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植物器官培养（plant organ culture）：是指对植物某一器官的全部或部分或器官原基，进行离体培养的技术。
植物器官有：营养器官，根、茎、叶；繁殖器官，花、果实、种子
营养器官培养中最广泛的取材部位：顶端分生组织（shoot tip）
与无菌苗的培养有关系，Dome是拱形的、十分光滑，培养难度比较大；meristem tip带1-2个叶原基，通常用meristem tip culture。快繁可以用shoot tip culture
植物组织培养（狭义的）：
指对植物组织（分生组织、形成层、木质部、韧皮部、表皮、皮层组织、薄壁组织）及培养产生的愈伤组织进行离体培养的技术。
第一节 植物器官和组织培养的基本程序
基本程序为：
1）获得无菌外植体（外植体选择、消毒及接种）
2）形态发生（继代增殖），不断产生不定芽与胚状体，或者其他特殊器官，原球茎、小鳞茎等
3）诱导生根与再生植株的移栽：试管内生根和试管外生根。
一、获得无菌外植体
污染是组织培养的一大障碍，不同的植物或同一植物的不同器官和组织的带菌程度不同，所用灭菌剂的种类、浓度及灭菌方法也不相同。
（一）供体植物材料
田间取材、温室材料、无菌材料
温室材料通常比田间取材更容易灭菌
（二）外植体的选择和处理
1、外植体的选择原则：再生能力强、遗传稳定性好、来源丰富、灭菌容易
顶端（那就只有一个），根端（消毒难度大）
2、常用的外植体：
根：根尖
茎：茎尖、茎段、块茎、鳞茎等
叶：子叶
花：花序、花粉、花药
果实：胚（未成熟胚、幼胚；胚败育的挽救）
种子：播种产生无菌苗
3、外植体的灭菌（sterilization）
杀菌并保护外植体。
常用的灭菌剂：次氯酸钠、氯化汞、酒精等
氯化汞灭菌效果最好，但难清除，可以重复使用。
酒精通常与次氯酸钠配合使用。75%酒精消毒效果好。
（三）植物材料灭菌的一般过程
冲洗、消毒、无菌水、冲洗
1、将采来的植物材料除去不用的部分，把材料切割成适当大小，即灭菌容器能放入为 宜。置自来水龙头下流水冲洗几分钟至数小时，冲洗时间视材料清洁程度而宜。易漂浮或细小的材料（如茄科种子），可装入纱布袋内冲洗。流水冲洗在污染严重时特别有用。 洗时可加入洗衣粉(洗洁净)清洗，然后再用自来水冲净洗衣粉水。最理想的清洗物质是表面活性物质-吐温。
2、是对材料的表面浸润灭菌。要在超净台或接种箱内完成，准备好消毒的烧杯、玻璃 棒、70%酒精、消毒液、无菌水、表等。用 70%酒精浸10-30s。不要超时。处理完的材料在无菌条件下，待酒精蒸发后再剥除外层，取用内部材料。
3、是用灭菌剂处理。表面灭菌剂的种类较多，可根据情况选取1-2种使用。上述灭菌剂应在使用前临时配制，随配随用，氯化汞可短期内贮用。
4、是用无菌水涮洗，涮洗要每次3 min 左右，视采用的消毒液种类，涮洗3-10 次左右。无菌水涮洗作用是免除消毒剂杀伤植物细胞的副作用。
（四）影响因素
1、无菌环境：培养基、抗生素的使用
2、规范操作：结合实验示范操作
3、条件合适：温、光、湿
二、形态发生
愈伤组织诱导率、胚状体诱导率、芽分化率
三、诱导生根与再生植株的移栽
1、芽的发根率计算
2、生根方法：1）培养基诱导生根（试管内生根）；2）浸泡法生根（试管外生根）
3、光照和合适温度、活性炭（生根部位不需要光，但地上部分受光有利于根的生长；另外也可以吸收有害物质）
第二节 植物营养器官的培养
植物营养器官的培养在植物繁殖中占有重要的地位。可以在短期内培育出大量的再生小植株。
愈伤组织一般需要黑暗，诱导不定芽时光照，循环过程获得大量苗。
一、植物茎段培养（Stem Culture）
植物茎段培养指带1个以上定芽或不定芽的外植体（包括块茎、球茎、鳞茎在内的幼茎切段）进行的离体培养技术。培养茎段的主要目的是快繁。其次也可探讨茎细胞的生理特点，以及进行育种上的筛选突变体的过程。
茎段培养用于快速繁殖的优点在于：
- 培养技术简单易行，繁殖速度较快；
- 芽生芽方式增殖的苗木质量好，且无病，性状均一；
- 解决不能用种子繁殖的无性繁殖植物的快速繁殖问题等。
（一）材料的选择和处理
1、取生长健壮无病虫的幼嫩枝条或鳞茎盘。灭菌因材料老嫩和蜡质多少而定时间。
2、茎的基部比顶部切段，侧芽比顶芽的成活率低，所以应优先利用顶部的外植体，但由于每个新梢仅一个顶芽，也可利用腋芽，茎上部的腋芽培养效果较好。
3、在生长期取芽，在休眠期取外植体，成活率降低。如苹果在3-6月取材的成活率为60%，7-11 月下降到10%，12-2月都下降10%以下。
（二）培养基
最常用的基本培养基为MS培养基，培养条件保持25度左右，给予充分的光照和光期 经培养后茎段的切口特别是基部切口上会长出愈伤组织，呈现稍许增大，而芽开始生长，有时会出现丛生芽，从而得到无菌苗。
（三）芽的诱导
芽的诱导主要是细胞分裂素，配合一定的生长素即可。
在茎段培养中，促进腋芽增殖用6-BA 是最为有效的，依次为KT和ZT等。生长素虽不能促进腋芽增殖，但可改善苗的生长；GA对芽伸长有促进作用。
（四）继代扩繁
茎段培养的主要一步，这可由二种途径解决：
1、是促进腋芽的快速生长；好处是不会产生变异，能保持品种优良特性。且方法简便，可在各种植物上使用，每年从一个芽可增殖10万株以上。
2、是诱导形成大量不定芽。速度快，会产生变异，注意选用培养基和生长调节剂。
（五）生根
生根培养的目的是使再生的大量试管苗形成根系，获得完整的植株。创造适于根的发生和生长的条件，主要是降低或除去细胞分裂素而加生长素。
由于在苗增殖时施用了较高浓度的细胞分裂素，并促使苗中保持着一定的量，因此，在生根培养中不需要加细胞分裂素。生长素的浓度，NAA一般0.1-1.0mg/L，IBA和IAA可稍高。
试管苗的生根，对基本培养基的种类要求不严，如MS、B5、White等培养基， 都可用于诱导生根，但是其含盐浓度要适当加以稀释。前面的几种培养基中，除 White外，都富含N、P、K盐，它们都抑制根的发生。因此，应将它们降低到1/2， 1/3或1/4，甚至更低的水平（这个是大量元素）。
生根培养时增强光照有利于发根，且对成功地移栽到盆钵中有良好作用。故在生根培养时应增加光照时间和光照强度，但强光直接照射根部，会抑制根的生长，所以在生根培养时最好在培养基中加0.3%活性炭，以促进生根。
（六）移植
这是组织培养的关键一环。试管苗是在恒温、保湿、营养丰富、激素适当和无菌条件下生长的。此时植物的组织发育程度不佳， 植株幼嫩，表皮角质层变薄，抵抗力减小减弱。移植是一个由异养转变为自养的过程（有糖培养）。因此，在驯化时要进行炼苗。然后洗净琼脂，小心移栽，初期湿度要大。
如果无糖培养的话，在这一步就不用这么麻烦。但是无糖培养在前期麻烦点。
基质通气湿润，保湿保温；基质常用蛭石：珍珠岩=1 : 1。更要精心管理等。
二、植物茎尖培养（stem tip culture、meristem culture）
茎尖培养是指对植物顶端的原分生组织和它衍生的分生组织的培养。
茎尖是组织培养中用得最多的一个取材部位。
茎尖培养根据培养目的和取材大小可分为微茎尖培养和普通茎尖培养。
微茎尖（meristem）指带有1-2个叶原基的生长锥，其长度不超过0.5 mm。
普通茎尖（shoot tip）指较大的茎尖（如几mm到几十mm）、芽尖及侧芽。
（一）取材
挑选杂菌污染少，生长不久的茎尖。
木本植物可在取材前对茎尖喷几次灭菌药剂，以保证材料不带或少带菌。
用于普通茎尖培养，可先从植物的茎、藤或匍匐枝上切取2cm以上的顶梢。
（二）灭菌
接种将采集到茎尖切成0.5-1.0 cm长，并将其大叶除去，休眠芽预先剥除鳞片，再灭菌。
（三）接种
有些植物的茎尖由于多酚氧化酶的氧化作用而变褐。所以在接种时，不能用生锈的解剖刀，动作要敏捷，随切随接，减少伤口在空气中暴露的时间，也可配制1%-5%Vc液，将切下的茎尖材料浸入处理一下。
（四）培养基
多数茎尖培养采用MS作为基本培养基或略加修改，或补加其他物质。常用的其他培养基有White（低盐），Heller等。
培养基中生长素是必须的，不然就没法启动细胞分裂；但是浓度不能太高，一般用0.1 mg/L左右，高于此浓度，往往产生畸变芽或形成愈伤组织。但要注意不同植物对生长素的反应是不同的。
·生长太慢即接种后茎尖不增大，只是茎尖逐渐变绿，出现绿色小点，细胞逐渐老化而进入休眠状态，或者逐渐变褐死亡。引起的原因是生长素浓度太低，或是温度过低或过高。
·生长太快是接种后茎尖迅速增大，在茎尖基部产生愈伤组织，并迅速增殖，而茎尖不伸长，久之茎尖也形成愈伤组织，从而丧失发育成苗的能力。引起的原因一是生长素浓度过高，引起细胞疯狂分裂而导致愈伤组织的形成；二是光照太弱或温度太高。
·生长正常型是接种后茎尖基部稍增大并形成少量愈伤组织，茎尖颜色逐渐变绿，并逐渐伸长，叶原基发育成可见的小叶，进而形成小苗。
（五）继代培养
茎尖长成的新梢，可切成若干小段，转入到增殖培养基中。1个月左右，新梢又可切 成小段，再转入新培养基，这样一代一代继续下去，便建立和维持了茎尖无性系。
注意：兰科植物茎尖的培养是通过原球茎的方式增殖的。
三、植物叶的培养
离体叶培养包括叶原基、叶柄、叶鞘、叶片、子叶在内的叶组织的无菌培养。它大多经脱分化形成愈伤组织，再由后者分化出茎和根。
叶培养不仅可用于研究形态建成、光合作用、叶绿素形成、遗传转化等，而且也是繁殖稀有名贵品种的有效手段。
在自然界，很多植物的叶都具有很强大的再生能力，能从叶片产生不定芽的植物，以羊齿植物最多，双子叶植物次之，单子叶植物最少。再生成植株的方式有二种：一种是直接诱导形成芽，另一种是先诱导形成愈伤组织，再经愈伤组织分化成植株。
（一）材料选择及灭菌
取植物的幼嫩叶片冲洗干净灭菌，对一些粗糙或带茸毛的叶片要延长灭菌时间。
（二）接种
把灭菌过的叶组织切成约0.5 cm小块或薄片（如叶柄和子叶），接种在MS或其他培养基上。培养基中附加BA和NAA。
（三）培养
叶接种后，叶切块开始增厚肿大，进而形成愈伤组织。
这时应转移到再分化培养基上进行分化培养，分化培养基的细胞分裂素含量高，愈伤组织开始转绿出现绿色芽点，它将发育成无根苗。
若再将苗移至含的生根培养基可诱导成根，从而发育形成完整植株。
有些叶的培养比胚，茎尖和茎段培养难度大。首先要选用易培养成功的叶组织，如幼叶比成熟叶易培养，子叶比叶片易培养。其次要添加适当的生长素和细胞分裂素，保证利于叶组织的脱分化和再分化。
第三节 植物繁殖器官的培养
一、植物种子培养
植物种子培养：指受精后发育不全的未成熟种子（胚拯救）与发育完全的成熟种子（获得无菌苗）进行离体培养的技术。
根据培养的目的决定培养基的成分：
1、简单的基本培养基，不加生长调节剂
2、基本培养基加生长调节剂（有些用于嫁接时可加6-BA）
最后修改于：2022-06-14 23:39