【知识点详解】
1. **植物组织培养**
- 植物组织培养是利用植物细胞全能性的原理,将植物的一部分组织或细胞在特定条件下培养,使其发育成完整植株的技术。在这个过程中,外植体(如茎尖、叶片等)先形成愈伤组织,再进一步分化成幼苗。
- MS培养基是常用的培养基,通常需要添加生长素和细胞分裂素来调控细胞的分裂和分化。这两种激素的比例和浓度对组织培养的成功至关重要。
- 实验操作步骤包括:培养基的制备(配制母液、配制培养基、灭菌)、外植体消毒、接种、培养、移栽和栽培。
- 影响植物组织培养的因素包括:材料的选择(如菊花的侧枝、月季的花药)、激素浓度、pH、温度、光照等。
2. **花药培养**
- 花药培养是植物组织培养的一种特殊形式,用于获得单倍体植株。在月季的花药培养中,最佳的花药选取阶段是单核靠边期,此时的花粉成功率最高。通常选择完全未开放的花蕾,使用醋酸洋红法或焙花青—铬矾法鉴定花粉发育阶段,前者适用于细胞核易着色的植物,后者则可将花粉细胞核染成蓝黑色。
- 茎尖分生组织常被用作兰花无病毒植株培育的外植体,因为这个部位病毒含量低。通过脱分化和再分化过程,可得到无病毒的试管苗。
3. **激素在植物组织培养中的作用**
- 生长素和细胞分裂素是核心的植物激素,它们协同作用,促进细胞分裂和分化。生长素多时,利于根的分化;细胞分裂素多时,利于芽的分化。在实际操作中,需要根据目标器官的形成来调整二者的比例。
4. **其他因素的影响**
- pH、温度和光照是影响植物组织培养的外部环境因素,必须严格控制以确保培养的成功。
5. **花药离体培养与普通组织培养的异同**
- 两者都是基于植物细胞全能性,但月季花药培养的目标是生殖细胞(花粉),最终产生单倍体植株,而普通组织培养通常使用体细胞,产生正常的植株。
- 成功因素包括选材、营养、激素、环境条件等,而花药培养的材料选择和处理更为讲究,如需筛选合适的花粉发育阶段。
6. **植物激素在植物组织培养中的应用**
- 激素的使用不仅影响细胞的分裂和分化,还影响最终植株的形态建成。在诱导根和芽分化时,需要精确调整生长素和细胞分裂素的比例。
总结,本讲主要介绍了生物技术在植物组织培养和花药培养中的应用,涉及了组织培养的过程、影响因素、激素调控以及实验操作的关键步骤,这些都是高中生物课程中的重要知识点,对于理解植物生物技术的基础原理和实践操作具有重要意义。