材料 离体的细胞、组织或器官 培养基 种类齐全、比例合适的营养物质及一定的植物激素 外界条件 无菌操作;光照:愈伤组织培养最初避光培养,后期见光培养 4.重要概念辨析
(1)脱分化:让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程,即形成愈伤组织的过程。
(2)愈伤组织:一团没有特定结构和功能,细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞团。
(3)再分化:愈伤组织在一定的培养条件下,分化出幼根和芽,进而形成完整的小植株。
5.基本过程
(1)取材:消毒后选取胡萝卜根的形成层部位,切取1 cm3左右的小块,因为该部位容易诱导形成愈伤组织。
(2)接种:将组织块接种到诱导培养基上,诱导形成愈伤组织。
①培养基中必须含有植物生长发育所需要的全部营养物质,如矿质元素、糖类、维生素等。
②培养基的成分和物理性质都会对器官的发育有一定的影响,但起决定作用的是植物激素,主要是生长素和细胞分裂素的配比。
③在植物组织培养中,愈伤组织的形态发生方式常见的有两种:不定芽方式和胚状体方式。
a.不定芽方式是分化形成不同器官的原基,再逐渐形成芽和根。
b.胚状体方式是分化出具有胚根、胚芽、胚轴的胚状结构,进而长成完整植株。胚状体方式比不定芽方式有更多的优点,如胚状体可以制成人工种子等。
(3)培养:在23~26 ℃恒温避光条件下培养一段时间,再将愈伤组织转接到分化培养基上,培养诱导出试管苗。
(4)移栽:将试管苗移栽到大田,培养成正常植株。
[总结升华]
1.植物组织培养的一般步骤
离体的植物组织、器官、细胞一定的营养、激素脱分化愈伤组织含有不同激素成分的培养基再分化胚状体或丛芽―→试管苗
2.植物细胞全能性表达的条件
(1)外植体:用于植物组织培养的植物器官、组织或细胞。
(2)植物激素:主要是生长素和细胞分裂素。
(3)无菌条件:培养基需用高压蒸汽灭菌;外植体在接种前要消毒,接种时需在无菌室中或超净工作台上进行。
(4)环境因素:适宜的温度、光照等外界条件。
3.植物组织培养中各过程的比较
名称 过程 形成体特点 培养基 光 脱分化 由外植体脱分化为愈伤组织 排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团 生长素与细胞分裂素的比例大 避光 再分化 由愈伤组织分化为幼苗或胚状结构 有根、芽或有生根发芽的能力 生长素与细胞分裂素的比例小 需光 营养生长
生殖生长 发育成完整的植物体 由根、茎、叶、花、果实、种子组成 自身产生各种激素 需光