两篇关于植物组织培养的英文文献,共分400篇。
★愈伤组织:原指损伤后在创面形成的一组薄壁细胞,但在组织培养中是指在人工培养基上由外植体无序生长的一组薄壁细胞。
★植物细胞:任何具有完整细胞核的植物细胞,都具有形成完整植物珠所必需的全部遗传信息,并具有发育成完整植株的能力。(哈伯兰特,1902)
★微(快)传播:
母株(完整)→外植体(母株的一小部分,种子也可)→接种在培养基上→长芽(继代培养)→长根(试管生根也可)→炼苗驯化→完整植株。
★组织培养发展简史:细胞理论:施莱登和施万。1.探索:20世纪初,哈伯兰特提出“细胞全能性”(1902);1904年,汉宁成功培养出萝卜和辣根的胚胎。莱巴赫(1925,1929)成功培养出亚麻种间杂种胚,证明胚培养可用于植物远缘杂交。1922,Robiins(美国)和Kotte(德国)体外培养成功。2.基金会:Gautheret,White和Nobecourt,组织培养的创始人。怀特和高特雷发现了维生素B和生长素;Skoog(1944)、Skoog和崔(1951)发现腺嘌呤和生长素的比例控制芽和根的形成,Overbeek等(1941)首次使用椰汁(CM)作为添加剂,Steward等也在胡萝卜组织培养中使用CM。1952年,Morel和Martin首次证实茎尖离体培养可以获得无病毒植株。1953-1954,缪尔单倍体培养成功;1955年,米勒分离出激动素(KT);1957,Skoog和Miller提出了植物激素控制器官形成的概念;1958年,Steward首先证实了Haberlandt的细胞全能性思想;维克森和瑟曼指出,CTK打破了腋芽的休眠;村茂开发快速繁殖技术;在1958-1959中,Reinert和Steward在胡萝卜愈伤组织培养中形成了体细胞胚。3.快速发展:1971年,武部首次从烟草原生质体获得再生植株;卡尔森于1972获得烟草的第一个体细胞杂种;1964年,Guha和Maheshwari在体外培养了花药的胚胎。1960年,莫雷尔提出兰花离体无性繁殖。.....(具体见书或课件)
★组织培养的意义:1。基础理论研究(实验系统的准确性和可重复性广泛应用于细胞和组织的代谢生理和其他生化方面的研究(如分化))。2.应用研究(无性系快速繁殖、试管苗商品化、遗传育种、种质保存、克服远缘杂交、种质资源创新、获得转基因植物)。
★组织培养应用前景:1、在作物育种中的应用(1、花药和花粉培养2、胚培养3、细胞融合4、基因工程5、培养细胞突变体6、种质保存)2、在作物脱毒快繁(马铃薯、兰花)中的应用3、在植物有用产品生产中的应用4、在遗传、生理和种质保存中的应用。
★植物激素调节:生长素/CTK & gt;1(促进生根);=1(老茧);& lt1(促进发芽)
★去分化:在组织培养中,将不分裂的静止细胞放在一定的培养基上,然后细胞再次进入分裂状态。成熟细胞变成分生组织的过程叫做去分化。
★再分化:一个成熟的植物细胞经过去分化,可以再分化形成一个完整的植株。
★再分化途径:1,器官发生模式(指在外植体或愈伤组织的不同部位独立形成茎、芽和根,为单极结构,各自有维管束与外植体或愈伤组织相连,但不定芽和不定根之间没有* * *相同的维管束将它们连接起来。) 2.胚胎发生模式(外植体直接或通过愈伤组织或悬浮培养产生胚状体。)
★胚状体:指起源于组织培养中的非合子细胞,经过胚胎发生和胚胎发育而形成的两极胚状结构。其特征是:1,与合子胚不同,因为它不是两性细胞融合产生的。2、不同于孤雌生殖/雄性胚胎,因为它不是无融合生殖的产物。3.它不同于器官发生形成的茎、芽和根,因为它经历了与合子胚相似的发育过程,成熟的胚状体是两极的。
★器官发生途径:1,茎尖或茎段培养产生腋芽。2.直接不定芽发生:将小块器官组织在培养基上培养,直接诱导不定芽。3.间接不定芽形成:小块器官在培养基上培养后,脱分化形成愈伤组织,再经分化诱导产生不定芽或不定根。
★胚胎发生方式:1、直接胚胎发生(由培养物中的器官、组织、细胞或原生质体直接分化成胚,中间无愈伤组织)2、间接胚胎发生(外植体先为愈伤组织,再由愈伤组织细胞分化成熟)。
全球胚胎)→心脏期胚胎)→ →鱼雷期胚胎)→ →单细胞期胚胎。
★人工种子:是指利用细胞全能性,将体外培养产生的体细胞或分生组织(胚状体、茎和茎段)包裹在含有营养物质的保护性外膜中,形成在适宜条件下能发育成完整植株的小颗粒。
结构包括人工种皮、胚状体(分生组织)和人工胚乳。
★植物组织培养申请步骤:1。获得无菌外植体,建立无菌培养体系。2.增殖,不断产生不定芽或胚状体。3.生根培养。4.试管苗移栽。
★外植体选择原则:1,必须含有活细胞。2.年轻组织含有高比例的活跃分裂细胞。3.母珠必须健康,没有腐烂或疾病的迹象。4.母珠必须生长活跃,不会立即进入休眠状态。
★外植体的选择:1,茎尖(最常用于园艺植物的组织培养,繁殖率高,遗传变异困难,但材料有限);2.茎段(用嫩茎段促进腋芽萌发,容易获得);3.叶(幼叶组织由愈伤组织或不定芽分化产生植株,容易获得和操作,但容易变异);4.花球和花蕾;5、种子、根、块茎、花瓣等。
★消毒原理:消毒剂应与外植体长时间接触,去除外植体表面的微生物,但要尽量减少对外植体细胞的损伤。
★消毒方法:冲洗植物材料,去除与土壤大小相同的颗粒→浸泡在70-75%的乙醇中,有利于植物表面的湿润→用5-20%的NaClO溶液(加入1滴表面活性剂)消毒表面5-10min→用无菌水冲洗至少3次→切下与消毒剂接触过的切面,再转入无菌培养基。因为消毒剂会杀死暴露的细胞,从而影响营养吸收→切外植体,一般是10mm茎段和10mm叶部(激素太大会减弱效果,太小就无法成活)。
★消毒注意事项:1。表面消毒剂对植物组织有害,应正确选择消毒剂的浓度和处理时间,减少组织死亡。2.材料表面消毒后,必须用无菌水冲洗3次以上,以去除残留的杀菌剂,但如果用酒精消毒,则不必冲洗。3.在转移到无菌基质之前,应去除与消毒剂接触过的切割表面,因为消毒剂会阻碍植物细胞对基质中营养物质的吸收。4.外植体污染严重时,应用流水冲洗1小时以上,或先培养种子获得无菌苗,再用其各部位建立组织培养。5.HgCl2效果最好,但对人的危害最大。使用后,应至少用水冲洗5次。
★茎尖培养:切取茎尖部分或茎分生组织部分进行无菌培养。
步骤:建立无菌培养→芽诱导→生根培养→试管苗移栽(遗传变异)。
注意事项:试管苗移栽过程中,从异养到自养,恒温到温差,无菌到有菌,弱光,高湿到低湿,要保持苗的水分平衡(加塑料薄膜,用喷雾器),选择合适的基质,注意光照和温度条件。
★红掌:叶片→愈伤组织诱导→芽诱导→根诱导。
↓↑
增殖→切根→芽增殖→再培养→壮苗→生根前。
不定胚的诱导:组织切片→含2,4-D的培养基→产生不定胚→去除2,4-D的培养基→球形胚→心形胚→鱼雷形胚→植株。
不定芽的诱导:BA用于诱导,球、心、鱼雷期间要去除BA。
★胚胎培养的意义:1。胚乳发育不良或胚与胚乳不亲和的材料进行离体胚培养,有助于远缘杂交的成功。2.这为研究胚胎在不同发育阶段的营养需求提供了一个很好的机会。3.可以研究整个胚胎及其部分的再生潜力。
★胚胎培养的两个重要问题:1。剥胚方法:最佳剥胚时间为授粉后13-15天。2.培养基的组成:找到合适的培养基,在胚胎培养中加入蔗糖(能量,维持合适的渗透压)。
★花药培养方法:
地点:大川温室。
材料:多为单核花粉培养,诱导产生愈伤组织或胚状体的频率高。
花粉期的判定:常采用醋酸品红-碘化钾染色,然后压片镜检。实践中常根据芽长、大小与花粉年龄的相关性来确定。
预处理:低温、高温或交叉处理
中等:MS,Nitsch,Miller,B5,N6。低浓度生长素与细胞分裂素结合,高浓度蔗糖对花粉诱导生长有一定作用。培养基中添加活性炭对提高诱导频率也有一定作用。
消毒、接种、培养:花药→烧杯研磨(有溶剂)→过滤→浓度梯度离心→收集中层→离心。
单倍体鉴定及加倍处理:用2%秋水仙素处理单倍体24小时,愈伤组织细胞自然加倍。
★花粉花药培养的意义:1。单倍体细胞只有一个基因组,表现型和基因型一致。一旦发生突变,无论是显性还是隐性,都可以在当代表现出来,所以单倍体是体细胞遗传学研究和突变育种的理想材料。2.在种间杂交育种过程中,F1代花药培养获得单倍体,染色体加倍后立即成为纯合二倍体。从杂交到获得单株不分离的杂交后代只需两代,比常规育种显著缩短了育种周期。
★花药培养步骤(使用改良的NLN培养基):
F1代花药→小孢子形成→小孢子分离→愈伤组织形成→胚形成→单倍体植株→纯合二倍体。
↓
胚形成→单倍体植株→染色体加倍形成纯合二倍体。
★原生质体分离:酶(纤维素酶、分离酶)
步骤:叶表面消毒→去除表皮→叶碎片漂浮在含有酶和渗透压稳定剂的溶液中→培养→原生质体沉入培养皿底部→去除酶溶液→将原生质体移入CPW清洗→离心→两次清洗底物→重悬于培养基中→去除小个体,用血细胞计数器计数→调整至合适密度,重悬于培养基中。
★原生质体培养:
培养基:MS+NAA 2.0 ppm+BA 0.5 ppm+3%蔗糖+9%甘露醇。
注:1。原生质体分离后,非常脆弱,需要渗透压保护剂保护,直到细胞壁形成。
2.根据不同的研究对象,适当调整培养基中生长素和细胞分裂素的水平。
影响原生质体培养的因素:营养需求(NH4 ++不宜过多)、渗透压剂和培养密度(105/mL),
储存条件(通常在暗处)。
培养方法:液体基质培养、半液体基质培养、固体基质培养和护理培养。
固体培养的步骤:将原生质体转移到培养基中→1体积含原生质体的培养基与1体积含琼脂糖(40℃)的培养基混合→将培养皿倒置,25℃培养→原生质体细胞壁新生并分裂成细片。
细胞团→细胞团在琼脂糖基质中继代培养,培养基中应减少渗透剂,以利于愈伤组织的形成,诱导分化为植物的根和茎。
原生质体分离培养的意义:1。细胞壁的去除为植物细胞之间的融合铺平了道路,叶子为制造新的杂种开辟了道路。2.原生质体可以摄取外源DNA、细胞器、细菌或病毒颗粒,这些特性与植物全能性的结合为高等植物的基因改造奠定了基础。3.获得细胞克隆和用于培育突变体的优良起始材料。
★原生质体融合概念:将分离自同一物种或不同物种的原生质体在适当条件下融合,得到核物质和细胞质物质的混合物。
★体细胞杂交:完全不经过有性过程,通过体细胞融合制造杂种的方法,称为体细胞杂交。
★原生质体融合方法:自发融合、诱导融合(NaNO3处理、高PH-高浓度钙离子处理、PEG处理、电融合)。
PEG方法:
从绿叶(1)中分离原生质体。2.从相同或不同物种的细胞悬浮培养物中分离出的无色原生质体),以便异核体和母体可以被区分。
→取4 ml在含13%甘露醇的CPW上悬浮培养的原生质体(密度2× 105 ),混合,在100g离心105min,将原生质体放入0.5%的底物中→加入2ml 30%(w/v)PEG制成原生质体。每次稀释后,通过轻微摇动将原生质体重新悬浮→将混合物在65438±000g离心65438±00分钟,离心后在无PEG的培养基中洗涤→离心并重新悬浮在相同的培养基中。
PEG法缺点:有毒,融合率低:小于1%。
对称融合:父母没有处理过,对后代的贡献是一样的。
不对称融合:父母对后代的贡献不同,放疗和化疗。
IOA(不影响核分裂,但影响细胞质分裂)
★细胞质杂种:利用原生质体融合技术,将两种不同来源的核外遗传成分(细胞器)与一种特定的核基因组结合,形成细胞质杂种。
体细胞杂种和细胞质杂种的鉴定方法:形态学、细胞学和分子遗传学。
★无病毒园艺植物:
热处理解毒:
原理:在高于常温的温度下,植物组织中的许多病毒可以部分或完全钝化,但非常
对宿主组织的损伤较小甚至没有损伤。
方法:热水处理(有利于休眠芽)和热空气处理(有利于活跃生长的茎尖)。
热风治疗法:空气温度为35-40℃,持续时间因治疗对象而异,从几分钟到几周不等。
注意:不能一下子放入高温,要逐渐加热适应。并保持湿度和光照。
限制:1。并非所有的病毒都对热处理敏感。
2.对直径和螺纹相等的病毒和拟杆菌引起的疾病有效。
3.热处理后只有少数植物能存活。
★茎尖分生组织:指最幼茎袁烨基部以上的部分,最大直径约100μm,最大长度为。
250微米.
★茎尖:由顶端分生组织及其下的1-3叶原基组成。
★茎尖脱毒培养:
原理:病毒在植物中的分布是不均匀的。在受感染的植物中,顶端分生组织通常不含或仅含低浓度的病毒,其他植物组织离茎尖越远,病毒含量越高。
影响茎尖培养脱毒效果的因素:培养基、外植体大小(脱毒效果与外植体大小呈负相关,茎尖成活率与茎尖大小呈正相关)、贮藏条件(光照培养好于黑暗培养)、外植体生理状态(生长芽活跃、顶芽好于腋芽、切芽时间)。
★愈伤组织培养脱毒:
原理:在受感染组织形成的愈伤组织中,并不是所有细胞都均匀携带病原体。
原因:1,病毒的复制速度跟不上细胞的增殖速度。
2.一些细胞通过突变获得了抗病毒特性。
★脱毒植物的鉴定:外观判断法、指示植物法(接种鉴定法)、抗血清鉴定法、电镜检查法、
分光光度法、酶联免疫吸附法。
指示植物法:以病毒在其他植物上产生的死斑作为鉴别病毒的标准。
指示植物:专为产生局部病变而选择的寄主称为指示植物。
★无毒原种保存:将种子种植在温室或防虫罩内的无菌土壤中,隔离区,通过组织培养繁殖。
组织培养的常见英汉对照
败育(败育)腺嘌呤(腺嘌呤)琼脂(琼脂)花药(花粉)顶端(无菌)生长素(生长素)腋部(腋芽)愈伤组织、愈伤组织(愈伤组织)细胞性(cellulartotipotency)纤维素酶(纤维素酶)纤维素(纤维素)离心(离心)叶绿体(叶绿体)染色体加倍(染色体加倍)菌落(细胞团、菌落)胞质杂种(细胞色素杂种、细胞质杂种)细胞分裂素(细胞分裂素)细胞质(细胞质)变性(败育)去分化(去分化)再分化(再分化)双种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种内的种 体内激动素(茎尖培养)微繁殖小孢子单子叶植物(Moncots)节培养(茎段培养)器官细胞(细胞器)器官发生(渗透)髓(髓)小植株(小植株,幼苗)花粉培养授粉原球茎(PLB)原生质融合快速繁殖再生自交不亲和茎尖s奥德姆水氧氯化物(naclo)体细胞胚(体细胞胚)体细胞杂交(体细胞杂种)茎干培养(茎尖培养)消毒剂(消毒剂)
常见缩写
ABA(脱落酸)CM(椰子汁)CPW(细胞-原生质体清洗液)
二甲基亚砜吲哚乙酸吲哚丁酸
激动素NAA萘乙酸聚乙二醇
LH(液氮)CH(水解酪蛋白)GA3(赤霉素)