S1实验一熟悉组织培养实验室理论部分.doc
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1、实验一 熟悉组织培养实验室(理论)一、植物组织培养概念是指将植物的离体器官(如根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(如花药、胚珠、形成层、皮层、胚乳等)、细胞(如体细胞、生殖细胞花粉等)以及去除细胞壁的原生质体,放在离体无菌条件下,在人工控制的环境条件下,培养在人工配制的培养基上对其进行克隆,使其生长、分化并成长为完整植株的过程。由于是在离体条件下进行的,故又可称为离体培养。二、植物组织培养的特点1、植物基础学科研究的良好系统 与植物学、细胞生物学、生物化学、植物生理学、微生物学、植物遗传育种、生物制药等课程密切相关,为各学科的研究提供了基础知识、理想的离体研究条件。2、生物技术的基础 21世
2、纪是生命科学的世纪,而生命科学的巨大作用是要依靠新的技术方法的推动才得以实现。新技术:生物技术;核心是植物基因工程,基础是植物组织培养。3、经济高效、管理方便、利于自动化 场所一定 温度、湿度、光照等条件一定 试验和生产均微型化和精密化 便于实现流水作业 利于生产管理 避免微生物的干扰与破坏4、技术含量高、试验误差小、人工控制能力强 外界影响小 条件基本均一 全年时间都可试验与生产 处理间误差小5、生长周期短、生长速度快、试验重复性好 人工控制,缩短大量时间 工厂化大生产 苗木优质,技术先进 较少受外界条件影响,试验重复性好6、实验材料经济、来源单一 实验材料的遗传性是否一致,决定实验是否成功
3、 来源单一,遗传背景一致 取材少,培养效果好 繁殖快7、缺点 设备复杂、投入资金多、电能消耗大 对人员技术要求高 对试验场所要求高三、组织培养方法根据培养方式不同,可以分为固体培养和液体培养;根据培养物量的多少,可以分为大量培养和微量培养;根据培养过程中是否需要光,可以分为光培养和暗培养;根据培养方法的不同,可以分为平板培养、微室培养、悬浮培养和单细胞培养等;根据培养器官的不同,可以分为花药培养、胚珠培养、根培养和茎尖培养等。总之,植物组织培养的分类方法很多,但无论哪种方法均为在无菌条件下的离体培养。四、研究内容研究离体培养条件下,细胞或器官所需要营养条件和环境条件;细胞或组织器官的形态发生规
4、律;植物材料的快速大量繁殖;细胞融合方法和机理;再生个体的遗传和变异;种质资源的离体保存机理和方法;动物克隆技术原理等;改良生物品种,创造新的生物种类,为人类造福。五、组织培养的生理依据依据是细胞全能性(cell totipotengcy)学说。其内容为:植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组,并具有发育成为完整植株的潜在能力。六、组织培养的应用前景与趋势随着组织培养技术的日益完善,其应用也越来越广泛。主要应用领域有以下几个方面:1、植物的快速繁殖 我国离体繁殖技术的开发应用起步于20世纪80年代初。上海的康乃馨(上海园林科研所)北京的切花菊(原北京农业大学园艺系组织与细胞培养室)广州的香
5、蕉河北的杨树2、脱除病毒 改善作物的生长状态 生产无病毒苗木 提高产品质量与产量国际热带农业研究中心(IITA)、国际马铃薯研究中心(CIP)、亚洲蔬菜研究中心(AYRDC)均是以生产无病毒苗木为中心课题的。3、培育新品种 生产符合人们需要的特性的新品种如:杂交水稻(袁隆平)、手指玫瑰(韩国,2006)4、植物种质资源的保存 种质资源目前受到严重的破坏 人类需求的多样化5、人工种子的研究 1984年,罗士韦向我国介绍人工种子 1987年,人工种子纳入我国国家高技术发展计划(863计划)如:胡萝卜、苜蓿、莴苣、芹菜、小麦、水稻、西洋参、云杉、百合等30余种。6、次生代谢产物的生产 在医药、食品行
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