植物组织培养tissue culture of plant

应用无菌操作培养植物的离体器官、组织或细胞，使其在人工控制条件下进行生长和发育的技术。植物组织培养是研究细胞、组织的生长、分化和植物体器官形态建成规律的重要手段。
内容 主要分以下几方面：
愈伤组织培养 即植物各种器官或组织增殖而成的细胞团的培养。利用愈伤组织培养，在理论研究上可以阐明植物细胞的全能性和形态发育的可塑性，还可以诱导产生不定芽或胚状体而形成植株。
器官培养 主要是指根端、茎尖、叶与未成熟果实等的培养。根端的离体培养是研究生物合成的一种手段，茎尖培养具有快速繁殖和去除病毒的优点。
胚培养 主要是对比较小且未成熟的胚进行培养，研究胚胎发生以及影响胚生长的因素，特别是所需要的有机营养成分的研究。
胚珠和子房培养 培养已传粉或未传粉的子房及胚珠，是进行试管受精和诱导单倍体植株的一个途径，也是研究生殖生理的有用方法。
胚乳培养 是研究胚乳的功能、胚乳与胚的关系以及获得无籽结实的三倍体植株的手段。
花粉和花药培养 利用花粉具有单套染色体的特点，诱导产生单倍体植株进行育种，可以缩短育种周期获得纯系。
细胞培养 分散性的离体细胞或细胞团的悬浮培养，可应用于生产，提取某些有用成分和次生物质，单细胞培养还可用于取得单细胞无性系，进行突变体选育。
原生质体培养 将去壁后裸露的原生质体进行培养，它易于摄取外来的遗传物质、细胞器以及病毒、细菌等，应用于体细胞杂交研究上。
意义 组织培养为研究植物细胞、组织生长分化以及器官形态建成的规律创造了实验条件，有力地推动了生物科学中植物生理学、生物化学、遗传学、细胞学、形态学，以及农林、医药方面等各门学科的发展和相互渗透，促进了营养生理、细胞生理和代谢、生物合成、基因重组的研究，同时带来了新技术的发展。在实践上，组织培养已表现了巨大的潜力： ❶在育种工作上，加速无性或有性世代的繁殖，缩短育种期限或获得新的基因型，克服远缘杂交不亲和的障碍，促进幼胚发育和获得三倍体植株等；
❷利用超低温保存器官或细胞，当环境适宜时，又可使其恢复生长和分化，这种技术处理有利于珍稀濒危植物资源种质的保存和利用；
❸用于药用成分的生产和生物转化，发掘新的、具生理活性的化合物，在工厂化生产和医药事业上有广阔的前景。
一般技术 组织培养实验室的最主要的设备条件是无菌操作室或超净工作台（或无菌接种箱），配制培养基的实验室和恒温培养室，配以加压消毒锅及常用的玻璃器皿、用具和仪器设备（如显微镜）等。组织培养的操作程序大致可以归纳如下。
器皿、用具的洗涤和消毒 玻璃器皿用洗衣粉刷洗干净或放在洗涤液中浸泡，冲洗干净备用；工作服经加压高温消毒，其他用具高温消毒；无菌操作室和工作台经新洁尔灭或70%酒精擦洗、紫外光灯照射后使用。
材料的灭菌 各种植物材料使用的灭菌剂种类及灭菌剂的浓度、处理时间不尽相同，常用的有乙醇、过氧化氢、漂白粉、氯化亚汞等。
培养基的配制和选择 植物材料在异养条件下，除必要的矿质营养物外，还必须供给作为能源的碳水化合物、微量的维生素和激素。此外，有时还需要某些有机氮化合物、有机酸和成分复杂的天然物质，若使用固体培养基则需加入琼脂。不同植物材料所适用的培养基是不同的，可以参考前人现成的配方加以修改，或进行多种配方和配比试验，选出最适培养基。目前所使用的培养基以MS培养基居多，这是由于它含有较高浓度的NO3-、K+、NH4+，对一般植物组织和细胞有促进生长的作用，其他如Nitsch、B5、W、H等培养基也适用于多种材料（培养基配方从略）。
接种 在无菌操作下，切下所需培养的部位。以微生物接种方法把材料置于经高温高压灭菌过的培养基上。常用的培养基盛器有三角瓶、试管等。
培养 培养的条件主要为温度和光线，一般最适温度是25～28℃，光照是根据培养物的需要而异，茎或芽的发生需要良好的光照，强度为300～1 000勒克司。细胞液体悬浮培养时，尚需有通气装置。
研究成果 自20世纪初提出植物细胞具有全能性，可以经过体外培养成为一棵完整植株的设想后，在20～30年代期间，一些学者的工作为组织培养技术奠定了基础。40年代以后，在控制组织和细胞分化的研究上有很大突破，发现了腺嘌呤、生长素的比例是控制芽和根形成的重要条件； 激动素、生长素的比例对器官发生有调控作用。同时，胚状体培养成功，建立了液体悬浮培养程序等。60年代以后花药培养、离体受精、原生质体培养、细胞杂交等都陆续取得了一系列的研究成果。当前，组织培养作为生物工程一项重要技术，在基础理论研究和生产实践上正发挥巨大的作用。中国对组织培养工作的研究作出了重大贡献，特别是在胚胎培养和利用花药和花粉培养技术诱导单倍体的研究中，培育了烟草、水稻、小麦新品种，其中有的已用于大面积生产； 蔬菜中的辣椒、番茄等，果树中的葡萄、苹果、柑橘等都培育出花粉植株，为育种开辟了途径。原生质体培养和细胞杂交，越来越受到国内外人们的重视。烟草、矮牵牛等十几种植物已得到了再生植株，有的还得到了体细胞种间杂种或属间杂种。木本植物檀香经悬浮细胞培养成再生植株已见报道。总的看来，虽然原生质体融合方面成功的例子还不多，但前景是美好的。在医药工业上，使细胞和组织培养物成为药物的来源已成为事实，近年来日本大量培养人参细胞，并提取其有效成分； 德国培养洋地黄生产强心甙并进行生物转化，取得疗效高、毒性低的强心甙等。利用细胞培养可以筛选高含量有效成分的突变体，应用发酵技术进行工厂化生产。细胞和组织培养是生物工程中一项重要的技术，是“绿色革命”的一个重要部分，在充分利用丰富的植物资源，改造植物造福于人类方面它具有很大的潜力。

植物组织培养tissue culture of plant

用无菌操作培养植物的离体组织、器官或细胞，使在人为控制条件下进行生长和发育的技术。根据培养材料的不同，可分为愈伤组织培养、器官培养、胚培养、胚珠和子房培养、胚乳培养、花粉和花药培养、细胞培养和原生质体培养等。组织培养为研究植物细胞、组织生长分化以及器官形态建成的规律创造了实验条件，有力地推动了生物科学以及农、林、医药各门学科的发展和相互渗透，促进了营养生理、细胞生理和代谢、生物合成、基因重组的研究，同时带来了新技术的发展。在实践上，组织培养更表现了巨大的潜力。中国对组织培养的研究有着重大贡献，特别是在胚胎培养和利用花药和花粉培养技术诱导单倍体的研究中培育了烟草、水稻、小麦新品种；蔬菜中的辣椒、番茄等，果树中的葡萄、苹果、柑橘等都培育出花粉植株，为育种开辟了途径。

植物组织培养

在含有营养物质及植物生长物质等的培养基中培养离体植物组织（器官或细胞）的技术。理论依据是植物细胞具有全能性。培养基一般由无机营养物、碳源、维生素、生长调节物质和有机附加物等五类物质组成。广泛应用于实验植物学的各个领域。

植物组织培养

植物组织培养是将植物的离体器官、组织和细胞，放在人工配制的培养基上，在人工控制的培养条件下进行培养的技术。组织培养是植物学研究的一种重要方法，也是现代生物技术的一个有机组成部分。
1839年德国学者施万提出，如果提供适宜的外界条件，多细胞有机体的每一个细胞都能独立地发育。1901年美国遗传学家摩尔根第一次用 “全能性” 一词来描述生物细胞的这种独立发育的能力。所谓植物细胞全能性是指植物细胞在离体后具有再生形成完整植物的潜能。1958年美国学者F.C.斯图尔特用胡萝卜的细胞进行培养，结果获得了完整的胡萝卜小植株，第一次证实了植物细胞的全能性。现在已从数百种植物的培养组织和细胞中获得了分化完好的完整植株。
植物组织培养的种类。按照培养方式分类，可分为：
❶固体培养，即将器官和组织放在固体培养基上进行培养；
❷液体培养，包括将离体组织浸没在培养液中的静止培养、将组织块飘浮在液体培养基表面进行的飘浮培养和将组织放在培养液反复振荡的悬浮培养；
❸平板培养，将细胞包埋在固体培养基中铺成平面进行培养；
❹滋助培养，培养物靠愈伤组织的滋养进行培养；
❺发酵培养，将植物细胞在发酵罐里或生物反应器里进行大规模的培养，是一种工业化的生产方式。按照培养内容来分，可分为：
❶愈伤组织培养，愈伤组织是指离体植物组织经反分化所获得一种无定形的组织类型；
❷细胞培养，将植物组织用纤维素酶等进行分解得到分散的细胞或细胞团，将这些细胞或细胞团进行培养即称为细胞培养；
❸原生质体培养，利用植物细胞去掉细胞壁后得到的原生质体进行培养，这种培养方式的优点在于原生质体易于摄取外来的遗传物质获得转化体；
❹胚培养，指对幼胚进行培养；
❺胚珠子房培养，对传粉前或后的细胞进行培养，是研究离体受精的一条途径；
❻花粉和花药培养，花粉中只含有一套染色体，因此，在育种上有着独特的优势，易于获得纯系。
植物组织培养的意义。它在理论上有着重要的意义，为研究植物生长发育、形态建成的规律作出了很大贡献，促进了许多学科诸如植物生理学、遗传学、细胞学、生物化学的发展，推动了细胞生理和代谢、生物合成、基因重组的研究。同时，在实践应用中也显示出了植物组培的巨大潜力。首先，在育种工作上，它缩短了育种的时间，使新基因型的获得更为容易，同时它克服了远缘杂交不亲和的障碍。其次，通过植物组培实现的快速繁殖，也称为微繁殖，使在常规条件下难于获得的珍贵苗木的大量生产成为可能。再次，超低温技术保存某些珍稀濒危植物的器官和组织，当需要时，又可使其重新恢复生长分化，因此，这项技术可用于保护现存植物品种中较为珍贵的一些种类。最后，利用植物组织培养技术生产一些有重要药用价值的植物来源的药用成分，已成为现在国际制药界的一个发展趋势，有着良好的应用前景。