基础生物学实验
实验三 植物愈伤组织培养
一. 实验目的:
通过植物愈伤组织培养实验的学习和训练,使学生了解植物组织培养的基本原理和操作技术,初步掌握MS固体培养基制备方法、外植体的常规灭菌技术以及愈伤组织诱导方法。 二. 实验原理:
根据植物细胞全能性原理培养植物材料。即在无菌条件下,将植物的器官或组织(如芽、茎尖、根尖或花药)放在人工培养基上进行培养,通过细胞分裂,形成一团薄壁细胞,即愈伤组织。愈伤组织可以在适宜的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下进行再分化,产生出植物的各种器官和组织,进而发育成完整的植株。 三、实验内容
该实验包括2部分内容:
实验1-1、植物组织培养基母液的配制和保存 实验1-2、MS培养基的配制与灭菌
实验1-1 植物组织培养基母液的配制和保存。
1、目的要求
学习植物组织培养基母液的配制方法,为培养基的配制做准备。 2、基本原理
植物培养基是植物离体培养的组织或细胞赖以生存的营养基质,是为离体培养材料提供近似活体生存的营养环境,主要包括水、大量元素、微量元素、铁盐、有机复合物、糖、凝固剂和植物生长调节等物质。
在配制培养基前,为了使用方便和用量准确,常常将培养基成分首先配制成比实际培养基浓度大若干倍的母液,然后在配制培养基时,再根据所需浓度按比例稀释。本实训以MS培养基为例,学习培养基母液的配制。MS培养基母液可
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分为:MS大量元素母液、MS微量元素母液、MS铁盐母液和MS有机化合物母液等。另外,还要配制生长激素母液,在不同类型的培养基中使用。 3、实验仪器设备和试剂 3.1仪器、用具
分析天平、酸度计(或pH试纸)、冰箱、药匙、玻棒、称量纸、滴管、洗瓶、记号笔、烧杯(50ml、100ml、200ml)、容量瓶(100ml、500ml、1000ml)、磨口试剂瓶(100mL、200mL、500ml、1000ml)、量杯、量筒、移液抢、微波炉等。 3.2试剂
(1)95%乙醇、1mol/L NaOH、1mol/L HCl。 (2)MS培养基成分:
①大量元素(母液Ⅰ):NH4NO3、KNO3、CaCl2.2H2O、MgSO4.7H2O、KH2PO4; ②微量元素(母液Ⅱ):KI、H3BO3、MnSO4.4H2O、ZnSO4.7H2O、Na2MoO4.2H2O CuSO4.5H2O、CoCl2.6H2O;
③铁盐(母液Ⅲ):FeSO4.7H2O、Na2.EDTA.2H2O;
④有机成分(母液,维生素和氨基酸):肌醇、盐酸吡哆醇(维生素B6)、烟 酸(Vpp)、盐酸硫胺素(维生素B1)、甘氨酸; (3)植物生长调节物质:2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)。 4、操作步骤
(1) MS大量元素母液的配制
按照培养基配方的用量,把各种化合物扩大10倍,按照表4-1中的次序分别准确称量后,分别用50ml 烧杯,加入蒸馏水30 ml溶解(可以加热至60℃~70℃,促其溶解)。溶解后,按顺序倒入一大烧杯中(烧杯中事先加入约50ml的蒸馏水,目的避免由于盐浓度过高使钙离子与磷酸根离子、硫酸根离子形成不溶于水的沉淀),注意最后加入氯化钙溶液,混匀,用250mL容量瓶定容。将配制好的母液倒入试剂瓶中,贴好标签,注明母液名称、配制日期、配制人姓名,置于4℃冰箱中保存备用。
表1 MS培养基大量元素母液(10倍)的配制剂量
培养基用量1L培养基吸取扩大倍数 称取量(mg) 母液体积(mL) (mg/L) 母液量(mL) 10 4,750 4,125 2
母液 化合物名称 大 KNO3 NH4NO3 1,900 1,650 250 100 基础生物学实验
量 MgSO4·7H2O KH2PO4 元 CaCl2·2H2O 素 370 70 440 9,25 425 1,100 (2)微量元素母液的配制
按照培养基配方的用量,将微量元素各种化合物(除去铁盐)扩大100倍(表4-2),用万分之一天平分别准确称取,可以混合溶解,最后定容。将配制好的母液倒入试剂瓶中,贴好标签,注明母液名称、配制日期、配制人姓名,置于4℃冰箱中保存备用。
表2 MS培养基微量元素母液(100倍)的配制剂量
培养基用量(mg/L) 22.3 8.6 6.2 0.83 0.25 0.025 0.025 100 称取量母液体积1L培养基吸取(mg) 223 86 62 8.3 2.5 10ml* 10ml** 100 10 (mL) 母液量(mL) 母液 化合物名称 MnSO4·4H2O 扩大倍数 微 ZnSO4·7H2O 量 H3BO3 KI 元 Na2MoO4·2H2O 素 CuSO4·5H2O CoCl2·6H2O *、**:因天平均存在误差,为减少误差带来的影响,建议称取0.25g,溶解并定容至10ml容量瓶中,然后移取10ml,加入混合液中。
(3) 铁盐母液的配制
常用的铁盐是FeSO4·7H2O和Na2-EDTA的螯合物,必须单独配成母液。配
制时,按照扩大后的用量(表4-3),分别称取FeSO4·7H2O和Na2-EDTA,分别溶解后,将FeSO4溶液缓缓倒入Na2-EDTA溶液(需加热溶解),搅拌均匀使其充分螯合,定容后贮放于棕色玻璃瓶中,贴好标签,注明母液名称、配制日期、配制人姓名,置于4℃冰箱中保存备用。
表3 MS培养基铁盐母液(100倍)的配制剂量
母液 化合物名称 培养基用量扩大倍数 称取量母液体积1L培养基吸取3
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(mg/L) 铁盐 Na2-EDTA FeSO4·7H2O 37.3 27.8 100 (mg) 373 278 (mL) 100 母液量(mL) 10
(4)有机物母液的配制
按照表4-4 中各成分浓度扩大后的用量,用感量0.0001g天平分别称量各有
机物。可以分别溶解定容,分别装入试剂瓶中,也可以混合溶解定容,装入同一试剂瓶中,写好标签,放入冰箱中保存。一般有机物都溶于水,但叶酸(VBc)先用少量稀氨水或1mol/L NaOH溶液溶解;VH(生物素)先用1mol/L NaOH溶液溶解;VA、VD3、VB12应先用95%乙醇溶解,然后再用蒸馏水定容。将配制好的母液倒入试剂瓶中,贴好标签,注明母液名称、配制日期、配制人姓名,置于4℃冰箱中保存备用。
表4 MS培养基有机物母液(100倍)的配制剂量
母液 有机物名称 甘氨酸 VB1 机 物 VB6 烟酸 肌醇 母液体积1L培养基吸取母培养基用量 扩大倍数 称取量(mg) (mg/L) (mL) 液量(mL) 2.0 0.4 0.5 0.5 100 100 20 4 5 5 1,000 100 10 有
(5)激素母液的配制
激素母液必须分别配制,浓度根据培养基配方的需要量灵活确定,一般是
0.1~2mg/ml,根据需要确定配制的浓度。称量激素要用感量万分之一天平。本实验选用激素2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)。2,4-D母液的配制方法为:准确称取10mg 2,4-D,称量后先用少量(1-3ml)95%乙醇完全溶解后,加蒸馏水定容至100ml,即得到0.1mg/ml的2,4-D贮备液,转入细口试剂瓶中,贴上标签,注明母液名称、浓度、配制日期、配制人姓名,置于4℃冰箱中保存备用。 (6)在配制母液时应注意: ①培养基各试剂应使用分析纯。
②在称量时应防止药品间的污染,药匙、称量纸不能混用,每种试剂使用一把药匙,多出的试剂原则上不能再倒回原试剂瓶。
③母液配制好后,贴上标签,写清母液名称、试剂浓度或扩大倍数、配制日
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