植物组培培养基中加蔗糖的原因
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教材拓展:植物细胞能吸收蔗糖吗?不少师生认为,蔗糖不能被植物细胞吸收,其实蔗糖分子是可以进入植物细胞的。
植物组织培养中,培养基中的蔗糖浓度较低,而质壁分离实验中的蔗糖浓度很高,质壁分离的时间短,细胞吸收蔗糖的量很少,在短时间内不足以影响细胞液渗透压,由此才出现壁分离现象。
植物细胞内有蔗糖转化酶,在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用。
培养基中添加蔗糖而不是葡萄糖,是以大量实验为基础的。
大量实验表明,蔗糖能支持绝大多数植物离体培养物的旺盛生长,因此被作为植物组织培养的标准碳源而广泛应用,大多数合成培养基也均以蔗糖作为唯一的碳源。
其中的原因可能有下列几个方面:①同样作为碳源和能源物质,蔗糖较葡萄糖能更好地维持培养基内的低渗环境。
配制相同质量分数的培养基,蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖,若采用葡萄糖作为碳源,易使植物细胞脱水而生长不良。
同时,植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率,所以蔗糖形成的渗透压可较长时间地保持相对稳定。
②植物组织培养过程中,要特别注意防止培养基受到微生物的污染。
微生物生长所需的碳源最适合的是葡萄糖,而较少利用蔗糖,因此采用蔗糖作为培养基的碳源,可在一定程度上减少微生物的污染。
③从能源供应来说,相同物质的量浓度下,蔗糖比葡萄糖提供的能量多。
问题2:在人教版高中生物教材中下列2处的叙述易于产生矛盾。
1、在质壁分离与复原实验中,教材的意思明显是把蔗糖当做不能被植物细胞吸收来处理的。
2、在植物组织培养中,利用蔗糖作为碳源,教材的意思变成了蔗糖可以被植物细胞吸收。
学生特别难理解如果组培时蔗糖可以被吸收,那么30%蔗糖所致的质壁分离就会自动复原,为什么还要用水来处理?我们教师在做质壁分离与复原实验的时候,最好先给学生说清楚,蔗糖不是不被吸收,而是吸收速率太慢。
这样在后面处理组培时用蔗糖做碳源,就更顺当一些。
教材中认为蔗糖当做不能被植物细胞吸收的地方有两个:1、质壁分离与复原实验。
2、教材必修1的30页,二糖必须分解成单糖才能被细胞吸收。
植物组培培养基的成分培养基是人工配制的,满足不同材料生长,繁殖或积累代谢产物的营养物质。
在离体培养条件下,不同种类植物对营养的要求不同,甚至同一种植物不同部位的组织以及不同培养阶段对营养要求也不相同。
筛选合适的培养基是植物组织培养极其重要的内容,是决定成败的关键因素之一。
大多数植物组织培养基的主要成分是无机营养物质(大量营养元素和微量营养元素)、碳源、有机添加物、植物生长调节剂和凝胶剂。
一些组织可以生长在简单的培养基上,这些培养基只含无机盐和可利用的碳源(蔗糖),但大多数组织必须在培养基中添加维生素、氨基酸和生长物质,而且经常还将一些复合的营养物质加入到培养基中,这种由“化学定义”的化合物组成的培养基称为“合成”培养基。
人们已设计了许多培养基用于特殊组织和器官的培养。
怀特培养基是最早的植物组织培养基之一,最初作为根培养的培养基。
为了诱导培养组织器官发生和再生植株,广泛使用含有大量无机盐成分的MS(Murashige和Skoog,1962)和LS(Linsmaier 和Skoog,1965)培养基。
原本为细胞悬液或愈伤组织培养而设计的B5培养基,经过改良后,被证实有利于原生质体培养。
同时,B5培养基也被用于诱导原生质体再生植株。
尽管Nitshch(1969)为花药培养设计的培养基仍然使用频繁,但另一个称为N6的培养基,专门用于禾谷类花药培养和其他组织培养。
类似的,N6培养基越来越多地用于大豆、红三叶草和其他豆科植物的培养。
该培养基营养成分促进胚性细胞和原生质体再生细胞快速生长。
使用这些培养基成功的原因很可能是营养元素的比例和浓度基本上满足不同培养体系中细胞或组织生长和分化的最适需要。
植物组织培养基中无机和有机成分的浓度用质量浓度(mg/L 或ppm,但现在习惯用mg/L)或物质的量浓度(mol/L)表示。
按照国际植物生理学协会的推荐,应该用mol/L表示大量营养元素和有机营养成分浓度,用μmol/L表示微量营养元素、激素、维生素和有机成分浓度。
糖类在植物组织培养中的效应摘要糖类是影响植物组织培养成功与否的关键之一。
迄今为止,已用于植物组织培养的糖类有50多种。
在植物体细胞组织培养中,蔗糖一直作为标准碳源,然而其他糖类物质如:葡萄糖、麦芽糖和山梨醇对植物体细胞培养也产生了一定的影响。
在植物花药培养中,蔗糖较好,但应注意麦芽糖对花药培养的促进作用。
关键词糖类,组织培养EFFECT OF SUGAR SOURCES ON PLANT TISSUE CULTUREAbstract Sugar has a great influence on plant tissue culture.So far,fifty kinds of sugar have been used in plant tissue culture.In somatic culture,sucrose has been a standard carbon source,however other kinds of sugar such as glucose,maltose and sorbitol have a certain influence on in vitro tissue culture.In anther culture,sucrose is better,but more attention should be paid to maltose which has a positive effect in anther culture.Key words Sugar,Plant tissue culture在植物组织培养中糖类不仅为培养物提供能量,而且是培养物渗透环境的主要调节者(吕芝香,1981;梁海曼,1991;孙宗修等,1993)。
其中蔗糖作为碳源和渗压剂的比例约为3∶1~3∶2,即约有1/4~2/5的蔗糖用于保持培养基的渗透压(梁海曼,1991),培养基中加入渗压剂甘露醇或山梨醇有利于培养物生长和分化(Hildebrandt 等,1949;Kavi,1987),不同糖类具有不同的生理效应(吕芝香,1981;梁海曼,1991)。
228学术论丛对糖类在植物组织培养中的效应分析李羽彤辽宁省铁岭市高级中学摘要:在对植物组织进行培养过程中,糖类是碳的主要来源,糖类不仅为植物组织提供了大量的能量,还促进其新陈代谢,使培养植物组织过程更加顺利的进行。
基于此,本文通过对植物组织培养时应用的糖类进行分析,从细胞培养、花药培养、植物生长量和生长速度等方面入手,详细的论述了糖类在植物组织培养中的效应。
关键词:糖类;植物组织培养;效应前言:在培养植物组织时,糖类是植物组织渗透环境的关键调节者之一,将糖类应用到其中之后,可以使培养基渗透压始终保持一致,有利于植物组织的分化和生长。
同时,糖的用量和种类都会影响植物组中的生长量和生长速度,也影响着系统的形态变化、合成次生代谢物过程以及植物组织的代谢水平等,是培养植物组织成功与否最为关键的因素。
1植物组织培养中应用的糖类通常情况下,在培养植物组织过程中,利用蔗糖对其进行培养,同时蔗糖也一直被看做是标准碳源,大部分培养基合成过程中都是以蔗糖为主要碳源。
近年来,随着研究的不断深入以及科学技术的不断发展,许多研究显示,蔗糖并不是唯一的最佳碳源,有很多糖类都能够作为碳源而应用于培养基中。
如:单糖主要包含核糖、半乳糖、山梨糖、甘露糖、果糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、赤藓糖、脱氧核糖、甘露庚糖等。
二糖主要包含蔗糖、纤维二塘、麦芽糖等。
三糖主要包含麦芽三糖、棉子糖等。
多糖主要包含糖原、直链淀粉、淀粉以及可溶性淀粉等。
还有诸如糖胺、糖醇、磷酸化糖以及混合糖类。
这些糖都可以作为培养植物组织的碳源。
2糖类在植物组织培养中的效应2.1在细胞培养中的效应糖类在细胞培养中的效应主要体现在两方面,1)在细胞合成次生代谢物和代谢水平中的效应。
糖类作为培养植物组织中的关键能源和碳源,将糖类应用到其中之后,增加其浓度可以使细胞中有利于促进植物新陈代谢的物质含量增加,这是由于在培养过程中,加大了糖类的含量,会使培养基渗透压增大,促使细胞不断分化,从而提高植物组织生陈代谢水平。
组培时的蔗糖浓度计算公式蔗糖浓度计算公式在组织培养中的应用。
引言。
组织培养是一种重要的生物技术手段,通过在无菌条件下培养植物细胞、组织或器官,可以实现植物再生、快速繁殖和基因转化等目的。
在组织培养中,培养基的配方是非常重要的,其中蔗糖是常用的碳源之一。
蔗糖浓度的调节对于植物组织培养的成功至关重要。
因此,掌握蔗糖浓度的计算公式及其在组织培养中的应用是非常重要的。
蔗糖浓度计算公式。
蔗糖浓度的计算公式是根据溶液的摩尔浓度来计算的。
蔗糖的摩尔质量为342.3g/mol,而摩尔浓度的计算公式为:摩尔浓度(M)= 质量(g)/摩尔质量(g/mol)/体积(L)。
根据这个公式,可以计算出蔗糖的摩尔浓度。
在组织培养中,我们通常使用的是质量浓度,即在一定体积的溶液中蔗糖的质量。
质量浓度(C)和摩尔浓度(M)之间的关系可以用下面的公式表示:C = M ×摩尔质量。
通过这个公式,我们可以根据蔗糖的摩尔浓度计算出其质量浓度,从而确定在培养基中添加蔗糖的量。
蔗糖浓度的调节在组织培养中的应用。
蔗糖作为碳源在植物的生长和代谢中起着非常重要的作用。
在组织培养中,蔗糖的浓度会影响到植物细胞的生长和分化。
一般来说,较低浓度的蔗糖有利于植物细胞的分化和再生,而较高浓度的蔗糖则会抑制细胞的生长。
因此,在组织培养中,需要根据具体的培养对象和目的来调节蔗糖的浓度。
在进行组织培养实验时,首先需要确定所使用的植物材料的特性和要达到的培养目的。
根据这些信息,可以选择合适的蔗糖浓度。
一般来说,对于快速生长的植物组织,可以选择较低浓度的蔗糖,而对于难以分化的组织,可以选择较高浓度的蔗糖。
在确定了蔗糖浓度后,就可以根据上述的计算公式来计算出需要添加的蔗糖的量。
在实际操作中,通常会先将蔗糖溶解在适量的水中,然后根据需要的最终浓度来调节溶液的体积。
这样可以确保蔗糖在培养基中的均匀分布,从而更好地满足植物细胞的生长需求。
除了在植物组织培养中的应用外,蔗糖浓度的计算公式也可以在其他领域得到应用。
略谈高中生物学教学中涉及的蔗糖和淀粉摘要:主要介绍蔗糖和淀粉的理化性质、蔗糖和淀粉在高中生物学实验中的应用以及光合作用过程中淀粉和蔗糖的合成等。
关键词:淀粉;蔗糖;质壁分离;光合作用;气孔1植物中的蔗糖和淀粉1.1 蔗糖的理化性质蔗糖是重要的二糖,由1分子葡萄糖和1分子果糖组成,属于非还原性糖,化学性质比较稳定,一般不发生反应,除非酶的催化水解。
光合产物运输的主要形式是蔗糖[1]。
1.2 淀粉的的理化性质和分类淀粉是植物生长期间以淀粉粒形式贮存于细胞中的贮存多糖。
它在种子、块茎和块根等器官中含量特别丰富。
淀粉粒为水不溶性的半晶质,在偏振光下呈双折射。
淀粉粒的形状(有卵形、球形、不规则形)和大小(直径1~175μm)因植物来源而异。
淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。
直链淀粉含几百个葡萄糖单元;支链淀粉含几千个葡萄糖单元。
在天然淀粉中直链的占20%~26%,它是可溶性的,其余的则为支链淀粉。
当用碘溶液进行检测时,直链淀粉液呈显蓝色,而支链淀粉与碘接触时则变为红棕色[2]。
原因是:具有长螺旋段的直链淀粉可与长链的聚I3?形成复合物并产生蓝色。
直链淀粉-碘复合物含有19%的碘;支链淀粉-碘复合物则为微红至紫红色[3],这是因为支链淀粉的支链对于形成长链的聚I3?而言是太短了。
1.3 蔗糖和淀粉的水解 1分子蔗糖在蔗糖酶的作用下,水解成1分子的葡萄糖和1分子的果糖。
淀粉可以在稀酸(如稀硫酸,需要加热)或淀粉酶的催化下水解:(C6H10O5)n (淀粉)+nH2O→nC6H12O6(葡萄糖)。
1.4 蔗糖和淀粉在植物体内的作用蔗糖是光合作用的产物之一,可以水解成单糖,为植物提供能量,蔗糖还可以为许多多聚体提供碳源,尤其是很多生物大分子的碳链骨架。
淀粉作为植物体内的储能物质,可以为人体提供能量,淀粉在人体内先被唾液淀粉酶分解成麦芽糖,然后麦芽糖分解成葡萄糖。
葡萄糖经过糖酵解过程生成丙酮酸;或者淀粉直接分解成糖酵解中间产物葡萄糖-1-磷酸(这一部分没来得及和唾液充分混合),然后生产丙酮酸。
疑问及解答:《生物工程》1.植物组织培养的培养基为什么只用蔗糖而不用葡萄糖?解答:植物与动物的最大差别就是植物是自养型的(光合作用)而动物是异养型的(外部吸收代谢)。
植物光合产物是多糖(二碳糖以上,包括蔗糖),贮藏产物形式是淀粉,而淀粉的合成前体就是蔗糖。
蔗糖=葡萄糖+果糖,所以蔗糖的合成必须同时要有葡萄糖和果糖,其实植物也只能吸收葡萄糖和果糖。
在组织培养中加入蔗糖,经熬煮和高压灭菌后就会分解成生物植物能够吸收的葡萄糖和果糖形式。
其实这样看来在组培中,植物也有部分异养的特点,如果在培养基中缺少任何一种糖的形式,植物在自养能力(光合,呼吸,产物代谢等)较差的情况下,就难免会影响其生理代谢。
与植物不同的,动物是异养型的他不需要淀粉的积累,也没光合作用,动物细胞本身所处的生理环境和代谢方式就决定了它对糖形式的要求了。
2.观察动物细胞有丝分裂时用什么解离?解答:①胰蛋白酶。
②一般用白细胞,不须解离。
③好像用受精卵④实验中是用马蛔虫卵3.动物细胞培养的理论依据是什么?解答:①细胞具有分裂能力②细胞增殖4.动物细胞融合与植物细胞体细胞杂交的原理完全相同,这句话错,不知它们除了相同的原理(细胞膜的流动性)还有什么不同的原理?细胞的全能性是植物细胞体细胞杂交的原理吗?解答:细胞的全能性是植物细胞体细胞杂交的原理。
5.请问植物体细胞杂交与动物细胞融合的原理相同吗?如果不同,那它们个自的原理是什么?解答:植物体细胞杂交原理:细胞膜的流动性细胞的全能性动物细胞融合原理:细胞膜的流动性6.植物细胞工程的理论基础是细胞全能性,那么动物细胞工程的理论基础有是什么?解答:植物细胞培养的原理:植物细胞的全能性植物体细胞杂交的原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性植物原生质体融合的原理:细胞膜的流动性动物细胞融合的原理:细胞膜的流动性动物细胞培养的原理:细胞的增殖动物细胞融合的原理:细胞膜的流动性核移植技术的原理:动物细胞核的全能性细胞生命活动的基础:新陈代谢细胞生命活动的物质基础:原生质细胞分化的基础:细胞分裂7.动物细胞培养过程中需要有胰蛋白酶把动物组织分散成单个细胞,植物组织培养时需要这个过程吗?有什么区别没有?解答:如果不把动物细胞分开,也就是细胞之间相互接触,这样细胞之间就存在“接触”抑制作用,进而抑制细胞的分裂。
组培苗移栽前为什么要进行炼苗?机理为何?#fontzoom span *{font-size:16px} 组培苗虽然具有一定的光合能力,处于高湿、弱光、低CO2、恒温、异养条件下生长,其组织分化不完善,光合自养能力弱,适应性差,气孔多而且不易关闭、叶绿素少、根毛少,炼苗过程为逐步改变其生长条件逐步促使其组织发育完全,以适应外界环境生活:叶绿素增多,改善气孔的调节功能使蒸腾下降,根毛发育完善等,提高其对环境的适应能力。
详见:试管苗移栽易于死亡的理论基础离体繁殖的试管苗的能否大量应用于生产,特别是木本植物、名贵花卉能不能取得好的效益,取决于最后一关,即试管苗能否有高的移栽成活率。
试管苗移栽过程复杂,在未掌握其有关理论和技术时,若盲目移栽,势必造成高的死亡率,而导致前功尽弃。
因此掌握有关理论和技术十分重要大力提高移栽成活率,建立高而稳定的移栽工序和方法是十分重要的。
(一)试管苗移栽后易于死亡的原因试管苗一般在高湿、弱光、恒温下异养培养,出瓶后若不湿极易失水而萎蔫死亡。
从形态解剖和生理功能两方面分析其原因如下:1、形态解剖方面(1)根①无根一些植物,特别是木本植物,试管繁殖中能不断生长、增殖,但不生根而无法移栽。
王际轩等(1989)和薛光荣等(1989)报道苹果部分品种茎尖再生植株和花药诱导的单倍体植株不生根或生根率极低,无法移栽而采用嫁接法解决。
牡丹试管繁殖也因生根问题未解决而不能用于生产。
②根与输导系统不相通Mccowm(1978)报道桦木从愈伤组织诱导的根,不与分化芽的输导系统相通。
李曙轩等发现花椰菜等芸苔属蔬菜第一次培养可诱导成苗,但培养的苗,根系是从愈伤组织上产生的,与茎叶维管束不相通,需将芽切下转移到生根培养基上再长根,才与茎的维管束相通,移栽才能成活。
Donnelly等(1985)观察花椰菜植株,发现根与新枝连接处发育不完善,导致根枝之间水分运输效率低。
林静芳(1985)在杨树上,陈正华在橡胶上,Red(1982)在杜鹃上均发现此现象。
第一章测试1.细胞培养属于植物组织培养。
A:对B:错答案:A2.植物组织培养不需要在无菌的条件下进行。
A:对B:错答案:B3.学习植物组织培养不需要重视实验技能培训。
A:错B:对答案:A4.植物组织培养对电能的消耗不大。
A:错B:对答案:A5.植物组织培养可以代替田间试验。
A:错B:对答案:A第二章测试1.植物组织培养实验室由()组成。
A:细胞学观察室B:移栽驯化室C:化学实验室D:无菌操作室E:培养室答案:ABCDE2.植物组织培养实验室基本仪器和设备有()。
A:玻璃器皿B:灭菌设备C:器械用具D:超净工作台E:天平答案:ABCDE3.植物组织培养需要的环境条件包括()。
A:光照B:培养基pH值C:培养基渗透压D:温度E:气体答案:ABCDE4.无菌操作是植物组织培养的关键技术。
A:错B:对答案:B5.组织培养材料不需要氧气。
A:错B:对答案:A第三章测试1.按照国际植物生理协会的建议,所需要的浓度大于()的元素为大量元素。
A:0.5mmol/LB:0.1mmol/LC:0.2mmol/LD:0.7mmol/L答案:A2.无机营养包括()和各种无机盐类。
A:糖B:水C:氨基酸D:维生素答案:B3.在培养基中加入(),主要是为了吸附培养基及培养物泌出物中的抑制物质。
A:水B:活性炭C:蛋白质D:糖答案:B4.()主要作用是抑制外植体的褐变。
A:糖B:无机盐C:有机物D:抗氧化物答案:D5.蔗糖使用浓度一般在()。
A:6%-7%B:0.5%-1%C:2%-5%D:10%-20%答案:C第四章测试1.植物在其生长发育过程中都要经过幼年期和成年期两个阶段。
A:错B:对答案:B2.使用适当的栽培技术措施可以提高植物材料的复壮程度。
A:错B:对答案:B3.胚不可以做为组织培养的材料。
A:错B:对答案:A4.花粉不是复壮的细胞。
A:对B:错答案:B5.成熟的植物材料做组织培养容易成功。
A:错B:对答案:A第五章测试1.植物离体快繁不一定要形成完整的新植株。
人教生物课本中几个困惑的问题1. 为什么核移植时常用去核的MⅡ中期卵母细胞?在人教版高中生物教科书《现代生物科技专题》P48的体细胞核移植过程流程图中,为什么用的是处于MⅡ中期次级卵母细胞作为受体细胞?细胞核移植常用受体细胞是处于MⅡ中期的卵母细胞,这是由于第一极体与中期染色体位置很近,可以通过去除极体附近的部分细胞质的方法把中期染色体去掉。
一般将去除中期染色体的过程称为去核,实质上去除的是中期染色体而不是细胞核。
为何用MⅡ中期的卵母细胞,这是因为绝大多数哺乳动物从卵巢排出的卵母细胞都处于MⅡ中期。
这些卵母细胞只有在受精或人工激活后才完成减数第二次分裂,因此MⅡ中期卵母细胞最易获得。
此外,由于MⅡ中期卵母细胞内成熟促进因子(MPF)活性高,有利于激发供体细胞细胞核的全能性,对移入的供体核重编程有利,核移植效率似乎也较高……鉴于MⅡ中期卵母细胞容易获得和去核,核移植胚胎发育率也相对较高,人们一般都直接用MII中期的卵母细胞作为受体卵。
2. 单细胞生物有细胞凋亡吗?细胞凋亡普遍存在于动物和植物中。
例如,人体发育过程中组成鳃的细胞的清除、植物发育过程中胚柄的退化、成熟的植物个体中单性花器官的退化等都属于细胞凋亡。
根据概念判断,单细胞生物没有细胞凋亡。
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。
对于单细胞生物来讲,细胞的死亡就意味着生命的结束,不可能有哪个基因决定让自己生命结束的。
所以我认为对于单细胞生物不应该有细胞凋亡的说法。
那么,单细胞死亡不属于细胞凋亡吗?对个体而言,细胞(个体)死亡对它来说是不好的,但是对群体对种群的进化来说是有利的啊,从这个方面来讲,单细胞死亡就应该属于细胞调亡。
高中阶段一般不考虑单细胞动物的细胞调亡。
3. PCR技术中需要能量吗?需要能量,由脱氧核苷三磷酸(dNTP)提供。
(ATP跟能量不等同)人教版高中生物《遗传和变异》教师教学用书指出,参与DNA复制的合成原料是三磷酸核苷酸(dATP,dGTP,dCTP,dTTP),三磷酸核苷酸内含两个高能磷酸键,断掉之后可以释放出能量。
影响植物组织培养的因素1.植物的材料(1)不同的植物组织,培养的难易程度差别很大。
例如,烟草和胡萝卜的组织培养较为容易,而枸杞愈伤组织的芽诱导就比较难。
(2)同一种植物材料,因器官来源及其生理状况、材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。
2.培养基离体的植物组织和细胞,对营养、环境条件要求相对特殊,需要配制适宜的培养基。
植物组织培养常用MS培养基,其主要成分包括:(1)无机营养:大量元素:除了C、H、O外还有N、S、P、Mg、K、Ca等微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Co、I等(2)有机营养维生素、Aa、琼脂、活性炭、烟酸、肌醇、蔗糖等(3)植物激素植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。
在生长素存在的情况下,细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。
按照不同的顺序使用这两种激素,会得到不同的实验结果。
当同时使用这两种激素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。
(4)能量和渗透压通常植物本身进行光合作用,产生糖类,不需要从外部供给糖,但在植物组织培养进行异养的状况下,大多不能进行光合作用来合成糖类,因此必须哎培养基中添加糖(一般是蔗糖),作为碳源和能源物质,同时糖对保持培养基的渗透压也有重要作用。
(5)PH3.温度温度是植物组织培养中成功的重要条件。
在植物组织培养中大多采用最适温度,并保持恒温培养,以加速生长。
通常采用25加减2摄氏度的温度,对大多数植物来讲是合适的,但也因种类而异。
进行菊花组织培养时是18~22度。
4.光照不同的植物对各种条件的要求往往不同。
组织培养中光照也是重要条件,它对生长和分化有很大影响。
当然这也和材料的性质、培养基情况以及由于光照而引起的温度上升等方面的因素有关。
菊花培养的光照强度为1000~4000lx,每天光照12h。
植物组培培养基的成分培养基是人工配制的,满足不同材料生长,繁殖或积累代谢产物的营养物质。
在离体培养条件下,不同种类植物对营养的要求不同,甚至同一种植物不同部位的组织以及不同培养阶段对营养要求也不相同。
筛选合适的培养基是植物组织培养极其重要的内容,是决定成败的关键因素之一。
大多数植物组织培养基的主要成分是无机营养物质(大量营养元素和微量营养元素)、碳源、有机添加物、植物生长调节剂和凝胶剂。
一些组织可以生长在简单的培养基上,这些培养基只含无机盐和可利用的碳源(蔗糖),但大多数组织必须在培养基中添加维生素、氨基酸和生长物质,而且经常还将一些复合的营养物质加入到培养基中,这种由“化学定义”的化合物组成的培养基称为“合成”培养基。
人们已设计了许多培养基用于特殊组织和器官的培养。
怀特培养基是最早的植物组织培养基之一,最初作为根培养的培养基。
为了诱导培养组织器官发生和再生植株,广泛使用含有大量无机盐成分的MS(Murashige和Skoog,1962)和LS(Linsmaier和Skoog,1965)培养基。
原本为细胞悬液或愈伤组织培养而设计的B5培养基,经过改良后,被证实有利于原生质体培养。
同时,B5培养基也被用于诱导原生质体再生植株。
尽管Nitshch(1969)为花药培养设计的培养基仍然使用频繁,但另一个称为N6的培养基,专门用于禾谷类花药培养和其他组织培养。
类似的,N6培养基越来越多地用于大豆、红三叶草和其他豆科植物的培养。
该培养基营养成分促进胚性细胞和原生质体再生细胞快速生长。
使用这些培养基成功的原因很可能是营养元素的比例和浓度基本上满足不同培养体系中细胞或组织生长和分化的最适需要。
植物组织培养基中无机和有机成分的浓度用质量浓度(mg/L或ppm,但现在习惯用mg/L)或物质的量浓度(mol/L)表示。
按照国际植物生理学协会的推荐,应该用mol/L表示大量营养元素和有机营养成分浓度,用μmol/L表示微量营养元素、激素、维生素和有机成分浓度。
植物组织培养实验中相关的问题答案解答了组培中玻璃化培养基过软等相关的问题1.为什么顶端分生组织没有病毒,生长的好?病毒在寄生植物体内随维管束系统转移,在茎尖分生组织中没有维管束系统,病毒运动困难,其移动速度落后于茎尖生长速度,导致顶端分生组织附近病毒浓度低,甚至不带病毒。
、①在植物体内,病毒是通过维管束系统移动的,分生组织不存在维管束系统。
②病毒在细胞间移动的另一个途径是通过胞间连丝移动,速度较慢,难以赶上茎尖分裂旺盛的分生细胞。
③分裂旺盛的分生细胞代谢活性强,使病毒无法复制。
2.超净工作台的工作原理?将室内空气经粗过滤器初滤,由离心风机压入静压箱,再经过高效空气过滤器精滤,由此送出的洁净气流从一定的均匀的断面风速通过无菌区,从而形成无尘无菌的高洁净度工作环境。
将空气通过由特制的微孔泡沫塑料片层叠合组成的“超级滤清器”后吹送出来,形成连续不断的无尘无菌的超净空气层流,即所谓“高效的特殊空气”,它除去了大于0.3μm的尘埃、真菌和细菌孢子等等。
超净空气的流速为24~30m/min,这已足够防止附近空气可能袭扰而引起的污染,这样的流速也不会妨碍采用酒精灯或本生灯对器械等的灼烧消毒。
3.植物组织培养中培养液中的碳源为什么蔗糖最好,为何不用单糖?螯合铁有何好处?植物在光合作用后合成的碳水化合物一般以蔗糖和淀粉形式储存,蔗糖可以储存也方便转运,且植物利用蔗糖的系统很完善,因此培养基用蔗糖。
培养基中添加蔗糖而不是葡萄糖,是以大量实验为基础的。
大量实验表明,蔗糖能支持绝大多数植物离体培养物的旺盛生长,因此被作为植物组织培养的标准碳源而广泛应用,大多数合成培养基也均以蔗糖作为唯一的碳源。
其中的原因可能有下列几个方面:①同样作为碳源和能源物质,蔗糖较葡萄糖能更好地维持培养基内的低渗环境。
配制相同质量分数的培养基,蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖,若采用葡萄糖作为碳源,易使植物细胞脱水而生长不良。
同时,植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率,所以蔗糖形成的渗透压可较长时间地保持相对稳定。
植物组织培养过程中的影响因素生化制药班20120614128袁汉辉摘要:文章总结了植物组织培养过程中培养基中的添加成分对植物材料生长的影响以及光照,温度,湿度等。
外界条件对植物生长的影响。
关键词:植物;组织培养;影响因素植物组织培养是20世纪之初,以植物生理学为基础发展起来的新兴技术,是指在离体条件下利用人工培养基对植物器官、组织、细胞、原生质体等进行培养,使其形成完整的植株。
包括器官培养、茎尖分生组织培养、愈伤组织培养、细胞培养和原生质体培养等。
早在1902年,德国著名的植物学家Hanberlandt 根据细胞理论预言细胞的全能性,认为每个细胞像胚胎细胞那样,可经过体细胞发育成一棵完整的植株,但限于当时的技术条件,培养没有获得成功,然而他所提出的具有开创性的科学推断吸引了许多科学家去探索。
1培养基成分1.1无机成分为了满足植物的正常生长和发育,培养基中需要加入适量的矿物质成分,而这些矿物质主要来源于无机盐。
不同的培养基配方,其无机盐养分的含量和化合物种类不同。
这些无机盐组成各种化合物,参与机体的建造,构成一些特殊的生理活性物质,参与活跃的新陈代谢;这些元素之间互相协调,以维持离子浓度的平衡、胶体的稳定、电荷的平衡等电化学方面的作用,在发育方面,一定的元素影响到形态发生和组织、器官的建成。
植物生长所需要的养分不足则生长缓慢,或发生缺素症状,影响快繁生产,养分过剩则会引起盐害。
1.2碳源碳源主要包括糖类物质、醇类物质和有机酸,以糖类物质最为重要。
糖是重要的能源物质,是植物组织培养条件下生长发育不必不可少的物质。
对多数植物来说,蔗糖是最好的源,其次是果糖和葡萄糖。
过去的研究一直表明组培中必须加入糖作为培养材料的碳素营养供给,日本千叶大学古在丰树教授最早研究开发一种新的无糖植物组培技术。
他首先研究发现容器中的小植株也具有光合自养能力,从而考虑改变植株的营养方式以CO 作为植株的碳源,同时改善植株的生理和能量代谢,使植株更好的发挥自身的光合能力,降低生产成本。
糖类在植物组织培养中的效应
丁世萍;严菊强;季道藩
【期刊名称】《植物学报》
【年(卷),期】1998(015)006
【摘要】糖类是影响植物组织培养成功与否的关键之一。
迄今为止,已用于植植物组织培养的糖类有50多种。
在植物花药培养中,蔗糖较好,但应注意麦芽糖对花药培养的促进作用。
【总页数】1页(P42)
【作者】丁世萍;严菊强;季道藩
【作者单位】浙江农业大学农学系;浙江农业大学农学系
【正文语种】中文
【中图分类】Q944.6
【相关文献】
1.蔗糖在植物组织培养中的效应 [J], 王刚;陈宝刚;刘东升
2.对糖类在植物组织培养中的效应分析 [J], 李羽彤
3.糖类抗原125糖类抗原153糖类抗原199水平变化在系统性红斑狼疮患者中的表达意义 [J], 李萍
4.对糖类在植物组织培养中的效应分析 [J], 李羽彤[1]
5.糖类抗原125、糖类抗原153和糖类抗原724联合检测在胃癌诊断中的应用价值 [J], 李田田;薛文华;秦迁;丁素英
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组培生根配方一、生长调节物质生长调节物质在组培生根过程中起着至关重要的作用。
常用的生长调节物质包括吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和多效唑(PP333)等。
这些物质能够促进根原基的分化,进而促进根系的生长。
其中,吲哚丁酸是最常用于生根的调节物质,其效果较为明显。
二、无机盐无机盐是植物生长所必需的营养元素,对于组培生根同样重要。
在生根配方中,常见的无机盐包括硝酸铵、硝酸钾、磷酸二氢钾等,这些无机盐能够提供植物所需的氮、磷、钾等营养元素,促进根系的正常生长。
三、维生素和氨基酸维生素和氨基酸也是组培生根配方中常见的添加物。
这些物质能够提供植物所需的营养,促进根系的生长和发育。
常见的氨基酸如甘氨酸、谷氨酸等,维生素如维生素B1、维生素B2等。
四、糖类物质糖类物质是组培生根过程中的主要碳源,为植物提供能量。
通常使用的糖类物质为蔗糖,其不仅能够提供能量,还能够维持培养基的渗透压。
在生根配方中,糖的浓度一般为2%-3%。
五、天然附加物天然附加物如椰子乳、香蕉泥、番茄汁等,能够为组培生根提供必要的营养物质和生长因子,同时还能改善培养基的物理性质。
在生根过程中,可根据需要选择适当的天然附加物添加到培养基中。
六、激素种类和浓度激素的种类和浓度是组培生根的关键因素之一。
在生根配方中,需根据植物种类和培养目的选择适当的激素种类和浓度。
如上文所述,吲哚丁酸是最常用的生根激素之一,其浓度一般为0.5-1.0毫克/升。
同时,激素的浓度和配比也需要根据具体的植物种类和培养条件进行调整。
七、pH值和培养基类型pH值和培养基类型也是组培生根的重要因素。
一般来说,适宜的pH值为5.5-6.0,以利于根系的正常生长。
培养基类型可分为固体培养基和液体培养基两类,具体选择应根据植物种类和培养目的而定。
在固体培养基中,一般会添加琼脂作为凝固剂。
液体培养基则适用于大量繁殖和生根过程,能够提供足够的营养物质和氧气给植物根部。
在组织培养的初期,由于细胞不能进行光合作用,需要在培养基中添加能源物质.葡萄糖是最常用的生物能源物质,但按教材中的介绍配制植物培养基时都不是添加葡萄糖作为能源物质,而课本介绍却是用蔗糖.之所以用蔗糖作为碳源,主要有以下三个方面的原因:①同样作为碳源物质为植物细胞提供能量,蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压.配制相同质量分数的培养基,蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖.因此,若用同样质量的葡萄糖作为碳源,容易使植物细胞脱水而生长不良.同时,植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率,所以蔗糖形成的渗透压可以在相对长的时间内保持稳定;②植物组织培养过程中,要时刻注意防止培养基受到微生物的污染.微生物生长过程最常利用的碳源是葡萄糖,而很少能利用蔗糖.因此,采用蔗糖作为培养基的碳源,可在一定程度上减少微生物的污染.③诱导作用.在培养基成分中,增加生长素的浓度,导致木质部形成,增加蔗糖浓度则导致韧皮部形成.当生长素水平恒定时,2%蔗糖使分化出的全部是木质部,4%蔗糖使分化出的几乎全部是韧皮部,3%蔗糖则可以分化出两者.所以,生长素和蔗糖浓度决定愈伤组织中维管束的类型与数量.因此,在植物组培中要选用蔗糖而不选用葡萄糖.\x0d植物组织培养中,培养基中的蔗糖浓度较低的,一般为3%~10%,而质壁分离中的蔗糖浓度为30%,可见两者浓度差距之大,质壁分离由于时间短,细胞吸收的量很少,而不是不能吸收,不足以对细胞液渗透压造成影响,才会出现壁分离现象.而只要浓度不是过高,时间又足够长,那么蔗糖就可以以自由扩散的形式进入植物细胞内而被植物利用.同时植物体内有蔗糖转化酶,可以吸收和利用蔗糖.而且转化酶在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用.研究表明,转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输等多项功能,因此在植物培养基中加蔗糖.\x0d 另外,在果酒制作中,为使酵母迅速发生作用,可加极少量(一小撮)蔗糖.原因:酵母菌能分泌转化酶在胞外分解蔗糖后再吸收利用单糖,加入蔗糖使发酵原料更丰富,有利于早期酵母的大量繁殖而成为优势菌,从而抑制其他杂菌的繁殖.\x0d第一种说法:蔗糖通过次级主动运输形式直接被植物细胞吸收.次级主动运输是细胞利用初级主动运输的ATP酶或质子泵建立的质子梯度进行的物质运输,并非直接利用ATP水解释放的能量.经科学家研究,其吸收过程大致如下:质子泵将质子泵出细胞,胞外形成较高的质子浓度,建立起细胞内外的浓度梯度;这样,胞外的质子顺着浓度梯度趋向于向胞内扩散,细胞膜上的特殊载体除运输质子外,连同蔗糖一起转运至细胞内.\x0d第二种说法:在植物细胞的细胞壁、细胞质和液泡都存在着蔗糖酶,蔗糖首先被水解为葡萄糖和果糖,这些单糖分子再以主动运输方式进入细胞.\x0d研究人员在叶片的韧皮部发现了一系列蔗糖运输载体,包括菠菜蔗糖载体(Riesmeier等,1992)、马铃薯蔗糖载体StSUT1(Riesmeier等,1993)、车前草蔗糖-H+共运输载体PmSUC2(Gahrtz等,1994)和2个拟南芥蔗糖运输载体suc1和suc2(Sauer 和Stolz,1994).\x0d在教材中的质壁分离实验中,的确谈到蔗糖不能通过原生质层.实质上是蔗糖进入的速度非常慢,而不是完全不能进入.蔗糖进入的原因是一种主动运输形式.还有一种可能,洋葱表皮细胞的细胞膜上没蔗糖载体,而植物组织
培养中所培养的细胞含有运输蔗糖的载体.。