藥用植物組織培養(yǎng)ppt課件

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藥用植物組織培養(yǎng)技術(shù) 匯報(bào)人 張亞S1315013 概念應(yīng)用及發(fā)展優(yōu)越性問題及對(duì)策大規(guī)模培養(yǎng)情況成功案例展望 目錄 藥用植物組織培養(yǎng) planttissueculture 概念 即藥用植物的無(wú)菌培養(yǎng)技術(shù)或藥用植物的克隆技術(shù) 是根據(jù)植物細(xì)胞具有全能性 totipotency 的理論 利用藥用植物體的離體器官 組織或細(xì)胞 如根 莖 葉 花 果實(shí) 種子 胚 胚珠 子房 花藥 花粉以及貯藏器官的薄壁組織 維管束組織等 在無(wú)菌和適宜的人工培養(yǎng)基及光照 溫度等條件下 能誘導(dǎo)出愈傷組織 不定芽 不定根 最后分化 生長(zhǎng)形成完整植株的過程 也稱為 離體培養(yǎng)或試管培養(yǎng) 應(yīng)用 1進(jìn)行藥用植物的大規(guī)?？焖贌o(wú)性繁殖2建立基因庫(kù) 保存藥用植物的優(yōu)良種質(zhì)資源3培養(yǎng)無(wú)病的藥用植物新品種 促進(jìn)良種栽培4培養(yǎng)單倍體植株 以獲得藥用植物的新品種5生產(chǎn)藥物活性成分6培養(yǎng)產(chǎn)生新的化合物和轉(zhuǎn)化藥用成分 目前獲得的藥用植物有金線蓮 白芨 番紅花 鐵皮石斛 絞股藍(lán) 苦丁茶 南洋金花 海巴戟等100余種 其中大多數(shù)為珍貴的藥用植物 利用組織培養(yǎng)法每年可獲得幾萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)倍的小幼苗 如苦丁茶每株試管苗每次繼代培養(yǎng)繁殖5倍 按平均每40d切割繼代1次計(jì)算 每年可繼代9次 每株苗理論上可繁殖出將近200萬(wàn)株苗 目前利用單倍體和多倍體培養(yǎng)技術(shù)培育得到新品種的藥用植物有黨參 黃芪 丹參 枸杞 薄荷等 其中部分品種已產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益 原生質(zhì)體培養(yǎng)在藥用植物上的應(yīng)用相對(duì)滯后 從目前的研究進(jìn)展來(lái)看 枸杞 峨?yún)?決明 防風(fēng) 人參 龍膽 絞股藍(lán) 川芎 前胡等已實(shí)現(xiàn)了以原生質(zhì)體培養(yǎng)獲得愈傷組織或再生植株 目前從各種培養(yǎng)物中產(chǎn)生的藥用成分已有200余種 其中藥用成分含量超過或等于原植物的有30余種 包括人參皂苷 人參皂苷元 三七皂苷 甘草甜苷 甜葉菊甙 柴胡皂苷 薯蕷皂苷 川芎嗪 地奧配質(zhì) 地高辛 B 甲基地高辛 熊果苷 莨菪堿 東莨菪堿 煙堿 小檗堿 阿嗎堿 蛇根堿 蘿芙木總堿 總異黃酮化合物 呋喃色酮 哈爾明 蒽醌 柴草寧 迷迭香酸 胰島素 左旋四氫巴馬亭 輔酶Q 10 L 谷氨酰胺 L 色氨酸 蛋白酶抑制劑等 應(yīng)用發(fā)展 培養(yǎng)的藥用植物從常見的到珍稀瀕危植物 民族植物 云南黑節(jié)草 延齡草 高山紅景天 藏藥 川西獐芽菜 莪術(shù) 水母雪蓮 溪黃草 玉葉金花 遼東蔥木等 從生產(chǎn)常用藥的植物到具有抗癌 抗病毒等有效成分的植物 紅豆杉 艾黃楊 狼毒 長(zhǎng)春花 米仔蘭 狗牙花和香榧等 培養(yǎng)用的材料也有提高 開始以草木 木本或藤本植物的根 莖 葉 花 胚 果實(shí) 種子 髓 花藥等組織或器官進(jìn)行培養(yǎng) 發(fā)展到從器官誘導(dǎo)到愈傷組織 冠癭組織 毛狀根進(jìn)行培養(yǎng) 再發(fā)展為細(xì)胞培養(yǎng) 優(yōu)越性 1 快速繁殖獲得植株 繁殖系數(shù)高2 不受季節(jié)限制 可周年大規(guī)模工廠化生產(chǎn)3 經(jīng)濟(jì)效益高4 所用繁殖材料少 特別是繁殖材料較少的情況下 5 種苗去除病毒 真菌 細(xì)菌等病害6 能夠獲得具有高度一致而同時(shí)具有優(yōu)良表型的組培苗無(wú)性系7 生長(zhǎng)快 周期短 重復(fù)性強(qiáng)8 藥用植物生理活性物質(zhì)的生產(chǎn)和次生代謝產(chǎn)物的生產(chǎn) 1 污染現(xiàn)象環(huán)境 培養(yǎng)基或外植體滅菌不徹底 操作過程不規(guī)范等 微生物則會(huì)在培養(yǎng)基中滋生 并使培養(yǎng)物的生長(zhǎng)受到影響甚至死亡對(duì)策 嚴(yán)格的無(wú)菌操作在植物生長(zhǎng)旺盛期采用外植體并進(jìn)行消毒在培養(yǎng)基中加入適量抗生素 殺菌劑 主要存在的問題及對(duì)策 2 褐變現(xiàn)象 外植體在培養(yǎng)過程中切口產(chǎn)生的多酚類物質(zhì)被氧化成褐色的醌類物質(zhì) 尤以木本植物組織培養(yǎng)中褐變嚴(yán)重對(duì)策 選擇適當(dāng)?shù)耐庵搀w在黑暗或弱光下進(jìn)行培養(yǎng) 并在培養(yǎng)基中加入活性碳在外植體接種后1 2天 轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基上 使細(xì)胞在褐化之前及時(shí)轉(zhuǎn)移 3 玻璃化現(xiàn)象 組織培養(yǎng)過程中 有些植物的嫩莖 葉片往往會(huì)呈現(xiàn)半透明狀 水浸狀的現(xiàn)象 玻璃苗的分化能力低下 難以增殖生根成苗對(duì)策 選擇不易玻璃化的基因型及部位做外植體采取改善氧氣供應(yīng)狀況和通氣條件 控制溫度 適當(dāng)?shù)蜏靥幚?降低容器內(nèi)相對(duì)濕度減少細(xì)胞分裂素及生長(zhǎng)素 大規(guī)模培養(yǎng)情況 我國(guó)科學(xué)工作者已經(jīng)建立了紅豆杉 三七 三分三 人參 西洋參 三尖杉 紫草 洋地黃 長(zhǎng)春花 丹參等十幾種藥用植物的液體培養(yǎng)系統(tǒng) 經(jīng)過對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的操作己使有效成分達(dá)到或超過原植株 在此基礎(chǔ)上 并對(duì)紅豆杉 長(zhǎng)春花 三七 三分三 人參 紫草等進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)的探索 藥用植物的大規(guī)?？焖贌o(wú)性繁殖 紅豆杉的大規(guī)模培養(yǎng) 紅豆杉的胚培養(yǎng) 胚培養(yǎng)前 將種子在4 下貯藏4 6個(gè)月 取出種子 將種子去假種皮 用蒸餾水浸泡3h 70 酒精滅菌2min 5 次氯酸鈉滅菌30min 無(wú)菌水沖洗4 5次后 在無(wú)菌濾紙上剝離胚 接種于培養(yǎng)皿中 一 外植體的預(yù)處理與接種 紅豆杉的胚培養(yǎng) 接種在培養(yǎng)基上的胚先進(jìn)行25 暗培養(yǎng) 萌發(fā)后移至光照條件下 12h d 待芽長(zhǎng)至2cm以上時(shí) 轉(zhuǎn)移至試管內(nèi)培養(yǎng) 胚接入培養(yǎng)基后1d顏色變白 2 3d后增大 5 7d少數(shù)胚軸開始伸長(zhǎng) 子葉顏色變綠并伸長(zhǎng) 開張 10d后大部分胚均萌發(fā)變綠 此時(shí)可移至光照條件小培養(yǎng) 2周后將芽較長(zhǎng)者移至試管內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng) 20 30d后根長(zhǎng)可達(dá)5cm 大部分長(zhǎng)出側(cè)根 同時(shí)長(zhǎng)出嫩芽 形成完整幼苗 二 試管苗形成 種子發(fā)芽后 將淡綠色并生長(zhǎng)至0 5 1 0cm長(zhǎng)的種胚轉(zhuǎn)入誘導(dǎo)愈傷組織形成的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 幼胚培養(yǎng)6d后 愈傷組織的發(fā)生率為100 愈傷組織早期生長(zhǎng)迅速 培養(yǎng)30d直徑可達(dá)0 6cm 之后生長(zhǎng)停止 三 愈傷組織的誘導(dǎo) 紅豆杉的胚培養(yǎng) 成功案例 留蘭香 生根培養(yǎng) 增殖培養(yǎng) 瓶?jī)?nèi)開花 洋甘菊 生根培養(yǎng) 增殖培養(yǎng) 移栽 薰衣草 生根培養(yǎng) 莖段 莖增殖 牛至 生根培養(yǎng) 莖增殖 瓶?jī)?nèi)開花 煉苗移栽 展望在現(xiàn)有人工選種和雜交育種的基礎(chǔ)上 單倍體 多倍體 細(xì)胞雜交 輻射等育種方法將在培育新品種方面起更大作用 組織培養(yǎng)為藥用植物的工業(yè)化生產(chǎn)提供了新的途徑 并可作為新的生物活性物質(zhì)的來(lái)源 此外 藥理篩選與植物化學(xué)相結(jié)合的方法的應(yīng)用 將為研究不同藥用植物類群在成分和療效方面的差異 以及擴(kuò)大范圍尋找有效藥物 探求藥用植物內(nèi)在質(zhì)量和進(jìn)行藥用植物綜合研究等開辟新的領(lǐng)域 給我一片樹葉 還您一片森林 謝謝