植物组织培养复习参考

植物组织培养

一、 名词解释。

▲1、愈伤组织:在组织培养中指在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。

▲2、脱分化:在一定的培养条件下,一个成熟细胞转变为分生状态并形成未分化的愈伤的现象,称为脱分化(dedifferentiation) 。

▲3、再分化:一个成熟的植物细胞经历了脱分化之后,经过培养还能形成完整的植株,这个过程叫再分化。或离体培养的植物细胞和组织可以由脱分化状态重新进行分化,形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官,甚至形成完整植株,这个过程称为再分化。

▲4、外植体(explants ) :由活植物体上切取下来以进行培养的那部分组织或器官。离体培养的材料,包括:器官、组织、细胞、原生质体。

▲5、初代培养:外植体的最初培养称为初代培养。

▲6、继代培养:将初代培养获得的培养体移植到新鲜的培养基中,这种反复多次移植的培养称为继代培养。

▲7、植物组织培养:是指在无菌和人工控制的条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官(如根、茎、叶、花、果实、种子、胚、花药、子房等)、组织(如形成层、皮层、胚乳等)、细胞(如体细胞、生殖细胞花粉等)、原生质、幼小的植株进行培养,使其再生细胞或完整的植株的技术。

8、无菌(asepsis ) :使培养器皿、器械、培养基和培养材料等处于无真菌、细菌、病毒等微生物的状态,以保证植物材料在培养皿中正常生长和发育。

▲9、培养基(culture medium ) :是植物组织培养的重要基质,为培养物提供生长发育及分化的营养物质及支持。

10、细胞全能性(totipotency) :植物体的每一个细胞都含有一个完整个体的全套基因,这些基因在适宜的外界条件下按照某种特定的程序先后表达,最终分化形成一个完整的植株,称为细胞全能性(totipotency) 。

11、再生:指组织、器官、悬浮细胞和原生质体经培养后获得植株的过程。

12、继代:植物组织培养过程中,外植体在培养基上培养一段时间以后需要转移到新的培养基上进行培养,这称为继代。

13、细胞培养:将植物的单个细胞或细胞团分离出来,放在培养基上进行培养。

14、原生质体培养:指将植物细胞的细胞壁通过物理或化学的方法去除,然后再进行培养。原生质体培养的最大用处是体细胞杂交。

▲15、器官培养:是通过培养器官的类别来分类的。培养的是什么器官,就称为什么培养。如根、茎、叶、花、果实、种子的培养。

▲16、无性系:由任何形式的的细胞培养所产生的植株。

▲17、周期细胞:在细胞周期中运转的细胞,属周期细胞。

▲18、G0期细胞:暂时脱离细胞周期的细胞,它们可在适当的刺激下重新进入细胞周期,进行增殖。属G0期细胞。

▲19、终端化细胞:不可逆地脱离了细胞周期,失去分裂能力,保持生理机能的细胞,为终端化细胞。

▲20、胚状体:离体培养下没有经过受精过程,但经过了胚胎发育过程所形成的胚的类似物(不管培养的细胞是体细胞还是生殖细胞),统称为体细胞胚或胚状体。

▲21、器官发生:在离体的培养条件下,植物的组织或细胞团(愈伤组织)分化形成不定根、不定芽等器官的过程。

▲22、体细胞胚胎发生:植物离体培养的细胞、组织、器官产生类似胚的结构,其形成也经历一个类似合子胚胎发生和发育过程,这种现象称为植物体细胞胚胎发生。

▲23、玻璃化现象:在进行植物组织培养时,经常会出现试管苗生长异常,叶等出现透明或半透明的水浸状植物矮小肿胀,失绿等现象称为玻璃化现象。表现:试管苗叶片、嫩梢呈水浸透明或半透明状。

▲24、胚胎发生:受精作用触发卵细胞进行分裂并发育成胚,胚的发育过程称为胚胎发生。

▲25、胚培养(Embryo Culture):是将胚从胚珠或种子中取出,置于适宜的培养基生长;包括未成熟胚和成熟胚两种类型的离体培养.

26、胚挽救(Embryo Rescue):是由于营养或生理原因造成难以播种成苗或在发育早期阶段就败育或退化的胚进行早期离体培养.

27、成熟胚:一般指从种子中剥离的发育完全的胚。

▲28、胚乳培养:将胚乳组织从母体上分离出来,通过离体培养,使其发育成完整植株的技术。

29、核型胚乳:普遍的形式,先期核多次分裂(胚乳核),但不形成细胞壁,称为游离核形成期。发育后期产生细胞壁,形成胚乳细胞。单子叶植物、双子叶植物的离瓣花(schizopetalous flower)为核型胚乳。

30、细胞型胚乳:无游离状态,核的分裂伴随壁的形成。双子叶的合瓣花(烟草、番茄)。

31、沼生目型胚乳:第一次分裂形成 2个细胞(即珠孔室、合点室),但接着进行多次游离核分裂,在发育后期只有珠孔室能形成细胞壁。

▲32、胚珠培养:将胚珠从母体上分离出来,在人工控制下,进行离体培养,使其生长发育形成幼苗的技术。

▲33、子房培养:将子房从母体上分离下来,置于培养基上,使其发育成幼苗的技术。 ▲34、植物离体授粉:在人工控制下将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来,进行无菌培养,并以一定的方式授以无菌花粉,使之在试管内实现受精的技术,也称试管受精,离体受精。

▲35、胚乳看护培养:大麦离体胚,在含有同种胚乳的培养基中,对胚的生长促进。大麦离体胚,在含有异种胚乳的培养基中,对胚的生长促进作用更强。大麦×黑麦杂交胚,在含有大麦胚乳的培养基中,成苗率提高30-40%。

36、悬浮培养:将单个游离单细胞或小细胞团按一定密度悬浮在液体培养基中进行悬浮培养增殖的技术。由愈伤组织液体培养技术发展而来。

▲37、分批培养:将愈伤组织培养在一定容积的密闭容器中进行培养。

38、平板培养法:将制备好的单细胞,按照一定的密度,接种在约1mm 厚的薄层固体培养基上进行培养的方法。

▲39、看护培养:指利用生长的愈伤组织所产生的物质来培养单细胞或者异种愈伤组织等的方法

40、微室培养:在人工制造的无菌小室中,将一滴悬浮细胞液培养在少量培养基上,使其分裂增殖形成细胞团的方法。

41、纸桥培养法:是指植物茎尖分生组织培养常用的方法,有时也可用于单细胞培养,将滤纸的两端浸入液体培养基中,使滤纸中间部分露出培养基表面,将所要培养的细胞放在滤纸的表面上培养。

42、植物次生代谢产物:是指植物中一大类并非植物生长发育所必需的小分子有机化合物,其产生和分布通常有种属、器官组织和生长发育期的特异性。次生产物在植物中的合成与分解过程称为次生代谢。

▲43、成批培养:在一个培养体积中接种细胞和添加培养基后,中途不再添加培养基也不更换培养基的方式。

▲44、连续培养:在培养过程中,不断向反应器中以一定的流量添加新鲜培养基,同时以相同的流量从系统中取出培养液,从而维持培养系统内在细胞密度、产物浓度以及物理状态上的相对平衡。

45、半连续培养:在完成成批培养的一个周期后,只从反应器中取出大部分细胞悬液,保留小部分细胞悬液作为下一培养周期的种细胞,然后加入新鲜培养基进行培养。

46、细胞固定化培养:是指将游离的细胞包埋在多糖或多聚化合物制备成的网状支持物中,培养液呈流动状态进行无菌培养的一门技术。

47、两相培养技术:是在培养体系中加入水溶性或脂溶性的有机物或者具有吸附作用的多聚化合物,使培养体系形成上、下两相,细胞在水相中生长,合成的次生代谢产物分泌出来后转移至有机相中。

▲48、人工种子(artificial seed ):是指通过植物组织培养的方法获得的具有正常发育能力的材料,如胚状体,外面再包有特定物质,通常是一层有机的薄膜包装,这种与天然种子相类似的人工合成种子称作人工种子或无性种子和人造种子。

▲49、单倍体(haploid) :指的是具有配子染色体数的个体,即体细胞染色体数为n 。

50、花药(anther):植物花的雄性生殖器官,包括二倍体的花药壁、药隔和单倍体的雄性性细胞(花粉粒)培养前要用醋酸洋红压片镜检确定发育时期。

▲51、花药培养:将花粉发育至一定阶段的花药培养在人工培养基上,(先暗培养,愈伤形成后移到光下促进分化) 诱导其花粉粒改变发育进程,形成花粉胚或愈伤组织,进而分化成苗的过程。(器官培养)

52、花粉孢子体发育途径:离体培养条件下,把花粉培育成植株的途径,称为花粉孢子体发育途径。

53、雄核发育(androgenesis) :把小孢子沿孢子体途径发育成植株的过程,称为~。 ▲54、P-花粉:离体培养的花粉粒形态不同于正常花粉粒,两个核位于花粉粒的中心,具有潜在的胚胎发生功能,称为胚胎发生花粉(potential embryogenic pollen) 。

▲55、花粉培养:发育至一定阶段花粉从花药中分离出来成为分散或游离状态,花粉脱分化后再生成苗。或将花粉培养在人工培养基上,诱导其花粉粒改变发育进程,形成花粉胚或愈伤组织,进而分化成苗的过程。(单细胞培养)

▲56、白化苗现象:没有完好的叶绿体,缺乏叶绿素,只能异养生长,植物表现缺绿。

57、原生质体:是指除去了细胞壁后的裸露的球形细胞团。

58、原生质体培养:对分离出的原生质体进行培养,使其分裂分化,形成完整植株的技术。

59、原生质体再生过程:指分离纯化的原生质体在适当培养方法和良好的培养条件下,很快恢复细胞壁,再生细胞持续分裂形成细胞团,最后再生出完整植株的过程。

60、细胞融合:在离体的条件下,用物理或化学的方法使两个亲本体细胞原生质体融合,经培养获得具有双亲全部(或部分)遗传物质的杂种植株的方法,叫细胞融合,也叫体细胞杂交。原生质体融合后的个体叫融合体。同种原生质体间的融合称为同源融合,该融合体称为同核体;异种原生质体间的融合称为异源融合,该融合体称为异核体。

61、自发融合:在酶解细胞壁过程中,有些相邻的原生质体能彼此融合形成同核体,每个同核体包含2-40个核。这种类型的原生质体融合称做“自发融合” 。

62、诱发融合:通过诱发剂是两个彼此相邻的原生质体相互融合的过程,称为诱发融合。 ▲63、植物快繁:利用植物组织培养技术对外植体进行离体培养,使其短期内获得遗传性一致的大量再生植株的方法,也称植物快繁或微繁。

▲64、丛生芽:定芽的萌动,形成微型的多枝多芽的小灌木丛状结构。如顶芽切取尖端,可产生无病毒植株。

▲65、原球茎:短缩的、珠粒状的、胚性细胞、类似幼茎的器官,可增殖、形成原球茎丛。

▲66、驯化:试管苗从异养到自养的转变,是一个逐渐适应的过程。

▲67、无性系变异:培养物在培养阶段发生变异,进而导致再生植株也发生遗传改变的现象。

▲68、褐化现象:培养材料向培养基中释放褐色物质,致使培养基和培养材料逐渐变褐,导致植物体死亡的现象。

▲69、黄化现象:试管苗幼苗整株失绿,全部或部分黄化、斑驳的现象。

▲70、茎尖:是由顶端分生组织及其下方的1-3个幼叶原基组成的

71、茎端分生组织:是指茎的最幼龄叶原基上方的一部分,大小在100微米-250微米。▲72、原原种:脱毒试管苗出瓶移栽后的苗木称作原原种,原原种一般保存在科研单位的隔离网室内保存。

▲73、原种:原原种繁殖的苗木称作原种,原种多在县级以上良种繁育基地保存,由原种繁殖的苗木作为脱毒苗提供给生产单位栽培。

▲74、微体嫁接法:是木本植物培养无病毒苗使用的方法。具体做法:将极小的茎尖(0.14-1.0mm )作为接穗嫁接不带病毒的种子实生苗砧木上,然后将砧木、接穗一起在培养基上培养。(应用微体嫁接的原因:木本植物茎尖培养难以生根形成植株。)

▲75、珠心组织培养脱毒法:病毒通过维管组织传播,而珠心组织与维管组织没有直接联系,故可以通过珠心组织培养获得无病毒植株。

二、 填空题。

1、 根据外植体材料的不同,将植物组织培养分为(愈伤组织培养 )(器官培养 )、(胚

培养 )、(细胞和原生质体培养 )、(茎尖分生组织培养 )。

2、 植物组织培养发展可分为三个阶段(萌芽阶段 )、(奠基阶段 )、(快速发展阶段和

应用阶段 )。

3、 单倍体细胞培养主要包括三个方面:(花药培养)、(小孢子培养)、(末受精的子房

和卵细胞培养)。

4、 花粉培养的实质是( 单细胞培养),花药培养的实质是(器官培养 )。

5、 花粉培养的方法(平板培养)、(液体培养)、(双层培养)、(看护培养)、(微室培养)、

(预培养)、(哺育培养)。

三、问答题。

1、什么是细胞全能性学说?如何理解?

答:1)植物体的每一个细胞都含有一个完整个体的全套基因,这些基因在适宜的外界条件下按照某种特定的程序先后表达,最终分化形成一个完整的植株,称为细胞全能性(totipotency) 。

2) 全能性只是一种可能性。要把这种可能性变为现实性必须满足两个条件:一是要把这些细胞从植物体其余部分的抑制性影响下解脱出来,也就是说必须使部分细胞处于离体的条件下。二是要给予它们适当的刺激,即给予它们一定的营养物质,并使它们受到一定的激素的作用。

3)全能性体现的两个过程:一个已分化的细胞要表现它的全能性,必须经历两个过程,即首先要经历脱分化过程,然后再经历再分化过程。再分化的过程有两种方式:一是器官发生方式 ,二是胚胎发生方式。

2、植物组织培养常用的激素哪些类型?各类激素又有哪些常用种类?

答:1)植物组织培养常用的激素:生长素、细胞分裂素及赤霉素脱落酸(ABA )、乙烯利(CEDP )等多种,它们在植物组织培养中具有不同的作用。

2)常用的生长素:2,4—二氯苯氧乙酸(2,4-D )、萘乙酸 (NAA )、吲哚乙酸(IAA 天然)和吲哚丁酸(IBA )等;常见的细胞分裂素有:2—异戊烯腺嘌呤(2-iP )、玉米素(ZT )、6—苄基氨基腺嘌呤(6-BA )、激动素(KT )、苯基噻二唑基脲(TDZ );赤霉素:在植物组织培养中应用的仅有GA3一种。

3、如何利用植物激素调控愈伤组织形态的发生?形态发生有哪些途径?

答:1)生长素/细胞分裂素的比值与组织培养的关系: 比值大时有利于愈伤组织、根的形成,这时生长素起主导作用;比值小时,则促进芽的形成,这时细胞分裂素起主导作用。 2)愈伤组织的形态发生途径 :①胚胎发生途径②器官发生途径。

4、植物组织培养的主要类型有哪些?

答:(1)愈伤组织培养:将外植体接种在培养基上,由于植物生长调节剂的存在,其细胞脱分化形成愈伤组织,然后通过再分化形成再生植株。愈伤组织是一种最常见的培养形式,因为除茎尖分生组织和一部分器官以外,其他的几种培养形式最终也都要经过愈伤组织才能再生植株。愈伤组织的形态发生途径 :①胚胎发生途径②器官发生途径 (2)器官培养 :器官培养是通过培养器官的类别来分类的。培养的是什么器官,就称为什么培养。如根、茎、叶、花、果实、种子的培养。(3)胚培养 :胚培养是器官培养的一种。选用的外植体是成熟或未成熟的胚进行离体无菌培养。其具体方法是将其取出放在液体或固体培养基上培养,由于胚包含在胚珠和子房里,因而进行胚胎培养时,常常是将胚珠和子房放在培养基上培养。胚培养用途: 1. 拯救胚。 2. 研究胚的发育营养。 3. 一些特殊的领域的研究。 (4)细胞和原生质体培养:细胞培养:将植物的单个细胞或细胞团分离出来,放在培养基上进行培养。原生质体培养:指将植物细胞的细胞壁通过物理或化学的方法去除,然后再进行培养。原生质体培养的最大用处是体细胞杂交。(5)茎尖分生组织培养。

5、优良愈伤组织的特点?

答:优良的愈伤组织:1). 具有旺盛的自我增殖能力;2). 容易散碎,以便建立优良的悬浮系或原生质体;3). 高度的胚性或再分化能力;4). 可以长期继代保存。

6、禾本科的愈伤组织的类型?

答:(1)类型Ⅰ:结构致密,生长较慢,容易分化成苗,也称保守分裂型,呈乳白色或绿色,结构致密,复杂多样, 生长缓慢,不易长时间保持胚性。愈伤组织经过多次继代才获得胚胎发生--间接胚胎发生。再生频率低、周期长易分化畸形苗。 (2)类型Ⅱ:结构松软,生长旺盛,色泽鲜艳,增殖很快,也称亢进分裂型;淡黄色或黄色,结构松散呈颗粒状,生长较快,能够长时间保持胚性。在诱导培养基直接产生胚性愈伤组织和胚状体--直接胚胎发生。

(3)类型Ⅲ:结构疏松,生长缓慢,色泽暗淡,称为衰败型。白色或灰色透明,软散无结构继代易褐化而死亡。电镜观察,细胞排列无序,细胞结构不明显,无细胞团或球形细胞。

7、体细胞胚胎发生与器官发生的区别?

答:体细胞胚与器官发生形成个体的途径相比:体细胞胚发育再生植株有两个明显的特点。一是体细胞胚具有双极性(doublepolarity ),二是遗传的稳定性:胚状体起源于单细胞或细胞团,在产生和发育过程中一旦形成即通过了分化过程,结构即稳定,细胞变异的频率低,成苗率高,遗传稳定性好。

8、体细胞胚与合子胚的比较?

答:体细胞胚与合子胚的比较:1)合子胚在发育初期具有明显的胚柄,而体细胞胚一般没有真正的胚柄只有类似胚柄的结构。特别是那些发育初期类似于动物胚胎发育途径的体细胞胚,这一点更为明显。2)合子胚的子叶是相当规范的,可以作为分类的依据,而体细胞胚的子叶常不规范,有时具有两片以上的子叶。3)与相同植物比较,体细胞胚的体积明显小

于合子胚。4)体细胞胚没有休眠而直接形成植株。合子胚在胚胎发育完全进入子叶期以后,经过一系列的物质积累和脱水就进入休眠。

9、如何诱导产生高质量的体细胞胚?

答:影响体细胞胚胎发生的因素:植物种类和基因型 ,培养材料的生理状态,培养基,培养条件:低温。(1)、培养条件的生理状态:植株的发育年龄,幼态组织比老态组织形态发生能力强,无菌苗的年龄影响外植体苗的再生能力;培养器官或组织类型:好的外植体:双子叶—种子、幼胚、下胚轴、子叶节,禾本科– 茎尖、幼胚、胚珠等,裸子植物—子叶;培养时间和细胞倍性:体细胞胚发生需要多次继代,花药培养中,单倍体获得需要高渗透压。(2)、培养基:植物营养,体胚常用:MS 、B5、SH ;植物生长调节剂,生长素(grouwth hormore, GH) :促进外植体生长、生根,与分裂素作用诱导不定芽、侧芽的萌发、生长。 2,4-D 是诱导体胚的重要生长素,细胞分裂素(cytokinin, CK):促进细胞分裂,维持分生组织正常发育具有重要作用。对体胚有促进有抑制。乙烯、赤霉素、脱落酸;(3)、基因型的影响:在不同类型的植物间具有明显差异;同类植物的不同基因型,在体细胞胚诱导的难易、形成时间以及单个外植体产生体细胞胚的数量上也存在明显差异。

10、 器官发生的基本方式有哪些?

答:1). 先分化芽,再分化根;先分化芽,待芽伸长后在其幼茎基部长根,形成完整的小植株。这种方式在木本植物培养中比较普遍,芽和根的诱导要分两步完成。

2). 先分化根,再分化芽;先分化根,在根上产生不定芽而形成完整植株。

3). 在愈伤组织块的不同部位上分化出根和芽;在愈伤组织的不同部位分别形成芽和根,然后二者的维管组织互相连接,成为具有统一的轴状结构的小植株。

11、简述离体胚培养的三种发育方式?

答:离休胚培养的发育方式 :1)合子胚发育途径;由合子形成球形胚、心形胚、鱼雷形胚、子叶形胚,形成完整的种子,成苗;2) “胚”的早熟萌发;幼胚离体培养不是促进胚正常发育成熟形成幼苗,而是以幼小的胚的形态早熟萌发形成畸形苗。苗的根、茎、叶俱全,但子叶中几乎无营养积累而极端瘦弱,在培养中适当调整培养基配方可以防止早熟萌发;3) 脱分化形成愈伤组织。幼小的胚在离体培养时多数情况下脱分化形成愈伤组织。主要原因为培养基中成分不适宜。

12、幼胚培养的关键技术?

答:幼胚培养的关键技术:取材时期、幼胚剥离、培养基设计、培养条件的控制(是否需要特殊处理)。

13、 植物离体授粉程序?

答:离体授粉程序:确定时间—去雄套袋---制备无菌子房或胚珠—制备无菌花粉---试管授粉。

14、简述胚的5个发育阶段?

答:胚的发育包括原胚时期-球型胚-心型胚-鱼雷胚-成熟胚。胚发育可分为异养和自养两个阶段。一般认为胚龄是影响胚培养成功的关键因素之一。合子经过休眠后进行不均等分裂→形成顶细胞、基细胞的二胞原胚,继续分裂→四细胞原胚→八胞原胚→球形原胚(原胚);原胚顶端两侧突起,形成子叶原基(心形胚) →子叶基部胚轴伸长(鱼雷形胚)→两子叶相连凹陷处分化出胚芽,相对端形成胚根,至此,幼胚分化完成→胚轴和子叶显著延伸,成熟胚在胚囊内弯曲成马蹄形→胚柄退化消失;球型胚:成苗少, 苗发育不良, 缺叶绿素, 子叶不发生。心型胚:叶小白色, 真叶发生需3-4周, 后面的生长也不良。鱼雷胚:叶绿色, 展开的子叶大, 苗发育较前两时期好。

15、为何幼胚比成熟胚培养要求的培养基成分复杂?

答:成熟胚是一个充分发育的两极结构,即含有根原基和茎原基以及一个或两个次生附属子叶。在培养时,成熟胚进一步发育,产生根和茎,这时期的胚在营养上是相对独立的,只需

提供简单的营养条件。而未成熟的幼胚,当它在胚囊里生长时,不仅依赖于周围细胞中的代谢,而且依赖于周围胚乳消耗养料。与成熟胚的相对自养性(这一时期胚能吸收培养基中的无机盐和糖, 经过自身代谢作用合成所必须的物质)比较,幼胚则完全是异养的(处于这一时期的幼小胚完全依赖和吸收周围组织的有机营养物质),在离体情况下,要求更复杂的培养基。

16、影响花药培养的因素。

答:影响花药培养的因素:1) 、供体植株的生长条件:不同的生长季节、环境、不同部位的花蕾,其花粉的生理状态也不同,培养效果也会有明显的差异2) 、供体植株的年龄:多数情况下幼年的植株好于老年的植株,但是甘蓝型油菜相反。3) 、花粉的发育时期:烟草中处于第一次有丝分裂期的花粉最好;而在禾本科和芸苔属中,单核早期最好。4) 、花蕾、花药的处理:低温5) 、供体植株的基因型6) 、培养基、培养条件及活性碳

17、离体培养条件下的小孢子发育途径。

答:离体条件下花粉分裂方式有四种类型:1)、营养细胞发展育途径。花粉第一次有丝分裂形成不等的营养核和生殖核,生殖核较小,退化,而较大的营养核多次分裂形成细胞团,形成胚状体或者愈伤组织,最后形成单倍体。2)、生殖细胞发育途径。营养核分裂几次退化,生殖核形成细胞团。3)、营养细胞和生殖细胞并进发育途径。一种情况各自形成愈伤组织或者是胚状体,另一种情况为融合后再分裂4)、花粉均等分裂途径。花粉均等分裂形成2个均等子核,以后形成2个子细胞,最后形成胚状体或者愈伤组织。

18、花药培养前给予一定的低温处理的意义。

答:花药预处理(物理、化学),花药培养前给予一定的低温处理是十分必要的:1)引起花药内源激素发生变化,改变了小孢子(花粉粒)第一次有丝分裂的轴向发育(正常发育时,两次有丝分裂形成三核花粉粒),进而形成愈伤组织或胚状体。 2)引起小孢子的孤立化,花药壁细胞和绒毡层在低温预处理过程中逐渐解体退化;从而切断与小孢子之间的联系。 3) 使小孢子同步分裂,激发花粉产生原胚。4)提高小孢子的生活力,延缓退化速度,而提高了诱导率。

19、简述植物快繁器官形成的5种方式及其特点?

答:(1)短枝发生型:外植体携带的带叶茎段,在适宜的培养环境下萌发,形成完整植株,再将其剪成带叶茎段,继代成苗的繁殖方法。与田间的扦插方法相似,也称微繁扦插。优点:一次成苗,遗传性状稳定,培养过程简单,移栽成活率高。应用:花卉和葡萄试管苗的繁殖。

(2)丛生芽发生型:外植体携带的顶芽或腋芽,在适宜的培养环境中不断发生腋芽而呈丛生芽状态,将单个芽转入生根培养基中,诱导生根成苗的繁殖方法。丛生芽:定芽的萌动,形成微型的多枝多芽的小灌木丛状结构。如顶芽切取尖端,可产生无病毒植株。优点:不经过愈伤组织,保持性状好。应用:大多数植物试管苗的繁殖。(3)不定芽发生型:外植体在适宜的培养环境中,经历两种途径:a. 经过脱分化形成愈伤组织,然后经过再分化产生不定芽-----器官发生型b. 外植体不形成愈伤组织而直接从其表面形成不定芽----器官型将芽苗转入生根培养基中,诱导生根成苗的繁殖方法。特点:增殖率高于丛生芽,但有变异发生。应用:也是大多数植物试管苗的繁殖方式。(4)胚状体发生型:外植体在适宜的培养环境中,经过诱导产生体细胞胚的繁殖方法。特点:不经过生根培养,直接形成小植株。成苗数量大,速度快,结构完整(5)原球茎发生型:茎尖或腋芽外植体诱导成原球茎,切割原球茎进行增殖,或停止切割使其继续培养转绿,产生毛状假根的繁殖方法。原球茎:短缩的、珠粒状的、胚性细胞、类似幼茎的器官,可增殖、形成原球茎丛。应用:兰科植物快繁。

20、简述植物快繁的程序?

答:阶段Ⅰ:无菌培养的建立(一)母株(stock plant )和外植体的选取:木本、较大草本:带芽茎段、顶芽或腋芽,矮小草本:叶片、叶柄、花瓣(二)无菌培养物的获得(三)外植

体的启动生长a. 腋芽受刺激后生长;b. 外植体伤口处产生不定芽c. 外植体切口表面产生愈伤组织;阶段Ⅱ:繁殖体增殖 (一)培养材料的增殖方式:以芽繁殖的方式;原球茎增殖;(二)增殖培养基:基本培养基与阶段1相同,分裂素和矿物质含量提高;(三)增殖体的大小和切割方法;原则:取最小组织块(带一个茎节);阶段Ⅲ:芽苗生根(一)离体生根(试管内生根) ;(二)活体生根(试管外生根, 如同插条生根) ;阶段Ⅳ:小植株的移栽驯化

(一)移栽;(二)驯化管理。

21、试管苗移栽的步骤?

答:移栽步骤 (1)轻轻地洗掉粘在根上的琼脂培养基。(2)移栽时, 把小植株的一部分叶片剪掉也可能是有益的。 (3)移栽后,最初10-15天要通过喷雾或罩上透明塑料以保持很高的湿度(90-100%),在塑料罩上可打些小孔,以利气体交换。(4)在保湿数天之后,可把植株搬入温室,但仍需遮荫数日。移栽后要完成上述各个步骤可能需花费4--6周时间,此后即可让这些植株在正常的室温条件下生长。

22、简述植物茎尖脱毒方法的原理?

答:茎尖培养脱毒法原理 病毒是DNA 大分子,它侵染植物后可进入植物细胞。当植物细胞分裂时,病毒DNA 随着复制。因此,植物细胞分裂和病毒繁殖之间存在相互竞争,在迅速分裂的植物细胞中,是正常核蛋白合成占优势,而在植物细胞伸长期间,是病毒核蛋白合成占优势。生长点、分生组织细胞是活跃分裂的细胞。其分裂速度比病毒DNA 复制速度快,故采用旺盛分裂的生长点离体培养,就有可能脱除植物病毒。

23、如何进行脱毒效果的检测?

答:植物脱毒苗的鉴定:1)、视觉观察法,看植株的茎叶是否有该病毒所有可见症状。2)、生物鉴定法,利用嫁接法接种,把待测的植物接种在敏感植物上,然后视其有无病斑,来判断是否脱除了病毒。3)、电子显微镜鉴定法,用电子显微镜直接观察经脱毒培养的叶片,检查是否有病毒粒子存在,还可测量病毒颗粒的大小、形状和结构。4)、抗血清鉴定法,利用抗原与抗体特异反应的特性,用已知病毒的抗血清来鉴定未知病毒的种类,其中酶联免役吸附反应(ELISA )是常用的一种方法。5)、分光光度法,把病毒的纯品干燥、称重,配成已知浓度的病毒悬浮液,在260nm 下测其光密度,并折算成消光系数。利用分光广度法测得的病毒浓度是指全部核蛋白的浓度。

24、简述植物脱毒方法的种类?

答:

植物组织培养

一、 名词解释。

▲1、愈伤组织:在组织培养中指在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。

▲2、脱分化:在一定的培养条件下,一个成熟细胞转变为分生状态并形成未分化的愈伤的现象,称为脱分化(dedifferentiation) 。

▲3、再分化:一个成熟的植物细胞经历了脱分化之后,经过培养还能形成完整的植株,这个过程叫再分化。或离体培养的植物细胞和组织可以由脱分化状态重新进行分化,形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官,甚至形成完整植株,这个过程称为再分化。

▲4、外植体(explants ) :由活植物体上切取下来以进行培养的那部分组织或器官。离体培养的材料,包括:器官、组织、细胞、原生质体。

▲5、初代培养:外植体的最初培养称为初代培养。

▲6、继代培养:将初代培养获得的培养体移植到新鲜的培养基中,这种反复多次移植的培养称为继代培养。

▲7、植物组织培养:是指在无菌和人工控制的条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官(如根、茎、叶、花、果实、种子、胚、花药、子房等)、组织(如形成层、皮层、胚乳等)、细胞(如体细胞、生殖细胞花粉等)、原生质、幼小的植株进行培养,使其再生细胞或完整的植株的技术。

8、无菌(asepsis ) :使培养器皿、器械、培养基和培养材料等处于无真菌、细菌、病毒等微生物的状态,以保证植物材料在培养皿中正常生长和发育。

▲9、培养基(culture medium ) :是植物组织培养的重要基质,为培养物提供生长发育及分化的营养物质及支持。

10、细胞全能性(totipotency) :植物体的每一个细胞都含有一个完整个体的全套基因,这些基因在适宜的外界条件下按照某种特定的程序先后表达,最终分化形成一个完整的植株,称为细胞全能性(totipotency) 。

11、再生:指组织、器官、悬浮细胞和原生质体经培养后获得植株的过程。

12、继代:植物组织培养过程中,外植体在培养基上培养一段时间以后需要转移到新的培养基上进行培养,这称为继代。

13、细胞培养:将植物的单个细胞或细胞团分离出来,放在培养基上进行培养。

14、原生质体培养:指将植物细胞的细胞壁通过物理或化学的方法去除,然后再进行培养。原生质体培养的最大用处是体细胞杂交。

▲15、器官培养:是通过培养器官的类别来分类的。培养的是什么器官,就称为什么培养。如根、茎、叶、花、果实、种子的培养。

▲16、无性系:由任何形式的的细胞培养所产生的植株。

▲17、周期细胞:在细胞周期中运转的细胞,属周期细胞。

▲18、G0期细胞:暂时脱离细胞周期的细胞,它们可在适当的刺激下重新进入细胞周期,进行增殖。属G0期细胞。

▲19、终端化细胞:不可逆地脱离了细胞周期,失去分裂能力,保持生理机能的细胞,为终端化细胞。

▲20、胚状体:离体培养下没有经过受精过程,但经过了胚胎发育过程所形成的胚的类似物(不管培养的细胞是体细胞还是生殖细胞),统称为体细胞胚或胚状体。

▲21、器官发生:在离体的培养条件下,植物的组织或细胞团(愈伤组织)分化形成不定根、不定芽等器官的过程。

▲22、体细胞胚胎发生:植物离体培养的细胞、组织、器官产生类似胚的结构,其形成也经历一个类似合子胚胎发生和发育过程,这种现象称为植物体细胞胚胎发生。

▲23、玻璃化现象:在进行植物组织培养时,经常会出现试管苗生长异常,叶等出现透明或半透明的水浸状植物矮小肿胀,失绿等现象称为玻璃化现象。表现:试管苗叶片、嫩梢呈水浸透明或半透明状。

▲24、胚胎发生:受精作用触发卵细胞进行分裂并发育成胚,胚的发育过程称为胚胎发生。

▲25、胚培养(Embryo Culture):是将胚从胚珠或种子中取出,置于适宜的培养基生长;包括未成熟胚和成熟胚两种类型的离体培养.

26、胚挽救(Embryo Rescue):是由于营养或生理原因造成难以播种成苗或在发育早期阶段就败育或退化的胚进行早期离体培养.

27、成熟胚:一般指从种子中剥离的发育完全的胚。

▲28、胚乳培养:将胚乳组织从母体上分离出来,通过离体培养,使其发育成完整植株的技术。

29、核型胚乳:普遍的形式,先期核多次分裂(胚乳核),但不形成细胞壁,称为游离核形成期。发育后期产生细胞壁,形成胚乳细胞。单子叶植物、双子叶植物的离瓣花(schizopetalous flower)为核型胚乳。

30、细胞型胚乳:无游离状态,核的分裂伴随壁的形成。双子叶的合瓣花(烟草、番茄)。

31、沼生目型胚乳:第一次分裂形成 2个细胞(即珠孔室、合点室),但接着进行多次游离核分裂,在发育后期只有珠孔室能形成细胞壁。

▲32、胚珠培养:将胚珠从母体上分离出来,在人工控制下,进行离体培养,使其生长发育形成幼苗的技术。

▲33、子房培养:将子房从母体上分离下来,置于培养基上,使其发育成幼苗的技术。 ▲34、植物离体授粉:在人工控制下将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来,进行无菌培养,并以一定的方式授以无菌花粉,使之在试管内实现受精的技术,也称试管受精,离体受精。

▲35、胚乳看护培养:大麦离体胚,在含有同种胚乳的培养基中,对胚的生长促进。大麦离体胚,在含有异种胚乳的培养基中,对胚的生长促进作用更强。大麦×黑麦杂交胚,在含有大麦胚乳的培养基中,成苗率提高30-40%。

36、悬浮培养:将单个游离单细胞或小细胞团按一定密度悬浮在液体培养基中进行悬浮培养增殖的技术。由愈伤组织液体培养技术发展而来。

▲37、分批培养:将愈伤组织培养在一定容积的密闭容器中进行培养。

38、平板培养法:将制备好的单细胞,按照一定的密度,接种在约1mm 厚的薄层固体培养基上进行培养的方法。

▲39、看护培养:指利用生长的愈伤组织所产生的物质来培养单细胞或者异种愈伤组织等的方法

40、微室培养:在人工制造的无菌小室中,将一滴悬浮细胞液培养在少量培养基上,使其分裂增殖形成细胞团的方法。

41、纸桥培养法:是指植物茎尖分生组织培养常用的方法,有时也可用于单细胞培养,将滤纸的两端浸入液体培养基中,使滤纸中间部分露出培养基表面,将所要培养的细胞放在滤纸的表面上培养。

42、植物次生代谢产物:是指植物中一大类并非植物生长发育所必需的小分子有机化合物,其产生和分布通常有种属、器官组织和生长发育期的特异性。次生产物在植物中的合成与分解过程称为次生代谢。

▲43、成批培养:在一个培养体积中接种细胞和添加培养基后,中途不再添加培养基也不更换培养基的方式。

▲44、连续培养:在培养过程中,不断向反应器中以一定的流量添加新鲜培养基,同时以相同的流量从系统中取出培养液,从而维持培养系统内在细胞密度、产物浓度以及物理状态上的相对平衡。

45、半连续培养:在完成成批培养的一个周期后,只从反应器中取出大部分细胞悬液,保留小部分细胞悬液作为下一培养周期的种细胞,然后加入新鲜培养基进行培养。

46、细胞固定化培养:是指将游离的细胞包埋在多糖或多聚化合物制备成的网状支持物中,培养液呈流动状态进行无菌培养的一门技术。

47、两相培养技术:是在培养体系中加入水溶性或脂溶性的有机物或者具有吸附作用的多聚化合物,使培养体系形成上、下两相,细胞在水相中生长,合成的次生代谢产物分泌出来后转移至有机相中。

▲48、人工种子(artificial seed ):是指通过植物组织培养的方法获得的具有正常发育能力的材料,如胚状体,外面再包有特定物质,通常是一层有机的薄膜包装,这种与天然种子相类似的人工合成种子称作人工种子或无性种子和人造种子。

▲49、单倍体(haploid) :指的是具有配子染色体数的个体,即体细胞染色体数为n 。

50、花药(anther):植物花的雄性生殖器官,包括二倍体的花药壁、药隔和单倍体的雄性性细胞(花粉粒)培养前要用醋酸洋红压片镜检确定发育时期。

▲51、花药培养:将花粉发育至一定阶段的花药培养在人工培养基上,(先暗培养,愈伤形成后移到光下促进分化) 诱导其花粉粒改变发育进程,形成花粉胚或愈伤组织,进而分化成苗的过程。(器官培养)

52、花粉孢子体发育途径:离体培养条件下,把花粉培育成植株的途径,称为花粉孢子体发育途径。

53、雄核发育(androgenesis) :把小孢子沿孢子体途径发育成植株的过程,称为~。 ▲54、P-花粉:离体培养的花粉粒形态不同于正常花粉粒,两个核位于花粉粒的中心,具有潜在的胚胎发生功能,称为胚胎发生花粉(potential embryogenic pollen) 。

▲55、花粉培养:发育至一定阶段花粉从花药中分离出来成为分散或游离状态,花粉脱分化后再生成苗。或将花粉培养在人工培养基上,诱导其花粉粒改变发育进程,形成花粉胚或愈伤组织,进而分化成苗的过程。(单细胞培养)

▲56、白化苗现象:没有完好的叶绿体,缺乏叶绿素,只能异养生长,植物表现缺绿。

57、原生质体:是指除去了细胞壁后的裸露的球形细胞团。

58、原生质体培养:对分离出的原生质体进行培养,使其分裂分化,形成完整植株的技术。

59、原生质体再生过程:指分离纯化的原生质体在适当培养方法和良好的培养条件下,很快恢复细胞壁,再生细胞持续分裂形成细胞团,最后再生出完整植株的过程。

60、细胞融合:在离体的条件下,用物理或化学的方法使两个亲本体细胞原生质体融合,经培养获得具有双亲全部(或部分)遗传物质的杂种植株的方法,叫细胞融合,也叫体细胞杂交。原生质体融合后的个体叫融合体。同种原生质体间的融合称为同源融合,该融合体称为同核体;异种原生质体间的融合称为异源融合,该融合体称为异核体。

61、自发融合:在酶解细胞壁过程中,有些相邻的原生质体能彼此融合形成同核体,每个同核体包含2-40个核。这种类型的原生质体融合称做“自发融合” 。

62、诱发融合:通过诱发剂是两个彼此相邻的原生质体相互融合的过程,称为诱发融合。 ▲63、植物快繁:利用植物组织培养技术对外植体进行离体培养,使其短期内获得遗传性一致的大量再生植株的方法,也称植物快繁或微繁。

▲64、丛生芽:定芽的萌动,形成微型的多枝多芽的小灌木丛状结构。如顶芽切取尖端,可产生无病毒植株。

▲65、原球茎:短缩的、珠粒状的、胚性细胞、类似幼茎的器官,可增殖、形成原球茎丛。

▲66、驯化:试管苗从异养到自养的转变,是一个逐渐适应的过程。

▲67、无性系变异:培养物在培养阶段发生变异,进而导致再生植株也发生遗传改变的现象。

▲68、褐化现象:培养材料向培养基中释放褐色物质,致使培养基和培养材料逐渐变褐,导致植物体死亡的现象。

▲69、黄化现象:试管苗幼苗整株失绿,全部或部分黄化、斑驳的现象。

▲70、茎尖:是由顶端分生组织及其下方的1-3个幼叶原基组成的

71、茎端分生组织:是指茎的最幼龄叶原基上方的一部分,大小在100微米-250微米。▲72、原原种:脱毒试管苗出瓶移栽后的苗木称作原原种,原原种一般保存在科研单位的隔离网室内保存。

▲73、原种:原原种繁殖的苗木称作原种,原种多在县级以上良种繁育基地保存,由原种繁殖的苗木作为脱毒苗提供给生产单位栽培。

▲74、微体嫁接法:是木本植物培养无病毒苗使用的方法。具体做法:将极小的茎尖(0.14-1.0mm )作为接穗嫁接不带病毒的种子实生苗砧木上,然后将砧木、接穗一起在培养基上培养。(应用微体嫁接的原因:木本植物茎尖培养难以生根形成植株。)

▲75、珠心组织培养脱毒法:病毒通过维管组织传播,而珠心组织与维管组织没有直接联系,故可以通过珠心组织培养获得无病毒植株。

二、 填空题。

1、 根据外植体材料的不同,将植物组织培养分为(愈伤组织培养 )(器官培养 )、(胚

培养 )、(细胞和原生质体培养 )、(茎尖分生组织培养 )。

2、 植物组织培养发展可分为三个阶段(萌芽阶段 )、(奠基阶段 )、(快速发展阶段和

应用阶段 )。

3、 单倍体细胞培养主要包括三个方面:(花药培养)、(小孢子培养)、(末受精的子房

和卵细胞培养)。

4、 花粉培养的实质是( 单细胞培养),花药培养的实质是(器官培养 )。

5、 花粉培养的方法(平板培养)、(液体培养)、(双层培养)、(看护培养)、(微室培养)、

(预培养)、(哺育培养)。

三、问答题。

1、什么是细胞全能性学说?如何理解?

答:1)植物体的每一个细胞都含有一个完整个体的全套基因,这些基因在适宜的外界条件下按照某种特定的程序先后表达,最终分化形成一个完整的植株,称为细胞全能性(totipotency) 。

2) 全能性只是一种可能性。要把这种可能性变为现实性必须满足两个条件:一是要把这些细胞从植物体其余部分的抑制性影响下解脱出来,也就是说必须使部分细胞处于离体的条件下。二是要给予它们适当的刺激,即给予它们一定的营养物质,并使它们受到一定的激素的作用。

3)全能性体现的两个过程:一个已分化的细胞要表现它的全能性,必须经历两个过程,即首先要经历脱分化过程,然后再经历再分化过程。再分化的过程有两种方式:一是器官发生方式 ,二是胚胎发生方式。

2、植物组织培养常用的激素哪些类型?各类激素又有哪些常用种类?

答:1)植物组织培养常用的激素:生长素、细胞分裂素及赤霉素脱落酸(ABA )、乙烯利(CEDP )等多种,它们在植物组织培养中具有不同的作用。

2)常用的生长素:2,4—二氯苯氧乙酸(2,4-D )、萘乙酸 (NAA )、吲哚乙酸(IAA 天然)和吲哚丁酸(IBA )等;常见的细胞分裂素有:2—异戊烯腺嘌呤(2-iP )、玉米素(ZT )、6—苄基氨基腺嘌呤(6-BA )、激动素(KT )、苯基噻二唑基脲(TDZ );赤霉素:在植物组织培养中应用的仅有GA3一种。

3、如何利用植物激素调控愈伤组织形态的发生?形态发生有哪些途径?

答:1)生长素/细胞分裂素的比值与组织培养的关系: 比值大时有利于愈伤组织、根的形成,这时生长素起主导作用;比值小时,则促进芽的形成,这时细胞分裂素起主导作用。 2)愈伤组织的形态发生途径 :①胚胎发生途径②器官发生途径。

4、植物组织培养的主要类型有哪些?

答:(1)愈伤组织培养:将外植体接种在培养基上,由于植物生长调节剂的存在,其细胞脱分化形成愈伤组织,然后通过再分化形成再生植株。愈伤组织是一种最常见的培养形式,因为除茎尖分生组织和一部分器官以外,其他的几种培养形式最终也都要经过愈伤组织才能再生植株。愈伤组织的形态发生途径 :①胚胎发生途径②器官发生途径 (2)器官培养 :器官培养是通过培养器官的类别来分类的。培养的是什么器官,就称为什么培养。如根、茎、叶、花、果实、种子的培养。(3)胚培养 :胚培养是器官培养的一种。选用的外植体是成熟或未成熟的胚进行离体无菌培养。其具体方法是将其取出放在液体或固体培养基上培养,由于胚包含在胚珠和子房里,因而进行胚胎培养时,常常是将胚珠和子房放在培养基上培养。胚培养用途: 1. 拯救胚。 2. 研究胚的发育营养。 3. 一些特殊的领域的研究。 (4)细胞和原生质体培养:细胞培养:将植物的单个细胞或细胞团分离出来,放在培养基上进行培养。原生质体培养:指将植物细胞的细胞壁通过物理或化学的方法去除,然后再进行培养。原生质体培养的最大用处是体细胞杂交。(5)茎尖分生组织培养。

5、优良愈伤组织的特点?

答:优良的愈伤组织:1). 具有旺盛的自我增殖能力;2). 容易散碎,以便建立优良的悬浮系或原生质体;3). 高度的胚性或再分化能力;4). 可以长期继代保存。

6、禾本科的愈伤组织的类型?

答:(1)类型Ⅰ:结构致密,生长较慢,容易分化成苗,也称保守分裂型,呈乳白色或绿色,结构致密,复杂多样, 生长缓慢,不易长时间保持胚性。愈伤组织经过多次继代才获得胚胎发生--间接胚胎发生。再生频率低、周期长易分化畸形苗。 (2)类型Ⅱ:结构松软,生长旺盛,色泽鲜艳,增殖很快,也称亢进分裂型;淡黄色或黄色,结构松散呈颗粒状,生长较快,能够长时间保持胚性。在诱导培养基直接产生胚性愈伤组织和胚状体--直接胚胎发生。

(3)类型Ⅲ:结构疏松,生长缓慢,色泽暗淡,称为衰败型。白色或灰色透明,软散无结构继代易褐化而死亡。电镜观察,细胞排列无序,细胞结构不明显,无细胞团或球形细胞。

7、体细胞胚胎发生与器官发生的区别?

答:体细胞胚与器官发生形成个体的途径相比:体细胞胚发育再生植株有两个明显的特点。一是体细胞胚具有双极性(doublepolarity ),二是遗传的稳定性:胚状体起源于单细胞或细胞团,在产生和发育过程中一旦形成即通过了分化过程,结构即稳定,细胞变异的频率低,成苗率高,遗传稳定性好。

8、体细胞胚与合子胚的比较?

答:体细胞胚与合子胚的比较:1)合子胚在发育初期具有明显的胚柄,而体细胞胚一般没有真正的胚柄只有类似胚柄的结构。特别是那些发育初期类似于动物胚胎发育途径的体细胞胚,这一点更为明显。2)合子胚的子叶是相当规范的,可以作为分类的依据,而体细胞胚的子叶常不规范,有时具有两片以上的子叶。3)与相同植物比较,体细胞胚的体积明显小

于合子胚。4)体细胞胚没有休眠而直接形成植株。合子胚在胚胎发育完全进入子叶期以后,经过一系列的物质积累和脱水就进入休眠。

9、如何诱导产生高质量的体细胞胚?

答:影响体细胞胚胎发生的因素:植物种类和基因型 ,培养材料的生理状态,培养基,培养条件:低温。(1)、培养条件的生理状态:植株的发育年龄,幼态组织比老态组织形态发生能力强,无菌苗的年龄影响外植体苗的再生能力;培养器官或组织类型:好的外植体:双子叶—种子、幼胚、下胚轴、子叶节,禾本科– 茎尖、幼胚、胚珠等,裸子植物—子叶;培养时间和细胞倍性:体细胞胚发生需要多次继代,花药培养中,单倍体获得需要高渗透压。(2)、培养基:植物营养,体胚常用:MS 、B5、SH ;植物生长调节剂,生长素(grouwth hormore, GH) :促进外植体生长、生根,与分裂素作用诱导不定芽、侧芽的萌发、生长。 2,4-D 是诱导体胚的重要生长素,细胞分裂素(cytokinin, CK):促进细胞分裂,维持分生组织正常发育具有重要作用。对体胚有促进有抑制。乙烯、赤霉素、脱落酸;(3)、基因型的影响:在不同类型的植物间具有明显差异;同类植物的不同基因型,在体细胞胚诱导的难易、形成时间以及单个外植体产生体细胞胚的数量上也存在明显差异。

10、 器官发生的基本方式有哪些?

答:1). 先分化芽,再分化根;先分化芽,待芽伸长后在其幼茎基部长根,形成完整的小植株。这种方式在木本植物培养中比较普遍,芽和根的诱导要分两步完成。

2). 先分化根,再分化芽;先分化根,在根上产生不定芽而形成完整植株。

3). 在愈伤组织块的不同部位上分化出根和芽;在愈伤组织的不同部位分别形成芽和根,然后二者的维管组织互相连接,成为具有统一的轴状结构的小植株。

11、简述离体胚培养的三种发育方式?

答:离休胚培养的发育方式 :1)合子胚发育途径;由合子形成球形胚、心形胚、鱼雷形胚、子叶形胚,形成完整的种子,成苗;2) “胚”的早熟萌发;幼胚离体培养不是促进胚正常发育成熟形成幼苗,而是以幼小的胚的形态早熟萌发形成畸形苗。苗的根、茎、叶俱全,但子叶中几乎无营养积累而极端瘦弱,在培养中适当调整培养基配方可以防止早熟萌发;3) 脱分化形成愈伤组织。幼小的胚在离体培养时多数情况下脱分化形成愈伤组织。主要原因为培养基中成分不适宜。

12、幼胚培养的关键技术?

答:幼胚培养的关键技术:取材时期、幼胚剥离、培养基设计、培养条件的控制(是否需要特殊处理)。

13、 植物离体授粉程序?

答:离体授粉程序:确定时间—去雄套袋---制备无菌子房或胚珠—制备无菌花粉---试管授粉。

14、简述胚的5个发育阶段?

答:胚的发育包括原胚时期-球型胚-心型胚-鱼雷胚-成熟胚。胚发育可分为异养和自养两个阶段。一般认为胚龄是影响胚培养成功的关键因素之一。合子经过休眠后进行不均等分裂→形成顶细胞、基细胞的二胞原胚,继续分裂→四细胞原胚→八胞原胚→球形原胚(原胚);原胚顶端两侧突起,形成子叶原基(心形胚) →子叶基部胚轴伸长(鱼雷形胚)→两子叶相连凹陷处分化出胚芽,相对端形成胚根,至此,幼胚分化完成→胚轴和子叶显著延伸,成熟胚在胚囊内弯曲成马蹄形→胚柄退化消失;球型胚:成苗少, 苗发育不良, 缺叶绿素, 子叶不发生。心型胚:叶小白色, 真叶发生需3-4周, 后面的生长也不良。鱼雷胚:叶绿色, 展开的子叶大, 苗发育较前两时期好。

15、为何幼胚比成熟胚培养要求的培养基成分复杂?

答:成熟胚是一个充分发育的两极结构,即含有根原基和茎原基以及一个或两个次生附属子叶。在培养时,成熟胚进一步发育,产生根和茎,这时期的胚在营养上是相对独立的,只需

提供简单的营养条件。而未成熟的幼胚,当它在胚囊里生长时,不仅依赖于周围细胞中的代谢,而且依赖于周围胚乳消耗养料。与成熟胚的相对自养性(这一时期胚能吸收培养基中的无机盐和糖, 经过自身代谢作用合成所必须的物质)比较,幼胚则完全是异养的(处于这一时期的幼小胚完全依赖和吸收周围组织的有机营养物质),在离体情况下,要求更复杂的培养基。

16、影响花药培养的因素。

答:影响花药培养的因素:1) 、供体植株的生长条件:不同的生长季节、环境、不同部位的花蕾,其花粉的生理状态也不同,培养效果也会有明显的差异2) 、供体植株的年龄:多数情况下幼年的植株好于老年的植株,但是甘蓝型油菜相反。3) 、花粉的发育时期:烟草中处于第一次有丝分裂期的花粉最好;而在禾本科和芸苔属中,单核早期最好。4) 、花蕾、花药的处理:低温5) 、供体植株的基因型6) 、培养基、培养条件及活性碳

17、离体培养条件下的小孢子发育途径。

答:离体条件下花粉分裂方式有四种类型:1)、营养细胞发展育途径。花粉第一次有丝分裂形成不等的营养核和生殖核,生殖核较小,退化,而较大的营养核多次分裂形成细胞团,形成胚状体或者愈伤组织,最后形成单倍体。2)、生殖细胞发育途径。营养核分裂几次退化,生殖核形成细胞团。3)、营养细胞和生殖细胞并进发育途径。一种情况各自形成愈伤组织或者是胚状体,另一种情况为融合后再分裂4)、花粉均等分裂途径。花粉均等分裂形成2个均等子核,以后形成2个子细胞,最后形成胚状体或者愈伤组织。

18、花药培养前给予一定的低温处理的意义。

答:花药预处理(物理、化学),花药培养前给予一定的低温处理是十分必要的:1)引起花药内源激素发生变化,改变了小孢子(花粉粒)第一次有丝分裂的轴向发育(正常发育时,两次有丝分裂形成三核花粉粒),进而形成愈伤组织或胚状体。 2)引起小孢子的孤立化,花药壁细胞和绒毡层在低温预处理过程中逐渐解体退化;从而切断与小孢子之间的联系。 3) 使小孢子同步分裂,激发花粉产生原胚。4)提高小孢子的生活力,延缓退化速度,而提高了诱导率。

19、简述植物快繁器官形成的5种方式及其特点?

答:(1)短枝发生型:外植体携带的带叶茎段,在适宜的培养环境下萌发,形成完整植株,再将其剪成带叶茎段,继代成苗的繁殖方法。与田间的扦插方法相似,也称微繁扦插。优点:一次成苗,遗传性状稳定,培养过程简单,移栽成活率高。应用:花卉和葡萄试管苗的繁殖。

(2)丛生芽发生型:外植体携带的顶芽或腋芽,在适宜的培养环境中不断发生腋芽而呈丛生芽状态,将单个芽转入生根培养基中,诱导生根成苗的繁殖方法。丛生芽:定芽的萌动,形成微型的多枝多芽的小灌木丛状结构。如顶芽切取尖端,可产生无病毒植株。优点:不经过愈伤组织,保持性状好。应用:大多数植物试管苗的繁殖。(3)不定芽发生型:外植体在适宜的培养环境中,经历两种途径:a. 经过脱分化形成愈伤组织,然后经过再分化产生不定芽-----器官发生型b. 外植体不形成愈伤组织而直接从其表面形成不定芽----器官型将芽苗转入生根培养基中,诱导生根成苗的繁殖方法。特点:增殖率高于丛生芽,但有变异发生。应用:也是大多数植物试管苗的繁殖方式。(4)胚状体发生型:外植体在适宜的培养环境中,经过诱导产生体细胞胚的繁殖方法。特点:不经过生根培养,直接形成小植株。成苗数量大,速度快,结构完整(5)原球茎发生型:茎尖或腋芽外植体诱导成原球茎,切割原球茎进行增殖,或停止切割使其继续培养转绿,产生毛状假根的繁殖方法。原球茎:短缩的、珠粒状的、胚性细胞、类似幼茎的器官,可增殖、形成原球茎丛。应用:兰科植物快繁。

20、简述植物快繁的程序?

答:阶段Ⅰ:无菌培养的建立(一)母株(stock plant )和外植体的选取:木本、较大草本:带芽茎段、顶芽或腋芽,矮小草本:叶片、叶柄、花瓣(二)无菌培养物的获得(三)外植

体的启动生长a. 腋芽受刺激后生长;b. 外植体伤口处产生不定芽c. 外植体切口表面产生愈伤组织;阶段Ⅱ:繁殖体增殖 (一)培养材料的增殖方式:以芽繁殖的方式;原球茎增殖;(二)增殖培养基:基本培养基与阶段1相同,分裂素和矿物质含量提高;(三)增殖体的大小和切割方法;原则:取最小组织块(带一个茎节);阶段Ⅲ:芽苗生根(一)离体生根(试管内生根) ;(二)活体生根(试管外生根, 如同插条生根) ;阶段Ⅳ:小植株的移栽驯化

(一)移栽;(二)驯化管理。

21、试管苗移栽的步骤?

答:移栽步骤 (1)轻轻地洗掉粘在根上的琼脂培养基。(2)移栽时, 把小植株的一部分叶片剪掉也可能是有益的。 (3)移栽后,最初10-15天要通过喷雾或罩上透明塑料以保持很高的湿度(90-100%),在塑料罩上可打些小孔,以利气体交换。(4)在保湿数天之后,可把植株搬入温室,但仍需遮荫数日。移栽后要完成上述各个步骤可能需花费4--6周时间,此后即可让这些植株在正常的室温条件下生长。

22、简述植物茎尖脱毒方法的原理?

答:茎尖培养脱毒法原理 病毒是DNA 大分子,它侵染植物后可进入植物细胞。当植物细胞分裂时,病毒DNA 随着复制。因此,植物细胞分裂和病毒繁殖之间存在相互竞争,在迅速分裂的植物细胞中,是正常核蛋白合成占优势,而在植物细胞伸长期间,是病毒核蛋白合成占优势。生长点、分生组织细胞是活跃分裂的细胞。其分裂速度比病毒DNA 复制速度快,故采用旺盛分裂的生长点离体培养,就有可能脱除植物病毒。

23、如何进行脱毒效果的检测?

答:植物脱毒苗的鉴定:1)、视觉观察法,看植株的茎叶是否有该病毒所有可见症状。2)、生物鉴定法,利用嫁接法接种,把待测的植物接种在敏感植物上,然后视其有无病斑,来判断是否脱除了病毒。3)、电子显微镜鉴定法,用电子显微镜直接观察经脱毒培养的叶片,检查是否有病毒粒子存在,还可测量病毒颗粒的大小、形状和结构。4)、抗血清鉴定法,利用抗原与抗体特异反应的特性,用已知病毒的抗血清来鉴定未知病毒的种类,其中酶联免役吸附反应(ELISA )是常用的一种方法。5)、分光光度法,把病毒的纯品干燥、称重,配成已知浓度的病毒悬浮液,在260nm 下测其光密度,并折算成消光系数。利用分光广度法测得的病毒浓度是指全部核蛋白的浓度。

24、简述植物脱毒方法的种类?

答:


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