《植物組織培養(yǎng)》課件 項(xiàng)目1 組培實(shí)驗(yàn)室與管理

任務(wù)一組織培養(yǎng)認(rèn)知任務(wù)二實(shí)驗(yàn)設(shè)備和培養(yǎng)條件模塊一組配實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與管理項(xiàng)目一組培實(shí)驗(yàn)室與管理任務(wù)一組織培養(yǎng)認(rèn)知知識(shí)目標(biāo)掌握組織培養(yǎng)的概念和類型；掌握組織培養(yǎng)的特點(diǎn)；一般掌握組織培養(yǎng)發(fā)展史；初步掌握組織培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)實(shí)踐上的應(yīng)用。1234技能目標(biāo)掌握組培實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)成。能夠合理設(shè)計(jì)組培實(shí)驗(yàn)室。12任務(wù)講解緒

論第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系第四節(jié)國內(nèi)外組織培養(yǎng)概況及發(fā)展趨勢(shì)緒

論圖1-1植物的組織培養(yǎng)緒

論分株繁殖壓條繁殖播種繁殖嫁接繁殖緒

論扦插繁殖組織培養(yǎng)繁殖第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念

是指在無菌條件下，將離體的植物器官（根、莖、葉、花、果實(shí)等）、組織（形成層、花藥組織、皮層、胚乳等）、細(xì)胞（體細(xì)胞和生殖細(xì)胞）以及原生質(zhì)體（即外植體explant），培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，在人工控制的條件下進(jìn)行培養(yǎng)，使其長成完整的植株。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念

1.狹義概念指對(duì)植物體組織或由植物器官培養(yǎng)產(chǎn)生的愈傷組織進(jìn)行培養(yǎng)直至生成完整植株。

2.廣義概念無菌操作分離植物體一部分（即外植體）接種到培養(yǎng)基，在人工條件下培養(yǎng)直至生成完整植株。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念

外植體由活體植物上切取下來用以進(jìn)行培養(yǎng)的那部分器官、組織、細(xì)胞等。細(xì)胞全能性——（理論基礎(chǔ)）一個(gè)完整的植物細(xì)胞擁有形成一個(gè)完整植株所必需的全部遺傳信息。即：細(xì)胞具有形成完整植株的潛在能力，給其適宜的條件就能形成一個(gè)完整的植株。

1902年Haberlandt就預(yù)言：細(xì)胞具有全能性（1958年得到證實(shí)——胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞懸浮培養(yǎng)，誘導(dǎo)形成胚，發(fā)育成完整植株）第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念胚軸花粉胚乳胚種子果實(shí)花器葉芽莖根組織原生質(zhì)體子葉子房苞片胚珠花藥花梗分生組織成熟組織花托葉柄幼苗外植體第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念組織分裂分化細(xì)胞分裂脫分化分裂再分化器官植株已分化組織細(xì)胞第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念組織培養(yǎng)的類型1.根據(jù)培養(yǎng)基分類圖1-2組織培養(yǎng)的類型（a）第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念組織培養(yǎng)的類型2.根據(jù)培養(yǎng)材料不同分類圖1-3組織培養(yǎng)的類型（b）第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念（1）植株培養(yǎng)（plantculture）是對(duì)完整植株材料的培養(yǎng)，如幼苗及較大植株的培養(yǎng)。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念（2）器官培養(yǎng)（organculture）即離體器官的培養(yǎng)，根據(jù)作物和需要的不同，可以包括分離莖尖、莖段、根尖、葉片、葉原基、子葉、花瓣、雄蕊、雌蕊、胚珠、胚、子房、果實(shí)等外植體的培養(yǎng)。莖段培養(yǎng)成苗示意圖第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念圖1-4莖段培養(yǎng)成苗示意圖第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念（3）組織或愈傷組織培養(yǎng)（tissueorcallusculture）為狹義的組織培養(yǎng)。是對(duì)植物體的各部分組織進(jìn)行培養(yǎng)，如莖尖分生組織、形成層、木質(zhì)部、韌皮部、表皮組織、胚乳組織和薄壁組織等等；或?qū)τ芍参锲鞴倥囵B(yǎng)產(chǎn)生的愈傷組織進(jìn)行培養(yǎng)，二者均通過再分化誘導(dǎo)形成植株。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念

愈傷組織：在離體培養(yǎng)過程中形成的具有分生能力的一團(tuán)不規(guī)則細(xì)胞，多在植物體切面上產(chǎn)生。圖1-5愈傷組織第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念圖1-6胡蘿卜形成層（分生組織）培養(yǎng)示意圖第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念（4）細(xì)胞培養(yǎng)（cellculture）是對(duì)由愈傷組織等進(jìn)行液體振蕩培養(yǎng)所得到的能保持較好分散性的離體單細(xì)胞或花粉單細(xì)胞或很小的細(xì)胞團(tuán)的培養(yǎng)。

第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念圖1-7細(xì)胞培養(yǎng)的分類第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念（5）原生質(zhì)體培養(yǎng)（proplastculture）是用酶及物理方法除去細(xì)胞壁的原生質(zhì)體的培養(yǎng)。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念非融合培養(yǎng)融合培養(yǎng)原生質(zhì)培養(yǎng)圖1-8原生質(zhì)培養(yǎng)的分類第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念植物體脫分化不定器官或體細(xì)胞胚

再分化

完整植株

圖1-9植物組織培養(yǎng)全過程愈傷組織第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念初代培養(yǎng)

芽、莖段、葉片、花器等外植體在離體培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)愈傷組織、側(cè)芽或不定芽、胚狀體過程。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念視頻1-1初代培養(yǎng)第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念對(duì)應(yīng)于種子胚而言，在離體培養(yǎng)過程中產(chǎn)生一種形似胚（具有明顯的根端和芽端），功能與胚相同的結(jié)構(gòu)。胚狀體圖1-10

石龍芮下胚軸培養(yǎng)產(chǎn)生胚狀體過程第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念繼代培養(yǎng)更換新鮮培養(yǎng)基來繁殖同種類型的材料（愈傷組織、芽）。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念生根培養(yǎng)將芽苗轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基上培養(yǎng)成為完整植株的過程。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念愈傷組織培養(yǎng)是最常見的形式。愈傷組織：植物受傷后在表面形成的一團(tuán)薄壁細(xì)胞。組織培養(yǎng)上指外植體形成的薄壁細(xì)胞。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念脫分化

即成熟細(xì)胞或分化細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚鸂顟B(tài)的過程。再分化

由形成的愈傷組織再形成完整植株的過程叫再分化（再生、分化）。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念馴化移栽組培苗經(jīng)人工煉苗后移栽到馴化苗床上使之適應(yīng)露地或保護(hù)地條件的過程。視頻1-2生根培養(yǎng)第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念圖1-11植物組織培養(yǎng)過程植物組織培養(yǎng)條件：

含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的PH、適時(shí)光照等。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念組織培養(yǎng)是本世紀(jì)發(fā)展起來的一門新技術(shù)，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是外源激素的應(yīng)用，使組織培養(yǎng)不僅從理論上為相關(guān)學(xué)科提出了可靠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，而且一躍成為一種大規(guī)模、批量工廠化生產(chǎn)種苗的新方法，并在生產(chǎn)上越來越得到廣泛的應(yīng)用。第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念培養(yǎng)條件可以人為加以控制第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念繁殖系數(shù)大，培養(yǎng)周期短第一節(jié)植物組織培養(yǎng)的概念管理方便，有利于實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)和自動(dòng)化控制第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史探索中——20世紀(jì)初—20世紀(jì)30年代中奠基末——20世紀(jì)30年代中—50年代末迅速發(fā)展——20世紀(jì)60年代至現(xiàn)在第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史

20世紀(jì)初，在Schleiden和Schwann所發(fā)展起來的細(xì)胞學(xué)說的推動(dòng)下，1902年德國植物學(xué)家Haberlandt提出了高等植物的器官和組織為許多細(xì)胞組成的觀點(diǎn)，以及植物細(xì)胞全能性的理論。即植物的體細(xì)胞，在適當(dāng)?shù)臈l件下，具有不斷分裂和繁殖，發(fā)育成完整植株的潛在能力。他首次發(fā)表了植物離體細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的報(bào)告。第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史我愿意指出：在我的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，雖然經(jīng)常觀察到細(xì)胞的明顯生長，但從未觀察到細(xì)胞分裂。發(fā)現(xiàn)單細(xì)胞培養(yǎng)的條件，將是未來培養(yǎng)試驗(yàn)的難題。在未來，人們可以成功地從營養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)出人工胚?！蛾P(guān)于單離植物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)》Haberlandt第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史直到1934年美國的White由番茄根建立了第一個(gè)活躍生長的無性繁殖系，并反復(fù)轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基中繼代培養(yǎng)，使根的離體培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)獲得了真正的成功，并在以后28年間培養(yǎng)了1600代。這之后，White以小麥根尖為材料，研究了光、溫度、通氣、pH值、培養(yǎng)基組成等各種培養(yǎng)條件對(duì)生長的影響，并于1937年建立了第一個(gè)組織培養(yǎng)的綜合培養(yǎng)基，其成分均為已知化合物，包括3種B族維生素，即吡哆醇、硫胺素和煙酸，該培養(yǎng)基后來被定名為White培養(yǎng)基。第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史

Gautherer（1934）在研究山毛柳和黑楊等形成層的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，提出了B族維生素和生長素對(duì)組織培養(yǎng)的重要意義，并于1939年連續(xù)培養(yǎng)胡蘿卜根形成層獲得首次成功。同年，White由煙草種間雜種的瘤組織，Nobecourt由胡蘿卜均建立了與上述類似的連續(xù)生長的組織培養(yǎng)物。因此，Gautherer，White和Nobecourt一起被譽(yù)為組織培養(yǎng)學(xué)科的奠基人。我們現(xiàn)在所用的培養(yǎng)方法和培養(yǎng)基，基本上都是由這三位科學(xué)家建立的。第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史組織培養(yǎng)的奠基人第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史

40年代Skoog和崔徵在煙草莖切段和髓培養(yǎng)以及器官形成的研究中發(fā)現(xiàn)，腺嘌呤或腺苷可以解除培養(yǎng)基中生長素（1AA）對(duì)芽形成的抑制作用，而能誘導(dǎo)形成芽，從而明確了腺嘌呤與生長素的比例是控制芽和根形成的主要條件之一。即這一比例高時(shí)，產(chǎn)生芽；這一比例低時(shí)，則形成根；相等則不分化。第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史

Miller等人于1956年發(fā)現(xiàn)了激動(dòng)素。不久即知道激動(dòng)素可以代替腺嘌呤促進(jìn)發(fā)芽，并且效果可增加3萬倍。結(jié)果上述控制器官分化的激素模式變?yōu)榧?dòng)素與生長素的比例關(guān)系。這方面的成功發(fā)現(xiàn)，有力地推動(dòng)了植物組織培養(yǎng)的發(fā)展。第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史

1960年，Morel提出了一個(gè)離體無性繁殖蘭花的方法，其繁殖系數(shù)極高。由于這一方法有很大的應(yīng)用價(jià)值，很快被蘭花生產(chǎn)者所采用，迅速建立起蘭花工業(yè)。在整個(gè)植物組織培養(yǎng)發(fā)展的歷史中，我國學(xué)者做出多方面的貢獻(xiàn)，除了前述的崔徵的研究成效以外，還有1993年李繼侗等關(guān)于玉米等植物離體根尖培養(yǎng)的研究工作，以及羅士韋關(guān)于幼胚和莖尖培養(yǎng)，李正理關(guān)于離體胚的研究培養(yǎng)、王伏雄等關(guān)于幼胚的研究培養(yǎng)工作。第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史

1952年，Morel和Martin通過莖尖分生組織的離體培養(yǎng)，從已受病毒侵染的大麗花中首次獲得無病毒植株。

1935-1945年Muir把單細(xì)胞放在一張鋪在愈傷組織上面的濾紙上培養(yǎng)，使細(xì)胞發(fā)生了分裂，即實(shí)施了看護(hù)培養(yǎng)，使單細(xì)胞培養(yǎng)獲得初步成功。第二節(jié)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史

1960年，Cocking等人用真菌纖維素酶分離植物原生質(zhì)體獲得成功。1971年，Takebe等在煙草上首次由原生質(zhì)體獲得了再生植株，這不僅在理論上證明了無壁的原生質(zhì)體同樣具有全能性，而且在實(shí)踐上為外源基因的導(dǎo)入提供了理想的受體材料。

1962年印度Guha等人成功地在毛葉曼陀羅花藥培養(yǎng)中，由花粉誘導(dǎo)得到單倍體植株，從而促進(jìn)了花藥和花粉培養(yǎng)的研究。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系

（1）快速繁殖種苗用組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行快速繁殖是生產(chǎn)上最有潛力的應(yīng)用，包括花卉觀賞植物、蔬菜、果樹、大田作物及其他經(jīng)濟(jì)作物?？旆奔夹g(shù)不受季節(jié)等條件的限制，生長周期短，而且能使不能或很難繁殖的植物進(jìn)行增殖。通過莖尖、莖段、鱗莖盤等產(chǎn)生大量腋芽；通過根、葉等器官直接誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽；通過愈傷組織培養(yǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系試管快速繁殖的應(yīng)用：繁殖雜交育種中得到的少量雜交種，以及保存自交系、不育系等。繁殖脫毒培養(yǎng)得到的少量無病毒苗。繁殖生產(chǎn)上急需的或種源較少的種苗。

1個(gè)莖尖一年可繁殖10000—1000000個(gè)。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系

（2）無病毒苗的培養(yǎng)自從Morell952年發(fā)現(xiàn)采用微莖尖培養(yǎng)方法可得到無病毒苗后，微莖尖培養(yǎng)就成為解決病毒病危害的重要途徑之一。若再與熱處理相結(jié)合，則可提高脫毒培養(yǎng)的效果。已應(yīng)用于馬鈴薯，甘薯，草莓，蘋果，香石竹，菊花等。已有不少地區(qū)建立了無病毒苗的生產(chǎn)中心，這對(duì)于無病毒苗的培養(yǎng)、鑒定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一個(gè)規(guī)范的系統(tǒng)程序。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系

（3）在育種上的應(yīng)用花藥培養(yǎng)單倍體植株：在常規(guī)育種中為得到純系材料要經(jīng)過多代自交，而單倍體育種，經(jīng)染色體加倍后可以迅速獲得純合的二倍體，大大縮短了育種的世代和年限?；ㄋ?、花粉的培養(yǎng)在蘋果、柑橘、葡萄、草莓、石刁柏、甜椒、甘藍(lán)、天竺葵等約20種園藝植物得到了單倍體植株。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系用原生質(zhì)體進(jìn)行個(gè)體細(xì)胞雜交和基因轉(zhuǎn)移：原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交技術(shù)的開發(fā)，在育種上展現(xiàn)了一幅嶄新的前景。已有多種植物經(jīng)原生質(zhì)體培養(yǎng)得到再生植物，有些植物得到體細(xì)胞雜種，無論在理論和實(shí)踐上都有重要價(jià)值。隨著這方面工作的深入和水平的提高，原生質(zhì)體培養(yǎng)一定會(huì)在育種上產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系用子房、胚和胚珠完成胚的試管發(fā)育和試管受精，以及種質(zhì)資源的保存等等：大白菜X甘藍(lán)的遠(yuǎn)緣雜交種“白蘭”（甘藍(lán)型油菜），就是通過雜種胚的培養(yǎng)而得到的。利用胚珠和子房培養(yǎng)也可進(jìn)行試管受精，以克服柱頭或花柱對(duì)受精的障礙，使花粉管直接進(jìn)入胚珠而受精。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系利用組織培養(yǎng)可以進(jìn)行突變體的篩選。突變的產(chǎn)生因部位而異，莖尖遺傳性比較穩(wěn)定，根、莖、葉乃至愈傷組織和細(xì)胞的培養(yǎng)則變異率就較大。培養(yǎng)基的激素也會(huì)誘導(dǎo)變異，因濃度而不同。此外還可采用紫外線、x射線、Y射線對(duì)材料進(jìn)行照射，來誘發(fā)突變的產(chǎn)生。在組織培養(yǎng)中產(chǎn)生多倍體、混倍體現(xiàn)象的比較多，產(chǎn)生的變異為育種提供的材料，可以根據(jù)需要進(jìn)行篩選。利用組織培養(yǎng)，在細(xì)胞水平上進(jìn)行突變體的篩選更加富有成效。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系

（4）工廠化育苗組織培養(yǎng)育苗工廠化生產(chǎn)，是以植物組織培養(yǎng)為基礎(chǔ)，在含有植物生長發(fā)育必需物質(zhì)的人工合成培養(yǎng)基上，并附加一定量的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，把脫離于完整植株的本來已經(jīng)分化的植物器官或細(xì)胞，接種在不同的培養(yǎng)基上。在一定的溫度、光照、濕度及pH值條件下，利用細(xì)胞的全能性以及原有的遺傳基礎(chǔ)，促使細(xì)胞重新分裂、分化長成新的組織、器官或不定芽，最后長成和母株同樣的小植物體。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系非洲紫羅蘭組織培養(yǎng)育苗的工廠化生產(chǎn)，就是取樣品株一定部位的葉片為材料，消毒后切成一定大小的塊，接種在適宜的培養(yǎng)基上，在培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)，兩個(gè)月左右在切口處產(chǎn)生不定芽，這些不定芽再切割后又形成新的不定芽，如此繼續(xù)，即可獲得批量的幼小植株，按需要量生產(chǎn)與樣品株完全相同的苗子。組織培養(yǎng)育苗的無毒化生產(chǎn)，還可減少病害傳播，更符合國際植物檢疫標(biāo)準(zhǔn)的要求，增加產(chǎn)品市場(chǎng)的銷售能力，同時(shí)可以減少氣候條件對(duì)幼苗繁殖的影響，緩和供需矛盾。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系世界上一些先進(jìn)國家園藝植物組織培養(yǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展從60年代就已經(jīng)開始，并隨著生長、分化規(guī)律性探索的逐步深化，到了70年代僅花卉業(yè)就已在蘭花、百合、非洲菊、大巖桐、菊花、香石竹、矮牽牛等二十幾種花卉幼苗生產(chǎn)上建立起大規(guī)模試管苗商品化生產(chǎn)，到1984年世界花卉幼苗產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值已達(dá)20億美元，其中美國花卉幼苗市場(chǎng)總值為6億多美元，日本三友種苗公司有60％的幼苗靠組織培養(yǎng)技術(shù)第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系繁殖。1985年僅蘭花一項(xiàng)，在美國注冊(cè)的公司就有100余家，年銷售額在1億美元以上。由于組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，加快了花卉新品種的推廣。以前靠常規(guī)方法推廣一個(gè)新品種要幾年甚至十多年，而現(xiàn)在快的只要1-2年就可在世界范圍內(nèi)達(dá)到普及和應(yīng)用。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系我國采用快速繁殖技術(shù)，也使優(yōu)良品種達(dá)到迅速的推廣和應(yīng)用。如廣東切花菊“黃秀風(fēng)”的應(yīng)用，使菊花變大，長勢(shì)加強(qiáng)，花色鮮艷，抗病力增強(qiáng)，打開了進(jìn)入香港市場(chǎng)的渠道，使30多種觀葉植物的推廣很快遍及全國，豐富了人們的生活，并將自然界的幾百個(gè)野生金錢蓮品種繁種馴化，培養(yǎng)了一批園林垂直綠化的材料，促進(jìn)了園林業(yè)的發(fā)展。第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系視頻1-3組織培養(yǎng)用途簡介第三節(jié)植物組織培養(yǎng)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系植物組織培養(yǎng)也存在一定的困難，首先是繁殖效率與商品需要量的矛盾，有些作物由于繁殖方法尚未解決，因而無法滿足生產(chǎn)的需要，其次是在培養(yǎng)過程中如何減少變異株的發(fā)生。更重要的是應(yīng)降低組培苗工廠化生產(chǎn)的成本，只有降低成本，才能更好的投產(chǎn)應(yīng)用。第四節(jié)國內(nèi)外組織培養(yǎng)概況及發(fā)展趨勢(shì)植物組織培養(yǎng)的商業(yè)化應(yīng)用始于70年代，1985年全球年產(chǎn)組培苗量約1.3億株，到1991年已達(dá)5.13億株。在1996年，僅印度全國年產(chǎn)組培苗已超過1.9億株。組培苗的世界年生產(chǎn)量每年以10—15％的速率遞增。即便組培產(chǎn)業(yè)發(fā)展如此迅速，需求仍超過生產(chǎn)，這為該產(chǎn)業(yè)留下了足夠的發(fā)展空間。2000年預(yù)計(jì)全球年產(chǎn)組培苗已達(dá)15億株。第四節(jié)國內(nèi)外組織培養(yǎng)概況及發(fā)展趨勢(shì)早期，組培苗產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)主要集中在發(fā)達(dá)國家，象美國、荷蘭等，但高昂的勞動(dòng)力成本已成為組培產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大制約因素。相反在發(fā)展中國家，低廉的工資能生產(chǎn)出低成本的試管植物。如印度的微繁工業(yè)，起步雖比西方晚了近10年，而產(chǎn)量卻從1988年的500萬株躍升到1996年1.9億株，企業(yè)數(shù)量相應(yīng)地從4家發(fā)展到75家。因此業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，組培產(chǎn)業(yè)今后發(fā)展的趨勢(shì)是東移和南移，由發(fā)達(dá)國家向勞動(dòng)力低廉的發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。第四節(jié)國內(nèi)外組織培養(yǎng)概況及發(fā)展趨勢(shì)我國目前從事組織培養(yǎng)人員和實(shí)驗(yàn)室面積居世界第一，估計(jì)約有3000個(gè)以上的單位和個(gè)人從事這一工作，人數(shù)2萬人以上。我國擁有大量的優(yōu)秀科技人才，植物種質(zhì)資源豐富，勞動(dòng)力價(jià)格相對(duì)比較低廉，操作工人一般是年輕的女工，在發(fā)達(dá)國家勞動(dòng)力價(jià)格高昂，而在不發(fā)達(dá)國家，年輕的婦女大都沒有文化，很難適應(yīng)這一技術(shù)比較高的工作，因此我國在這方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。另外我國在技術(shù)上也有一定的積累，例如北方的脫毒馬鈴薯，中原地區(qū)的第四節(jié)國內(nèi)外組織培養(yǎng)概況及發(fā)展趨勢(shì)脫毒大蒜，華南的脫毒香蕉組培苗以及一些花卉組培苗已進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn)，因此完全有可能成為今后世界上組培苗的主要生產(chǎn)國和外資在這方面投入的一個(gè)主要國家；與此同時(shí)不少具有實(shí)力的企業(yè)也投資效益農(nóng)業(yè)，故近一、二年組培企業(yè)如雨后春筍，估計(jì)我國的組培苗生產(chǎn)企業(yè)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的話，生產(chǎn)量可超過3億株。目前，觀賞植物、園藝作物、經(jīng)濟(jì)林木、無性繁殖作物等部分或大部分都用離體快繁提供苗木，試管苗已出現(xiàn)在國內(nèi)外市場(chǎng)上并形成產(chǎn)業(yè)化。第四節(jié)國內(nèi)外組織培養(yǎng)概況及發(fā)展趨勢(shì)由于沒有詳盡的調(diào)查，根據(jù)報(bào)道廣東200個(gè)，廣西和四川150，江蘇和湖南120，山東、河北、遼寧各100，甘肅70。（96年報(bào)道的組織培養(yǎng)單位）培養(yǎng)的植物種類約445種，木本150，花卉139，藥用植物53，園藝植物29，草本小果9，谷物和豆類44，其他16。具有一定規(guī)模的50—60種，年生產(chǎn)種薯8000萬株。第四節(jié)國內(nèi)外組織培養(yǎng)概況及發(fā)展趨勢(shì)我國的組培技術(shù)雖有一定成效，但發(fā)展不大，效益不高，原因：市場(chǎng)問題；成本問題；技術(shù)問題；管理問題；人員問題等。任務(wù)小結(jié)植物組織培養(yǎng)是指在無菌條件下，將離體的植物器官（根、莖、葉、花、果實(shí)等）、組織（形成層、花藥組織、皮層、胚乳等）、細(xì)胞（體細(xì)胞和生殖細(xì)胞）以及原生質(zhì)體（即外植體explant），培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，在人工控制的條件下進(jìn)行培養(yǎng)，使其長成完整的植株按照外植體的不同，組織培養(yǎng)可分為植株培養(yǎng)、器官培養(yǎng)、愈傷組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)5種類型。12任務(wù)小結(jié)組織培養(yǎng)具有：培養(yǎng)條件可以人為控制；生長周期短，繁殖率高；管理方便，利于工廠化生產(chǎn)的突出特點(diǎn)，因而發(fā)展迅速。組織培養(yǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用主要體現(xiàn)于以下幾個(gè)方面：快速繁殖優(yōu)良苗木；獲得脫毒苗；育種上應(yīng)用；工廠化育苗。34思考練習(xí)什么是廣義的植物組織培養(yǎng)？什么是狹義的植物組織培養(yǎng)？什么是“外植體”？按照外植體的不同，植物組織培養(yǎng)可以分成幾類？比較常用的是哪些？植物組織培養(yǎng)有哪些特點(diǎn)？你認(rèn)為植物組織培養(yǎng)技術(shù)在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有什么價(jià)值？為什么？12345單元二實(shí)驗(yàn)設(shè)備和培養(yǎng)條件技能目標(biāo)掌握組織培養(yǎng)實(shí)技能目標(biāo)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)；掌握組織培養(yǎng)常用的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及其使用方法；掌握調(diào)控組織培養(yǎng)的主要環(huán)境條件。123任務(wù)導(dǎo)入在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)工作之前，首先應(yīng)對(duì)工作中需要哪些最基本的設(shè)備條件有個(gè)全面的了解，以便因地制宜地利用現(xiàn)有房屋，或新建、改建實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室的大小取決于工作的目的和規(guī)模。以工廠化生產(chǎn)為目的，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模太小，會(huì)限制生產(chǎn)，影響效率。在設(shè)計(jì)組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，應(yīng)按組織培養(yǎng)程序來設(shè)計(jì)，避免某些環(huán)節(jié)倒排，引起日后工作混亂。植物組織培養(yǎng)是在嚴(yán)格無菌的條件下進(jìn)行的。要做到無菌的條件，需要一定的設(shè)備、器材和用具，同時(shí)還需要人工控制溫度、光照、濕度等培養(yǎng)條件。任務(wù)導(dǎo)入AGlimpseofPlantTissueCulture任務(wù)導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)室設(shè)置及儀器

植物組織培養(yǎng)技術(shù)性很強(qiáng)，無菌條件很高，要求有最基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件及熟悉一般操作技術(shù)才可以進(jìn)行。去分化再分化整個(gè)操作核心是無菌操作。

要點(diǎn)：設(shè)備設(shè)施、培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件。

植物組織培養(yǎng)通常是外植體愈傷組織植株任務(wù)導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)原則：保證無菌操作，達(dá)到工作方便，防止污染。實(shí)驗(yàn)室組成：化學(xué)實(shí)驗(yàn)室[準(zhǔn)備室]、洗滌室、無菌室（接種室）、培養(yǎng)室、觀察室。任務(wù)導(dǎo)入圖1-12實(shí)驗(yàn)室布局示意圖任務(wù)講解第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室第二節(jié)設(shè)備和器材第三節(jié)培養(yǎng)條件第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室要求

環(huán)境要求：理想的植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該建立在安靜、清潔、遠(yuǎn)離污染源的地方，最好在常年主風(fēng)向的上風(fēng)方向，盡量減少污染。規(guī)模化生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)室最好建在交通方便的地方，便于產(chǎn)品的運(yùn)送。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)均需考慮兩個(gè)方面的問題：一是所從事的實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)，即是生產(chǎn)性的還是研究性的，是基本層次的還是較高層次的；二是實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模，規(guī)模主要取決于經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)性質(zhì)。第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)室設(shè)置的基本原則是：科學(xué)、高效、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。一個(gè)植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室必須滿足3個(gè)基本的需要：實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（培養(yǎng)基制備、器皿洗滌、培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿滅菌）、無菌操作和控制培養(yǎng)。此外，還可根據(jù)所從事的實(shí)驗(yàn)要求來考慮輔助實(shí)驗(yàn)室及其各種附加設(shè)施，使實(shí)驗(yàn)室更加完善。第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室一、洗滌室洗滌室用于完成玻璃器皿等儀器的清洗、干燥和貯存。室內(nèi)應(yīng)配備大型水槽，最好是不銹鋼水槽。為防止碰壞玻璃器皿，可鋪墊橡膠。上下水道要暢通。備有塑料筐，用于運(yùn)輸培養(yǎng)器皿。備有干燥架，用于放置干燥涮凈的培養(yǎng)器皿。視頻1-4洗滌第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室二、準(zhǔn)備室準(zhǔn)備室要求明亮、通風(fēng)。在準(zhǔn)備室內(nèi)要完成培養(yǎng)基制備。負(fù)責(zé)母液、培養(yǎng)基的配制、分裝、包扎和高壓滅菌等工作。第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室（1）大型中央工作臺(tái)（2）藥品柜（3）普通冰箱（4）電子分析天平和托盤天平（5）電蒸餾水器（6）磁力攪拌器（7）電爐或電飯鍋、鋁鍋。（8）酸度計(jì)（pH計(jì)）（9）高壓滅菌鍋（10）光照培養(yǎng)箱或人工氣候箱（11）烘箱干燥洗凈的玻璃器皿，也可用于干熱滅菌。用于干燥需保持80-100℃；進(jìn)行干熱滅菌需保持150℃，達(dá)1-3h。第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室圖1-13準(zhǔn)備室設(shè)備（a）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室電子分析天平電子精密天平圖1-14準(zhǔn)備室設(shè)備（b）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室圖1-15準(zhǔn)備室設(shè)備（c）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室三、無菌室（接種室）主要用于植物材料的消毒、接種、試管苗的轉(zhuǎn)接以及一切需要進(jìn)行無菌操作的技術(shù)程序。主要設(shè)備：紫外燈、超凈工作臺(tái)、酒精燈、接種器械（接種鑷子、剪刀、解剖刀、接種針）等。接種室宜小不宜大，一般7～8平米，要求地面、天花板及四壁盡可能密閉光滑，易于清潔和消毒。配置拉動(dòng)門，以減少開關(guān)門時(shí)的空氣擾動(dòng)。接種室要求1～2盞紫外燈，用以照射滅菌。最好安裝一小型空調(diào)，使室溫可控，這樣可使門窗緊閉，減少與外界空氣對(duì)流。接種室應(yīng)設(shè)有緩沖間，進(jìn)入無菌操作室前在此更衣?lián)Q鞋，以減少進(jìn)出時(shí)帶入接種室雜菌。緩沖間最好也安一盞紫外燈。第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室圖1-16無菌室設(shè)備（a）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室圖1-17無菌室設(shè)備（b）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室圖1-18無菌室設(shè)備（c）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室圖1-19無菌室設(shè)備（d）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室圖1-20無菌室設(shè)備（e）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室超靜工作臺(tái)圖1-21無菌室設(shè)備（f）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室電子滅菌器電子火焰滅菌器圖1-22無菌室設(shè)備（g）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)面圖1-23無菌室設(shè)備（h）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室視頻1-5接種室操作第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室四、培養(yǎng)室培養(yǎng)室是將接種的材料進(jìn)行培養(yǎng)生長的場(chǎng)所。培養(yǎng)室的大小可根據(jù)需要而定。其設(shè)計(jì)以充分利用空間和節(jié)省能源為原則。培養(yǎng)架大多由金屬制成，一般設(shè)5層，最低一層離地高約10cm，其他每層間隔30cm左右，培養(yǎng)架即高1.7m左右。培養(yǎng)架長度都是根據(jù)日光燈的長度而設(shè)計(jì)，如采用40W日光燈，則長1.3m，30W的長lm，寬度一般為60cm。第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)室最重要的因子是溫度，一般保持在20-27℃左右，安裝空調(diào)機(jī)。由于熱帶植物和寒帶植物等不同種類要求不同溫度，最好不同種類有不同的培養(yǎng)室。室內(nèi)濕度也要求恒定，相對(duì)濕度以保持在70％-80％為好（視情況），可安裝加濕器（除濕機(jī)）?？刂迫展庹諘r(shí)間可安裝定時(shí)開關(guān)鐘，一般需要每天光照10-16h?，F(xiàn)代組培實(shí)驗(yàn)室大多設(shè)計(jì)為采用天然太陽光照作為主要能源，這樣不但可以節(jié)省能源，而且組培苗接受太陽光生長良好，馴化易成活。圖1-24培養(yǎng)室設(shè)備（a）第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室圖1-25培養(yǎng)