节 培养条件 在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件，培养基组成、pH 值、渗透压等各种化学环境 条件都会影响组织培养育苗的生长和发育。 ． 一、温度(temperature) 因为温度是植物组织培养中的重要因素，所以植物组织培养在最适宜的温度下生长分化才能表现良 好，大多数植物组织培养 都是在 23-27、之间进行，一般采用 25 土 2℃。低于 15t 时培养，植物组 织会表现生长停止，高于 35、时对植物生长不利。但是，不同植物培养的适温不同。百合的最适温 度是 20℃、月季是 25- 27℃番茄是 28℃。温度不仅影响植物组织培养育苗的生长速度,也影响其分化增殖以及器官建成等发