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植物组织培养进展论文参考文献

发布时间:2024-07-07 13:07:59

植物组织培养进展论文参考文献

★植物组织培养(PlantTissueCulture):是指通过无菌操作分离植物体的一部分(外植体explant),接种到培养基上,在人工控制的条件下(包括营养、激素、温度、光照、湿度)进行培养,使其产生完整植株的过程。(主要有原生质体(Protoplast),悬浮细胞,组织(愈伤组织Callus、茎尖分生组织),器官(胚,花药,子房,根和茎)的培养。其中最常见的是愈伤组织培养。) ★愈伤组织(Callus):原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞,在组培中则指人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。 ★植物细胞全能性(Cellulartotipotency):任何具有完整细胞核的植物细胞,都拥有形成一个完整植珠所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。(Haberlandt,1902) ★微(快)繁步骤(micropropagation): 母株(完整)→外植体(母株的一小部分,种子亦可)→接种到培养基上→长芽(继代增殖)→长根(试管外生根亦可)→练苗,驯化→完整植株 ★组培发展简史:细胞学说:Schleiden和Schwann。1.探索:20世纪初,Haberlandt提出“细胞全能性”(1902);1904年,Hanning培养萝卜和辣根菜的胚成功;Laibach(1925,1929)亚麻种间杂种胚培养成功,证明胚培养在植物远缘杂交上可利用;1922年,Robiins(美)和Kotte(德)离体根尖培养成功。2.奠基:Gautheret,White和Nobecourt,组培奠基人。White和Gautheret发现了B族维生素和生长素;Skoog(1944)和Skoog和崔(1951)等发现腺嘌呤和生长素的比例控制芽和根的形成,Overbeek等(1941)首次将椰子汁(CM)作为添加剂,Steward等在胡萝卜组培也使用CM;1952年,Morel和Martin首次证实通过茎尖离体培养可获无病毒植株;1953-1954年,Muir单倍体培养获得成功;1955年,Miller分离出激动素(KT);1957年,Skoog和Miller提出植物激素控制器官形成的概念;1958年,Steward首次证实Haberlandt的细胞全能性设想;Wickson和Thimann指出CTK打破腋芽休眠;Murashige发展快繁技术;1958-1959年,Reinert和Steward胡萝卜愈伤组培中形成体细胞胚。3.迅速发展:1971年,Takebe首次由烟草原生质体获得再生植株;1972年,Carlson获得烟草的第一个体细胞杂种;1964年,Guha和Maheshwari由毛曼佗罗离体花药培养胚;1960年,Morel提出离体无性繁殖兰花。……(具体seesee书本或课件) ★组培意义:1、基础理论研究(试验体系的准确性和可重复性,广泛用于细胞、组织的代谢生理及其它生化等方面的研究(如分化问题))。2、应用研究(无性繁殖系快速繁殖的生产、试管苗的商品化,遗传育种,种质保存,克服远缘杂交,种质资源创新,获得转基因植株)。 ★组培应用前景:1、作物育种上的应用(1、花药和花粉培养2、胚胎培养3、细胞融合4、基因工程5、培养细胞突变体6、种质保存)2、作物脱毒和快繁上的应用(马铃薯,兰花)3、在植物有用产物生产上的应用4、在遗传、生理、生化和病理研究上的应用。 ★植物激素调控:auxin/CTK>1(促进生根);=1(愈伤组织);<1(促进发芽) ★脱分化(dedifferentiation):在组织培养中,不分裂的静止细胞,放在一定的培养基上后,细胞重新进入分裂状态。一个成熟的细胞转变为分生状态的过程叫脱分化。 ★再分化(redifferentiation):一个成熟的植物细胞经历了脱分化后,能再分化而形成完整植株的过程。 ★再分化途径:1、器官发生方式(是指在外植体或愈伤组织的不同部位分别独立形成茎、芽和根,它们为单极性结构,各有维管束与外植体或愈伤组织相连,但在不定芽和不定根之间没有共同的维管束将两者连在一起。)2、胚胎发生方式(外植体直接或通过愈伤组织或悬浮培养产生胚状体。) ★胚状体(embryoid):是指在组织培养中起源于一个非合子细胞,经过胚胎发生和胚胎发育过程形成的具有双极性的胚状结构。其特点有:1、不同于合子胚,因为它不是两性细胞融合产生。2、不同于孤雌/雄胚,因为它不是无融合生殖的产物。3、不同于器官发生方式形成的茎芽和根,因为它经历了与合子胚相似的发育过程且成熟的胚状体是双极性结构。 ★器官发生途径:1、茎尖或茎段培养产生腋芽。2、直接不定芽发生:器官的小块组织在培养基上培养直接诱导产生不定芽。3、间接不定芽发生:器官的小块组织在培养基上培养后先去分化形成愈伤组织,再经分化诱导产生不定芽或不定根。 ★胚胎发生方式:1、直接胚胎发生(从培养物中的器官组织,细胞或原生质体直接分化成胚,中间不经过愈伤组织)2、间接胚胎发生(外植体先愈伤化,然后由愈伤组织细胞分化成熟) 球型胚(globalembryo)→心型胚(heart-stageembryo)→鱼雷型胚(torpedo-stageembryo)→子叶型胚(cytoledon-stageembryo) ★人工种子:是指利用细胞的全能性将离体培养所产生的体细胞或具有发育成完整植株能力的分生组织(胚状体,茎和茎段)包裹在一层含有营养物质并具有保护功能的外膜内形成在适宜条件下能够发育成完整植株的小颗粒。 结构包括人工种皮,胚状体(分生组织),人工胚乳。 ★植物组织培养应用步骤:1、获得无菌外植体,建立起无菌培养体系。2、进行增殖,不断产生不定芽或胚状体。3、生根培养。4、试管苗移栽。 ★外植体选择的原则:1、必须含有活细胞。2、幼嫩组织所含活跃分裂的细胞比例高。3、母珠必须健康并且无任何腐烂或生病的迹象。4、母珠必须活跃生长并且不会立即进入休眠。 ★外植体的确定选择:1、茎尖(园艺植物组织培养中应用最多,繁殖率高,不易发生遗传变异,但取材有限);2、茎段(采用嫩茎的切段促进腋芽萌发,取材容易);3、叶(幼嫩叶片组织通过愈伤组织或不定芽分化产生植株,取材容易,操作方便,但易发生变异);4、花球和花蕾;5、种子、根、块根、块茎、花瓣等。 ★消毒的原则:消毒剂与外植体应接触足够长的时间以除去外植体表面的微生物,但应尽量减少对外植体细胞的破坏。 ★消毒方法:冲洗植物材料除去泥土等大的颗粒→浸入70-75%乙醇,有利于植物表面的浸湿→用5-20%NaClO溶液(加1滴表面活性剂)表面消毒5-10min→用无菌水冲洗至少3遍→与消毒剂接触过的切面在转移到无菌培养基前应切去,因为消毒剂会杀死外露的细胞从而影响营养吸收→切取外植体,通常为10mm的茎段和直径10mm的叶片部分(太大激素作用减弱,太小则不易成活)。 ★消毒注意事项:1、表面消毒剂对植物组织是有害的,应正确选择消毒剂的浓度和处理时间,以减少组织的死亡。2、在表面消毒后,必须用无菌水漂洗材料3次以上以除去残留杀菌剂,但若用酒精消毒,则不必漂洗。3、与消毒剂接触过的切面在转移到无菌基质前需将其切除,因为消毒剂会阻碍植物细胞对基质中营养物质的吸收。4、若外植体污染严重则应先用流水漂洗1小时以上或先种子培养得到无菌种苗,然后用其各个部分建立组织培养。5、HgCl2效果最好,但对人的危害最大,用后要用水冲洗至少5次。 ★茎尖培养:切取茎的先端部分或茎的分生组织部分进行无菌培养。 步骤:无菌培养的建立→芽的诱导→生根培养→试管苗的移栽(遗传变异) 注意点:试管苗移栽过程中,由异养→自养,恒温→温差,无菌→有菌,光弱→光强,湿度高→湿度低,应该保持苗的水分平衡(加塑料薄膜和使用喷雾机),选择适当的基质,注意光、温的条件。 ★安祖花:叶片→诱导愈伤组织→诱导芽→诱导根生根 ↓↑ 增殖→切根→芽的增殖→再培养→壮苗→生根之前 不定胚的诱导:组织片→含有2,4-D的培养基上→产生不定胚→去除2,4-D的培养基上→球型胚→心型胚→鱼雷型胚→植物体。 不定芽的诱导:用BA诱导,在球、心、鱼雷时要去除BA。 ★胚胎培养的意义:1、对于胚乳发育不良或胚与胚乳间不亲和的材料进行离体胚培养,有助于远缘杂交获得成功。2、为研究胚在各个发育时期的营养需要提供了一个很好的机会。3、能对整个胚及其各部分的再生潜力进行研究。 ★胚培养中的两个重要问题:1、胚剥离的方法:剥离的最佳时间是授粉后13-15天。2、培养基的成分:找到合适的培养基,在胚培养中加入蔗糖(能源、保持适当渗透压)。 ★花药培养方法: 取材地点:大田和温室 取材:大多采用单核期的花粉培养,因诱导产生愈伤组织或胚状体的频率较高。 花粉时期的确定:常采用醋酸洋红-碘化钾染色,再压片镜检。实际操作中常根据花蕾长度、大小与花粉年龄的相关性确定。 预处理:低温、高温或交叉处理 培养基:有MS,Nitsch,Miller,B5和N6。低浓度的生长素和细胞分裂素相结合,高浓度的蔗糖对花粉的诱导生长有一定作用。培养基中加入活性炭对提高诱导频率也有一定效果。 消毒、接种和培养:花药→在烧杯中研碎(有溶剂)→过滤→浓度梯度离心→收集中间层→离心 单倍体的鉴定和加倍处理:单倍体用2%秋水仙素处理24小时,愈伤组织细胞自然加倍。 ★花粉花药培养的意义:1、在单倍体细胞中只有一个染色体组,表现型和基因型一致,一旦发生突变,无论是显性还是隐性,在当代就可表现出来,因此单倍体是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。2、在品种间杂交育种过程中,通过F1代花药培养得到单倍体后,经染色体加倍立即成为纯合二倍体,从杂交到获得不分离的杂种后代单株只需要2个世代和常规育种相比,显著缩短了育种年限。 ★花药培养步骤(用改良的NLN培养基): F1代花药→形成小孢子→分离小孢子→形成愈伤组织→形成胚→单倍体植株→纯合二倍体 ↓ 形成胚→单倍体植株→染色体加倍形成纯合二倍体 ★原生质分离:酶(纤维素酶,离析酶) 步骤:叶片表面消毒→去除表皮→叶碎片漂浮在含有酶和渗透压稳定剂的溶液中→培育→原生质体沉到培养皿底部→除去酶溶液→将原生质体移入CPW清洗→离心→清洗基质两次→重悬浮于培养基→除去小的个体,用血球计计数→调整到合适的密度重悬浮于培养基。 ★原生质体的培养: 培养基:MS+++3%蔗糖+9%甘露醇 注意:1、原生质体分离后,非常脆弱,需要渗透压保护剂的保护直到细胞壁形成。 2、针对不同的研究对象,培养基中生长素和细胞分裂素的水平要做适当调整。 影响原生质体培养的因素:营养需求(NH4+不能过多),渗压剂,培养密度(105/mL), 贮藏条件(通常在黑暗处)。 培养方法:液体基质培养法,半液体基质培养法,固体基质培养法,看护培养。 固体培养的步骤:原生质体移入培养基→1体积含原生质体的培养基与1体积含琼脂糖(40℃)的培养基混和→倒转培养皿在25℃下培养→原生质体重新产生细胞壁并分裂成细 胞团→细胞团于琼脂糖基质中传代培养,培养基中应减少渗压剂以利于愈伤组织的形成→诱导分化成植物的根,茎。 ★原生质体分离培养的意义:1、除去了细胞壁为植物细胞之间的融合扫平了障碍,同时叶为制造新杂种开辟了道路。2、原生质体可摄入外源DNA,细胞器、细菌或病毒颗粒,这些特性与植物全能性相结合为高等植物的遗传饰变打下基础。3、获得细胞无性系和选育突变体的优良起始材料。 ★原生质的融合概念:从同一个种或不同种分离得到的原生质体在适当的条件下融合得到细胞核物质和细胞质物质的混和。 ★体细胞杂交:完全不经过有性过程,只通过体细胞融合制造杂种的方法称为体细胞杂交。 ★原生质体融合方法:自发融合,诱发融合(NaNO3处理,高PH-高浓度钙离子处理,PEG处理,电融合) PEG法: 取材(1、从绿色叶片上分离得到的原生质体。2、来源于同种或不同种的细胞悬浮培养物上分离出的无色原生质体)-这样异核体和母体就可分辨开。 →分别取在含有13%甘露醇的CPW上悬浮培养的原生质体(密度2×105)4mL,混和在100g的转速下离心10min,将原生质体放入%基质→加入30%(w/v)PEG2mL,使原生质体的外膜不稳定,放置10min→每隔5min加入原生质体培养基稀释PEG以促进原生质体融合。每次稀释后轻微摇动原生质体就会重悬浮→混和物在100g下离心10min,离心后在不含PEG的培养基中清洗→离心,在相同的培养基上重悬浮。 PEG法的缺点:有毒,融合率低:不超过1% 对称融合:父母均未处理,对后代贡献一样。 不对称融合:父母本在后代中贡献不同,射线处理,化学处理 IOA(不影响核的分裂而影响细胞质分裂) ★胞质杂种:利用原生质体融合技术,使两种不同来源的核外遗传成分(细胞器)与一个特定的核基因组结合在一起,就形成胞质杂种。 体细胞杂种和胞质杂种的鉴定方法:形态学,细胞学,分子遗传学。 ★园艺植物脱毒: 热处理脱毒: 原理:在高于正常温度下,植物组织中的很多病毒可被部分或完全钝化,而很 少伤害甚至不伤害寄主组织。 方法:热水处理(对休眠芽效果好),热空气处理(对活跃生长的茎尖效果好) 热空气处理方法:空气温度35-40℃,持续时间:随处理对象不同而变化,几分钟-几星期。 注意点:不能一下子放入高温中,要逐步加温使之适应。并保持湿度和光照。 局限性:1、并不是所有的病毒都对热处理敏感 2、对等径和线状的病毒及类菌质体引起的病害是有效的。 3、热处理后只有一小部分植株能够存活 ★茎尖分生组织:指茎的最幼龄叶原基上方的一部分,最大直径约100μm,最大长度为 250μm。 ★茎尖:由顶端分生组织及其下方的1-3个叶原基一起构成的。 ★茎尖培养脱毒: 原理:病毒在植物体内的分布是不均匀的,在受感染的植物中顶端分生组织通常不含或仅含低浓度的病毒,其它的植物组织离茎尖的距离越远则病毒含量越高。 影响茎尖培养脱毒效果的因素:培养基,外植体大小(脱毒效果跟外植体大小呈负相关,茎尖的成活率与茎尖大小呈正相关),贮存条件(光照培养优于暗培养),外植体的生理状态(活跃生长的芽,顶芽的效果比腋芽好,切割芽的时间) ★通过愈伤组织培养脱毒: 原理:在由受感染的组织形成的愈伤组织中,并非所有的细胞都均匀一致地带有该种病原体。 产生原因:1、病毒的复制速度跟不上细胞的增殖速度 2、有些细胞通过突变获得了抗病毒的特征。 ★脱毒植物的鉴定:外观判断法,指示植物法(接种鉴定法),抗血清鉴定法,电镜检查法, 分光光度法,酶联血清免疫吸附反应鉴定法。 指示植物法:利用病毒在其它植物上产生的枯斑作为鉴别病毒的标准。 指示植物:专门选用以产生局部病斑的寄主称为指示植物。 ★无毒原种的保存:种在温室或防虫罩内灭过菌的土壤中,隔离区内,通过组织培养繁殖。 组培常见英汉对照 abortion(败育)adenine(腺嘌呤)agar(琼脂)anther(花粉)apical(顶端的)aseptic(无菌的)auxin(生长素)axillarybud(腋芽)callus,calli(愈伤组织)cellulartotipotency(细胞全能性)cellulase(纤维素酶)cellulose(纤维素)centrifuge(离心)chloroplast(叶绿体)chromosomedoubling(染色体加倍)colony(细胞团,菌落)cybrid(cytoplasmichybrid,胞质杂种)cytokinin(细胞分裂素)cytoplasm(细胞质)degeneration(败育)dedifferentiation(脱分化)redifferentiation(再分化)dicotyledonous(双子叶的)dihaploid(二单倍体)diploid(二倍体)dissect(剥离)dormancy(休眠)eliminate(除去)embryo(胚胎)embryoid(胚状体)embryogenesis(胚胎发生方式)epidermis(表皮,上表皮)excise(切除)explant(外植体)filterpaper(滤纸)gelose(琼脂糖)genetype(基因型)germplasm(种质)globalembryo(球型胚)haploid(单倍体)heterokaryon(异核体)homozygous(纯合的)hormone(激素)interspecific(种间的)intraspecific(种内的)invitro(体外)invivo(活体)kinetin(激动素)macerozyme(离析酶)malesterile(雄性不育)medium(培养基)membrane(膜)meristem(分生组织)meristemculture(茎尖培养)micropropagation(微繁)microspore(小孢子)monocotyledon/moncots(单子叶植物)nodculture(茎段培养)organelle(细胞器)organgenesis(器官发生方式)osmotic(渗透的)pith(髓)plantlet(小植株,苗)pollenculture(花粉培养)pollinate(授粉)protocorm(PLB)原球茎protoplastfusion(原生质体融合)rapidpropagation(快繁)regeneration(再生)self-incompatibility(自交不亲和)shoottip(茎尖)sodiumhypochlorite(NaClO)somaticembryo(体细胞胚)somatichybridization(体细胞杂交)somatichybrid(体细胞杂种)stem(茎)stemtipculture(茎尖培养)sterilant(消毒剂)steriledistilledwater(蒸馏水)sterilization(消毒)stockplant(母株)subculture(继代)sucrose(蔗糖)terminalbud(顶芽)transfer(转移)viruseradication(脱毒) 常用缩略语 ABA(脱落酸)CM(椰子汁)CPW(细胞-原生质体清洗液) DMSO(二甲基亚砜)IAA(吲哚乙酸)IBA(吲哚丁酸) KT(激动素)NAA(萘乙酸)PEG(聚乙二醇) LH(液氮)CH(水解酪蛋白)GA3(赤霉素)

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棉花植物组织培养的研究进展论文

文章标题:论植物组织培养褐变产生的因素及对策摘要:本文针对植物组织培养中常见的褐变现象,详细地分析了其产生的机理及影响因素,并提出了相应的对策,为科研和生产提供了一定的理论和实践依据。关键词:植物组织培养,褐变,对策目前,在许多植物组织培养过程中,常遇到褐变问题。褐变主要发生在外植体,在植物愈伤组织的继代、悬浮细胞培养以及原生质体的分离与培养中也经常发生。褐变产物不仅使外植体、细胞、培养基等变褐,而且对许多酶有抑制作用,从而影响培养材料的生长与分化,严重时甚至导致死亡。本文探讨植物组织培养中褐变现象的影响因素、机理及防范措施,对我们进行科学研究或工厂生产,包括植物组织的培养,原生质体、悬浮细胞和植物器官的培养都有着十分重要的现实意义。1褐变产生的影响因素影响植物组织培养褐变的因子是复杂的,因植物的种类、基因型、外植体部位及生理状态等不同,褐变的程度也有所不同。植物种类及基因型不同的植物和不同的基因型决定了不同的褐化程度。在组织培养中,品种褐化难易可能是与该品种中多酚类物质含量的多少及多酚氧化酶(PPO)活性的差异有关。外植体部位及生理状态外植体的部位及生理状态不同其褐化程度不同,同时,不同时期和不同年龄的外植体在培养中褐变的程度也不同。培养基成分培养基成分中的无机盐、蔗糖浓度、激素水平等对褐变的程度的影响尤为重要。另外,其pH值也与褐变程度有较大关系。培养条件温度过高或光照过强,均可加速被培养组织的褐变。不利环境条件都能造成细胞的程序化死亡,温度是诱导程序化死亡的主要因素[1]。2褐变产生的机理非酶促褐变非酶促褐变是由于细胞受胁迫或其他不利条件影响所造成的细胞程序化死亡或自然发生的细胞死亡,即坏死形成的褐变现象,并不涉及酚类物质的产生。徐振彪等[1]将生长正常的愈伤组织转移到含NaCl的培养基中,组织周围尤其是接触培养基部分发生褐变,但培养基中没有看到扩散的褐化物质。当温度升高时继代保存时间过长,也会发生此类现象。但这种褐变若采取适当措施或者愈伤组织适应了胁迫环境就不再发生了[3]。酶促褐变目前认为植物组织培养中的褐变主要是由酶促褐变引起的,培养材料变褐主要是由伤口处分泌的酚类化合物引起的[4]。酶促褐变如同一般的酶促反应,其发生必须具备三个条件,即酶、底物和氧。引起褐变的酶有多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶等。从初次培养和继代培养过程中试管苗的褐变程度和PPO的活性来看,表明PPO活性的高低是引起培养材料褐变的关键。引起褐变的酶的底物主要是酚类化合物,按其组成可分成3类:苯基羧酸(包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草酸等),苯丙烷衍生物(包括绿原酸、肉桂酸、香豆酸、咖啡酸、单宁、木质素等),第三类是黄烷衍生物(包括花青素、黄酮、芸香苷等),但并非所有的酚类物质都是PPO的底物。在正常发育的植物组织中,底物、氧气、PPO同时存在并不发生褐变,是因为在正常的组织细胞内由于多酚类物质分布在细胞的液泡内,而PPO则分布在各种质体或细胞质中,这种区域性分布使底物与PPO不能接触。而当细胞膜的结构发生变化和破坏时,则为酶创造了与PPO接触的条件,在氧存在的情况下使酚类物质氧化成醌,进行一系列的脱水、聚合反应,最后形成黑褐色物质,从而引起褐变。3防止外植体产生褐变的对策从理论上讲,酶促褐变可以通过以下三种方法加以抑制:一是除去引起氧化的物质——氧;二是捕捉或减少聚合反应的中间产物;三是抑制有关的酶。实际操作上,下列措施是被认为行之有效的。适当外植体的选择取材时应注意选择褐变程度较小的品种和部位作外植体。成年植株比幼苗褐变程度厉害,夏季材料比冬季及早春和秋季材料的褐变要严重。冬季的芽不易生长,宜选用早春和秋季的材料作为外植体。王异星[5]用荔枝无菌苗不同组织的诱导试验表明,茎最容易诱导出愈伤组织,培养2周后长出浅黄色的愈伤组织;叶大部分不能产生愈伤组织或诱导出的愈伤组织中度褐变;而根极大部分不产生愈伤组织,诱导出的愈伤组织全部褐变。对外植体的处理通过对较易褐变的外植体材料的预处理能减轻醌类物质的毒害作用。处理方法如下:外植体经流水冲洗后,在2-5℃的低温下处理12-24小时,再用升汞或70酒精消毒,然后接种于只含有蔗糖的琼脂培养基中培养5-7天,使组织中的酚类物质部分渗入培养基中。取出外植体用漂白粉溶液浸泡10分钟,再接种到合适的培养基中。若仍有酚类物质渗出,3-5天后再转移培养基2-3次,当外植体的切口愈合后,酚类物质减少,这样可使外植体褐变减轻或完全被抑制。何琼英等[6]用抗坏血酸预处理香蕉吸芽外植体,能减轻外植体褐变,从而提高芽丛诱导率。适宜的培养基培养基的成分与褐变程度有关,要考虑所选培养基的状态和类型。适当的无机盐浓度张妙霞等[7]在柿树组织培养防止褐变所进行的试验中,4种培养基的无机盐以改良MS(大量元素减半)和1/2MS的效果最好,MS的效果较差,结果证明低浓度的无机盐可促进外植体的生长与分化,减轻外植体褐变的程度。徐振彪[1]在对玉米幼胚耐NaCl愈伤组织的筛选表明,随NaCl浓度升高,褐变现象加重。适当和适量的激素王异星[5]在荔枝的组织培养过程中,培养基中添加1mg/LBA 时,愈伤组织较坚硬,增殖缓慢,易产生褐变。培养基中添加1mg/LBA 1mg/L2,4-D时,愈伤组织浅黄疏松,增殖也快。培养基的硬度在一定范围内,琼脂用量大,培养基硬度大,褐变率低[8],这可能是培养基的硬度影响了酚类物质的扩散速度的缘故。培养基中水的硬度的影响硬度低的蒸馏水褐变率低,而使用硬度较高的自来水,褐变严重,甚至会出现褐变死亡[8]。这可能是配制培养基的水改变了培养基中无机盐的浓度,间接地影响了植物外植体的褐变。培养基的pH值在水稻体细胞培养中,pH值为时MS液体培养基可保持愈伤组织处于良好的生长状态,其表面呈黄白色,而pH值为时,愈伤组织严重褐变[9]。一般来说,酸性环境(pH值为)不利于褐变过程的发生[10]。培养条件如温度过高或光照过强,光照会提高PPO的活性,促进多酚类物质的氧化,从而加速被培养的组织褐变。高浓度CO2也会促进褐变,其原因是环境中的CO2向细胞内扩散,细胞内CO32-增多,CO32-与细胞膜上的CO32-结合,使有效CO32-减少,导致内膜系统瓦解,酚类物质与PPO相互接触,产生褐变[11]。因此,初期培养要在黑暗或弱光下进行。添加褐变抑制剂和吸附剂褐变抑制剂主要包括抗氧化剂和PPO抑制剂。在培养基中加入偏二亚硫酸钠、L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸、二硫苏糖醇等抗氧化剂都可以与氧化产物醌发生作用,使其重新还原为酚[12]。由于其作用过程均为消耗性的,在实际应用中应注意添加量,其中L-半胱氨酸和抗坏血酸均对外植体无毒副作用,在生产应用中可不受限制。在水稻细胞的培养基中,添加植酸(PA),可防止褐变,PA分子中众多的羟基产生抗氧化作用,使生色物质的含量下降或PA与PPO分子中的Cu2 结合,从而降低了其活力。陈学森等[13]在对植酸在银杏组织培养中应用的研究中也证实了植酸具有抑制多酚氧化酶活性的作用。常用的吸附剂有活性炭和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。活性炭是一种吸附性较强的无机吸附剂,能吸附培养基中的有害物质,包括琼脂中的杂质、培养物在培养过程中分泌的酚、醌类物质以及蔗糖在高压消毒时产生的5-羟甲基糠醛等,从而有利于培养物的生长。粉末状的活性炭与颗粒状的活性炭相比吸附性更强,一般在培养基中加入1-4g/L的活性炭。在使用过程中应注意,尽量用最低浓度的活性炭来对抗褐变的产生,因为活性炭的吸附作用是没有选择性的,在吸附物质的同时,也会吸附培养基中的其他成分,对外植体的诱导分化会产生一定的负面影响[14]。而聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是酚类物质的专一性吸附剂,在生化制备中常用作酚类物质和细胞器的保护剂,可用于防止褐变[15]。进行细胞筛选和多次转移在组织培养过程中,经常进行细胞筛选,可以剔除易褐变的细胞。在外植体接种1-2天后应立即转移到新鲜培养基中,能减轻酚类物质对培养物的毒害作用,降低抑制作用,使外植体尽快分生,连续转移5-6次,可基本解决外植体的褐变问题。参考文献:[1]徐振彪等.植物组织培养过程中的褐化现象.国外农学——杂粮作物,1997(1):55~56.[2]符近.三种不同类型种子休眠萌发及马占相思种子老化过程的研究.北京农业大学硕士研究生论文,1996.[3]傅作申,玉米耐NaCl幼胚愈伤组织的筛选及特性分析,长春农牧大学硕士论文,1996.[4]颜昌敏编著,植物组织培养手册,上海科学技术出版社,1990.[5]王异星.荔枝细胞培养的初步研究.暨南大学学报,1997,18(5):84~85.[6]何琼英等.抗坏血酸预处理阻止香蕉吸芽外植体褐变的研究初报.华南农业大学学报,1995,16(3):79~82.[7]张妙霞.柿树组织培养防止外植体褐变的研究.河南农业大学学报,1999,33(1):87~91.[8]金坚敏.水稻幼穗和成熟种子诱导胚状体时的有关因子探讨.植物学通报,1992,9(2):53~54.[9]金坚敏.水稻幼稿和成熟种子诱导胚状体时的有关因子探讨.植物学通报,1992.[10]王东霞等,如何对抗植物组织中的组织褐变,中国花卉盆景,2002,12:29~30.[11]姚洪军,罗晓芳,田砚亭.植物组织培养外植体褐变的研究进展.北京林业大学学报,1999,21(3):78~83.[12]蔡金星等.不同品种梨多酚氧化酶特性及其抑制剂的研究.河北农业技术师范学院学报,1999,13(1):55~57.[13]陈学森,张艳敏等,植酸在银杏组织培养中应用的研究.天然产物研究与开发,1997,9(2):24~27.[14]刘用生.植物组织培养中活性炭的使用.植物生理学通讯,1994,30(3):214.[15]姚洪军等.植物组织培养外植体褐变的研究进展.北京林业大学学报,1999,21(3):78~84.《论植物组织培养褐变产生的因素及对策》来源于文秘114网,欢迎阅读论植物组织培养褐变产生的因素及对策。---------------------------- 植物组织培养 植物组织培养即植物无菌培养技术,是根据植物细胞具有全能性的理论,利用植物体离体的器官、组织或细胞,如根、茎、叶、花、果实、种子、胚、胚珠、子房、花药、花粉以及贮藏器官的薄壁组织、维管束组织等,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等条件下,能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根,最后形成完整的植株。至今,世界各国在无性系繁殖、花卉育种、植株脱病毒和种质保存等方面,广泛应用组织培养技术。 (一)组织培养技求的应用 1.无性系繁殖无性系繁殖是植物组织培养应用的主流之一,用植物组织培养进行无性繁殖的优点是,用材少,速度快,不受气候、季节、基质等自然条件的影响,比传统的常规繁殖方法要快得多,人们又叫它'快速繁殖'或'微型繁殖'。其常见繁殖方式有短枝扦插、芽增殖、原球茎、器官分化和胚状体发生。其中芽增殖在盆栽花卉繁殖中应用最为普遍,如草本植物四季秋海棠、鸡冠花、万寿菊、长春花,观叶植物蟆叶秋海棠、网纹草、花叶芋、天鹅绒竹芋,木本植物三角花、比利时杜鹃、月季、八仙花等,在生产实践中,均已取得较好的经济效益。原球茎培养在大花蕙兰、蝴蝶兰、美丽兜兰、石斛、春兰等兰科植物和肾蕨、凤尾蕨、鹿角蕨等观赏蕨的规模性生产中得到广泛应用。胚状体培养,据报道目前已在30个科150种植物上观察到它们的愈伤组织可以分化出胚状体,而盆栽花卉中的花叶芋、山茶花都是成功的范例。器官分化主要是从外植体直接产生不定芽或不定根,一般不通过从愈伤组织进行器官分化形成植株,因为其性状有可能发生变化或经过多次继代培养后,会丧失再生植株的能力。 2.花卉育种当今盆栽花卉育种中,也广泛应用组培技术。 胚培养:在花卉种间杂交或远缘杂交中,有时虽然能正常受精,但胚往往发育不完全或胚与胚乳间不亲和,不能得到种子,可采用胚的早期离体培养促使胚正常发育,培养出杂交后代。如山茶花、百合和鸢尾杂交中均采用幼胚培养,成功地收到了杂交种子。同时,在杂交中受精困难,也可把未受精的胚珠分离出来,在试管内用花粉受精来解决,这在草本花卉花菱草中已取得成功。 单倍体育种:利用花药培养诱导花粉形成单倍体,在试管培养中通过秋水仙素处理,使染色体加倍,而成为纯合二倍体植物,从而缩短新品种育种的时间,还有利于突变中隐性突变的分离。这在花卉的株型、花色、花型的大小或重瓣,叶型、叶色等产生变异,往往有直接利用价值。这在矮牵牛的育种中已应用。 体细胞杂交和植物基因工程:利用原生质体遗传操作技术,可以从原来不大可能进行杂交的不同属植物间获得体细胞杂种或核质杂种。可以通过摄取外源目的基因,定向改造植物的某些重要性状。 3.植株脱病毒用无性繁殖方法来繁衍的花卉种类如菊花、香石竹、郁金香、百合、白鹤芋等,不能通过种子途径去除病毒,用化学方法防治和高温处理往往成效不稳定。作为组织培养的无性繁殖材料,最好是去病毒组织,否则易导致病毒积累,危害加重。而植物的茎尖部分无维管束,病毒难以侵入。所以,茎尖培养是获得无病毒植株的最好途径。至今,茎尖培养脱毒法已在菊花、百合、香石竹、郁金香等盆栽花卉上推广使用。 4.种质保存用无性繁殖的植物,因没有种子,只能在植物园内长期栽培保存,耗费大量的土地和劳力。种质材料还易受自然环境的变化和病虫危害而流失。若用组织培养方法,保存愈伤组织、胚状体、茎尖等组织,可节省大量人力和物力。 (二)组织培养的几个步骤 1.材料的选用一般用于组织培养的材料称为外植体。常分为两类。一类是带芽的外植体,如茎尖、侧芽、鳞芽、原球茎等,组织培养过程中可直接诱导丛生芽的产生。其获得再生植株的成功率较高,变异性也较小,易保持材料的优良性状。另一类主要是根、茎、叶等营养器官和花药、花瓣、花轴、花萼、胚珠、果实等生殖器官。这一类外植体需要一个脱分化过程,经过愈伤组织阶段,再分化出芽或产生胚状体,然后形成再生植株。 外植体的取用与组织部位、植株年龄、取材季节以及植株的生理状态、质量,都对培养时器官的分化有一定影响。一般阶段发育年幼的实生苗比发育年龄老的栽培品种容易分化,顶芽比腋芽容易分化,萌动的芽比休眠芽容易分化。在组织培养中,最常用的外植体是茎尖,通常切块在0.5厘米左右,太小产生愈伤组织的能力差,太大则在培养瓶中占据空间太多。培养脱毒种苗,常用茎尖分生组织部,长度为0.1毫米以下。 2.外植体的消毒植物组培能否取得成功的重要因素之一,就是保证培养物在无菌条件下安全生长。为此,必须抓好外植体的消毒和实行无菌操作。 由于培养的植物材料大都采集于田间栽培植株,材料上常附有各种微生物,一旦被带入培养基,即会迅速繁殖滋长,造成污染,培养失败。所以培养前必须对外植体进行严格的消毒处理,消毒的尺度为既能全都杀灭外植体上附带的微生物,但又不伤害材料的生活力。因此,必须正确选择消毒剂和使用的浓度、处理时间及程序。目前,常用的消毒剂有次氯酸钙、氯化汞、次氯酸钠、双氧水、酒精(70%)等。具体消毒方法如下: (1)茎尖、茎、叶片的消毒消毒前先用清水漂洗干净或用软毛刷将尘埃刷除,茸毛较多的用皂液洗涤,然后再用清水洗去皂液,洗后用吸水纸吸干表面水分,用70%酒精浸数秒钟,取出后及时用10%次氯酸钙饱和上清液浸泡10~20分钟。或用2%~10%次氯酸钠溶液浸泡6~15分钟。消毒后用无菌水冲洗3次,用无菌纱布或无菌纸吸干接种。 (2)根、块茎、鳞茎的消毒这类材料大都生长在土中,常带有泥土,挖取时易遭损伤。消毒前必须先用净水清洗干净,在凹凸不平处以及鳞片缝隙处,均用毛笔或软刷将污物清除干净,用吸水纸吸干后,在70%酒精中浸一下,然后用6%~10%次氯酸钠溶液浸5~15分钟,或用0.1%~0.2%氯化汞消毒5~10分钟,最后用无菌水清洗3~4次,用无菌纱布或无菌纸吸干后接种。 (3)果实、种子的消毒这类材料有的表皮上具有茸毛或蜡质,消毒前先用70%酒精浸泡几秒钟或2~10分钟,然后用饱和漂白粉上清液消毒10~30分钟或2%次氯酸钠溶液浸10~20分钟,消毒后去除果皮,取出内部组织或种子接种。直接用种子或果实消毒,经消毒后的材料均须用无菌水多次冲洗后接种。 (4)花药、花粉的消毒植物的花药外面常被花瓣、花萼包裹着,一般处于无菌状态,只需采用表面消毒即可接种。通常先用70%酒精棉球擦拭花蕾或叶鞘,然后将花蕾剥出,在饱和漂白粉上清液中浸泡10~15分钟,用无菌水冲洗2~3次,吸干后即可接种。 3.组织培养的条件接种后的培养容器置放培养室,室温应控制在23~26℃,每天12~16小时光照,光照度为1000~3000勒克斯。 4.外植体的增殖接种后的外植体要分化出丛状芽、愈伤组织或胚状体,必须对培养基及激素的种类和浓度进行严格的设计和筛选。常用的基本培养基为MS培养基,激素的种类和浓度对外植体的分化和增殖起到重要的作用。也就是说不同的花卉种类对激素的种类和浓度是有差别的(表4--3)。 5.诱导生根继代培养形成的不定芽和侧芽等一般没有根,要促使试管苗生根,必须转移到生根培养基上,生根培养基一般应用1/2MS培养基,因为降低无机盐浓度有利于根的分化。同时,不同盆栽花卉诱导生根时所需要的生长素的种类和浓度是不同的(表4-4)。一般常用吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)和吲哚丁酸(IBA)三种。一般在生根培养基中培养1个月左右即可获得健壮根系。 6.组培苗的移栽生根或形成根原基的试管苗从无菌,温、光、湿度稳定环境中进入到自然环境中,从异养过渡到自养过程,必须经过一个炼苗过程。首先打开试管瓶塞放阳光充足处让其锻炼1~2天,然后取出幼苗用温水将琼脂冲洗掉,移栽到泥炭、珍珠岩、蛭石、砻糠灰等组成的基质中,基质使用前需高温消毒,移栽后要适当遮荫,可用塑料薄膜覆盖,保持较高空气湿度,温度维持在25℃左右,勿使阳光直晒,7~10天后要注意通风和补充浇水,约20~40天,新梢开始生长后,小苗可转入正常管理。

植物组织培养及其应用研究概况在世界各国科学家的不断努力下,近几十年来,植物组织培养技术迅速发展。利用组织培养,不仅可以大量生产优良无性系,获得人类需要的多种代谢物质,还可获得单倍体、三倍体、多倍体及非整倍体。通过细胞融合可以打破种属间的界限,克服远缘杂交不亲合性,在植物新品种的培育和种性的改良中发挥了巨大作用。组织培养的植物细胞是在细胞水平上分析研究的理想材料,从植物快繁、花药培养发展到细胞器培养、原生质融合以及DNA重组技术等,植物组织培养技术广泛应用于植物科学的各个领域及农业、林业、工业、医药等多种行业,已经成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。1 植物组织培养的基本概念、原理和试验步骤1.1概念植物组织培养是在无菌条件下,将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养,给予适宜的培养条件,诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。1.2原理 植物组织培养的依据是植物细胞的“全能性”及植物的“再生作用”。1902年,德国著名植物学家 G.Haberlandt根据细胞学理论提出了一个观点,“高等植物的器官和组织可以不断分割,直至单个细胞,即植物体细胞,体细胞在适当的条件下具有不断分裂、繁殖并发育成完整植株的潜力”。1943年,美国人White在烟草愈伤组织中偶然发现形成一个芽,证实了G.Haberlandt的论点。 不同植物所需要的生长条件不同,所用的培养基也有所不同。较常用的基础培养基有MT、MS、 SH、N6、White等。在组织培养中,愈伤组织和胚状体能否形成是培育出新植株的关键。通过在基础培养基里添加一定浓度的外源激素,可以诱导出愈伤组织、胚状体、不定芽、根等器官,最终获得再生植株或次生物质。 用于植物组织培养的材料称为外植体,其主要形式有器官、胚胎、单细胞、原生质体等。根据外植体的不同,所需要的培养基种类、培养条件、外源激素的种类及比例等均不同。植物组织培养中,影响培养力的因素是多方面的,诱导愈伤组织成败的关键在于培养条件,植物激素是诱导愈伤组织和绿苗分化的关键因素。最常用的诱导愈伤组织的生长素是IAA、NAA和2,4一D,所需浓度为O.01~10 mg/L。最常用的细胞分裂素是KT和ABA,使用浓度为O.1~10 mg/L。KT的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。ABA对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。各类植物激素的生理作用虽有相对专一性,但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现。1.3试验步骤1.3.1选择和配制培养基 培养基是植物组织培养中的“血液”,血液的成分及其供应状况直接关系到培养物的生长与分化,因此了解培养基的成分、特点及其配制至关重要。1.3.2灭茵灭菌是组织培养中的重要工作之一,通常采用物理的或化学的灭菌方法。培养基用常压或高压蒸煮等湿热灭菌、器械采用灼烧灭菌、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌、不耐热的物质采用过滤灭菌、植物材料表面用消毒剂灭菌、物体表面用药剂喷雾灭菌、接种室等空间采用紫外线或熏蒸灭菌。1.3.3接种将已消毒好的根、茎、叶等离体器官,经切割或剪裁成小段或小块放入培养基,整个接种过程要在无菌条件下进行。 .4培养把培养材料放在有一定光照和温度等条件的培养室里,使之生长、分裂和分化,形成愈伤组织或进一步分化成再生植株。1.3.5试管苗驯化移栽 试管苗是在特殊环境条件下生长的幼苗,与自然生长的幼苗有很大差异,只有通过驯化,使之适应自然环境后才能移栽。2 植物组织培养的应用2.1植物快速繁殖和无病毒种苗生产植物快速繁殖技术始于20世纪60年代,法国的Morel用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功,从此揭开了植物快速繁殖技术研究和应用的序幕。目前,通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有100多科1 000种以上,有的已经发展成为工业化生产的商品。世界上80%~85%的兰花是通过组织培养进行脱毒和快速繁殖的。培养的植物种类也由观赏植物逐渐发展到园艺植物、大田作物、经济植物和药用植物等。在我国,同类的研究始于20世纪70年代。马铃薯无毒种薯和甘蔗种苗已在生产上大面积种植,30余种植物已进行规模化生产或中间试验。利用组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产,不仅能够挽救珍惜濒危物种,而且能够解决植物野生资源缺乏的问题。2.2植物花药培养和单倍体育种 将植物花药培养成单倍体植株,再经过染色体加倍,能很快得到纯合的二倍体,这样将大大缩短育种年限。到目前为止,世界上通过花粉和花药培养已获得了几百种植物的单倍体植株。印度科学家应用这种方法培育的水稻品系,比对照产量提高15%~49%。韩国先后育成了5个优质、抗病、抗倒伏的水稻品种。我国自20世纪70年代开始该领域的研究,已经培育了40余种由花粉或花药发育成的单倍体植株,其中有10余种为我国首创。玉米获得了100多个纯合的自交系;橡胶获得了二倍体和三倍体植株。仅“九五”期间就育成高产、优质、抗逆、抗病的农作物新品种44个,种植面积超过660万 hm2。2.3植物胚胎培养杂交育种中,杂种胚常常败育,因此将早期生长的胚取出,应用组织培养方法,就有可能培育出杂交植物。已经有100篇以上幼胚培养成为植株的报道。国内外科学家应用植物胚胎培养技术获得了多种远缘杂交的重组体、栽培种和杂交品种。2.4植物愈伤组织或细胞悬浮培养利用植物愈伤组织或细胞悬浮培养可以生产用于预防和治疗疾病的植物次生代谢产物。近年来,这一领域的发展极为迅速,已经研究了400多种植物,从培养细胞中分离到600多种次级代谢产物,其中60多种在含量上超过或等于原植物,20种以上干重超过原植物的1 9,6。例如,从薯芋愈伤组织和悬浮细胞生产的diosgenin用于合成甾体药物。最近抗癌药物紫杉醇一红豆杉细胞培养物,可用75t发酵罐培养,已达到商业化生产水平。另外,达到商品化水平的还有紫草、人参、黄连、老鹳草等;长春花、毛地黄、烟草等已实现工业化生产;牙签草、红花等20多种植物正在向商品化过渡。2.5细胞融合与原生质体培养自1960年英国学者Cocking首次利用纤维素酶从番茄幼苗的根分离原生质体获得成功以来,到1990年已有100种以上植物的原生质体能再生植株。我国获得了30余个品种的原生质体再生植株,其中包括难度较大的重要粮食作物和经济作物,如大豆、水稻、玉米、小麦、谷子、高梁、棉花等。在木本植物、药用植物、蔬菜和真菌原生质体培养方面的进展也十分迅速。国外已先后获得了种内及种间的体细胞杂种植株。植物原生质体培养还可应用于外源基因转移、无性系变异及突变体筛选等研究,因而越来越受到人们的重视。2.6植物细胞突变体筛选植物细胞突变体的筛选最早始于1959年,G. Melchers在金鱼草悬浮细胞培养中获得了温度突变体。1970年,P.S.Carlson,H.Binding和Y.M. Heimer等分别分离出烟草营养缺陷型细胞、矮牵牛抗链霉素细胞系及烟草抗苏氨酸细胞系。迄今为止,已经在不少于15个科45个种的植物细胞培养中筛选出100个以上的植物细胞突变体或变异体。其中包括抗病细胞突变体,如玉米抗小斑病突变体和小麦抗赤霉病、根腐病突变体;抗氨基酸及其类似物细胞突变体,如甘蓝型油菜抗HYP突变体[263;抗逆境胁迫细胞突变体,如水稻耐盐突变体和小麦抗盐突变体;抗除草剂细胞突变体及营养缺陷型细胞突变体,如玉米抗除草剂变异体;株高突变体的筛选,如水稻矮秆变异体。2.7植物体细胞胚胎和人工种子1958年,Reinert在胡萝卜的组织培养中最先发现了体细胞胚胎(胚状体)。据不完全统计,能大量产生胚状体的植物有43科92属100多种。一些重要作物如水稻、小麦、玉米、珍珠谷等,也能通过离体培养产生胚状体。这些胚状体用褐藻酸钠等包埋,再加上人工种皮,就形成了人工种子。人工种子的优点是:繁殖快速,成苗率极高;不受气候影响,四季皆可工厂化生产。上世纪80年代初,美、日、法等国家相继开展了人工种子的研究,我国也于“七五”期间开展了此项研究,并于1987年列入了国家“863”高技术研究发展计划。2.8 植物组织细胞培养物的超低温保存与种质库建立植物细胞全能性的发现和证实,为植物种质资源的长期保存开辟了一条新途径。采用液氮超低温保存技术,能保持很高的存活率,并且能再生出新植株和保持原来的遗传特性。如建立茎尖分生组织培养物的超低温保存种质库,不仅可以防止种质的遗传变异和退化,而且可以长期保存无病毒的原种。2.9 植物组织培养与转基因技术的应用 我国第一个T—DNA插入突变体库的构建和研究为我国水稻功能基因组学研究奠定了良好的技术和材料基础,为确保我国拥有一批有自主知识产权的基因资源做出了积极贡献。由中国水稻研究所农业部水稻生物学重点开放实验室和中科院上海植物生理研究所合作,通过建立大规模、高效的农杆菌介导的转基因技术体系,将玉米转座子Ac—Ds等外源基因导入水稻未成熟胚和种子诱导的愈伤组织,获得了1.2万个独立的T—DNA插入株系,并构建了水稻突变体的数据库。 3 展望植物组织培养研究与应用是20世纪科技进步的重大成果之一,为研究植物生长发育、抗性生理、激素及器官发生与胚胎发生等提供了许多良好的实验材料和有效途径。植物组织培养方法不断提高的同时,也相应拓宽了其应用范围。由于组织培养在人工控制的条件下进行,容易掌握花芽分化和开花成因;通过胚胎培养,能够得到杂种或自交种;通过分离单倍体细胞,能培育纯合的二倍体优良品系;提高育种多样性的同时缩短了育种时间;通过突变体筛选,提高植物的品质,增强抗逆境胁迫能力,扩大植物的生长范围;将体细胞冷藏在低温下,建立基因库,达到保存物种的目的;获得药用价值高和工业生产所需要的次生产物,加快药物生产的时间并且减少了单纯依靠天然植物的被动性。植物组织培养技术已经渗透到科研、生产和生活各个领域,必将日臻完善。黑龙江农业科学2006,(3)

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组织培养论文参考文献

我不懂植物组织培养,我写个我如果要着手的大概的框架。题目:植物组织培养技术的研究现状摘要:概括介绍植物组织培养的国内外研究现状,现阶段发展或者未来发展,意义。高度概括综述的内容,也就是你在综述里陈述了什么,目的是要说明什么,能起到什么作用。大概50字以上,不要多。关键词:植物组织培养现状(不超过4个)正文:(包括前言、主体、总结)前言:植物组织培养的概念,意义,现阶段发展或者存在的问题,引出你写作的目的主体:可以横向描述植物组织培养技术的国内外现状,即分别有哪些技术,由谁研究的,具体手段,结果如何。对比中给出自己的意见。也可以纵向按植物组织培养的研究发展时间去写。例如:第一发展阶段:主要研究人员,取得了什么成果。直到写到现在,可以提出未来发展方向更好。总结:可以进行简要总结,包括存在的问题,发展的方向意义等,小文章也可以不写。参考文献:一般15-30篇,要近3-5年的文献。不要太旧的。外文的一般占三分之一以上。

收稿日期:2007-10-25基金项目:深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介:王丹(1982-),女,辽宁本溪人,硕士研究生,从事植物生物技术研究。注:雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2,雷江丽2,吴燕民3,吕 慧2,郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院,甘肃 兰州 730070;2.深圳市园林科学研究所,广东 深圳 518003;3.中国农业科学院 生物技术研究所,北京 100081)摘 要:以大花美人蕉(Canna×generalis)根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究,筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA (单位下同)+ TDZ ;MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽,增殖系数达;适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ,生根率达,且植株生长健壮,移栽易成活。关键词:大花美人蕉;茎尖;组织培养中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1],是多年生喜光宿根草本花卉,原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长,在深圳地区几乎全年开花,是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高,而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质,具有净化空气、保护环境的作用,因此,世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法,繁殖速度慢、增殖效率低,而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍,严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁,是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3],本研究探索其组织培养高效的再生体系,以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株,挖取带芽胞的根茎,去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭,然后采用不同的消毒剂及处理时间(升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min),封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次,置于超净工作台上备用。接种前,剥去外部叶片,露出生长点,立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基,在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂(表2~表4),蔗糖3%,pH 。培养温度(28±2)℃,光照强度2 500 lx,光照周期为14h/d,相对湿度70%~80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎,表面污染物较多,不易消毒,且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同,故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较,以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知,2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好,但茎尖褐化较严重,说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理,无菌化效果差异不大,但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此,后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基,附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等(表2),以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性,芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性,~μmol/L 即可有效促进分化[4],因此,本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明,在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基(1 号)上,茎尖接种10d 后开始生长,叶片展开后,生长停止;15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长,随后叶片逐渐变黄、萎蔫,说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中,高浓度的2 号培养基分化率为,明显好于3、4号培养基,说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素(表2)。11~16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合(表2)。仅添加TDZ 的培养基分化率为0,而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高,达,且每个茎尖可增殖2~3 个侧芽,但个别茎尖经多次转接后有畸形芽;与2 号培养基相比,分化率明显提高,说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化(表2)(图版-a)。5、6、7 号培养基为生根培养基,探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上(表2)。8、9、10 号培养基,探讨美人蕉脱分化,诱导愈伤组织,但结果均不理想。因此,建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等:大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方,按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验,以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料,进行继代增殖培养(图版-b)。由表3 可见,除17、18 号培养基外,低浓度TDZ()的分化促进作用较高浓度()的效果好,说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下,随着6-BA 浓度的升高,分化率提高。但随着继代次数的增多,含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降,甚至有个别畸形芽产生,说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9],但继代数次后,芽已经萌动,自身具有分化能力,需适当降低6-BA 浓度进行壮苗,以避免畸形芽产生。因此,在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基,既可保证较高的芽分化率,又可使继代苗生长健壮,减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3~5cm 长时,转接到生根培养基上培养约10d 后,可见到根生成(图版-c)。接种20d 后统计生根结果(表4)。从表4可见,所用培养基上都有根生成,说明美人蕉生根较容易;结合生根率和生长势,我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注:++ 表示生长势强;+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P<=,表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注:+++ 表示生长势强;++表示生长势中等;+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中,无菌化操作较困难。灭菌试验表明,升汞震荡灭菌10min 效果较好,采回的外植体应尽快处理接种,放置时间过长伤口处易染菌,导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽,MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基,在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好;短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用,但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现,转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大,建议在接种后的10~20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基,生根率较高,根系粗壮、根毛密集,植株生长健壮(图版-d),且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. The genus Canna in Northern South America[J]. Acta Bot Neerl., 1971,20(6): 663-680.[2] 刘文萍,等. 美人蕉茎尖组织培养及快繁技术[J]. 北方园艺, 2001(6): 32.[3] 丁爱萍,等. 美人蕉组织培养及快速繁殖技术[J]. 园林科技, 2006(1): 11-12.[4] Singh N D, et al. The effect of TDZ on organogenesis and somatic embryogenesis in pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsp)[J].Plant Science, 2003,164(3): 341-347.[5] 王关林,等. 高活性细胞激动素TDZ 在植物组织培养中的应用[J]. 植物学通报, 1997,14(3): 47-53.[6] 宣朴,等. 生姜茎尖组培快繁技术研究[J]. 西南农业学报, 2004,17(4): 484-486.[7] Kromer K, et al. In vitro cultures of meristem tips of Canna indica L.[J]. Acta Horticulturace, 1985,167: 279-286.[8] Vendrame W A, et al. In vitro propagation and plantlet regeneration from Doritaenopsis Purple Gem 'Ching Hua' flowerexplants[J]. HortScience, 2007,42(5): 1 256-1 258.[9] 刘敏. 花卉组织培养与工厂化生产[M]. 北京: 地质出版社, 2002: 101-102.

文章标题:论植物组织培养褐变产生的因素及对策摘要:本文针对植物组织培养中常见的褐变现象,详细地分析了其产生的机理及影响因素,并提出了相应的对策,为科研和生产提供了一定的理论和实践依据。关键词:植物组织培养,褐变,对策目前,在许多植物组织培养过程中,常遇到褐变问题。褐变主要发生在外植体,在植物愈伤组织的继代、悬浮细胞培养以及原生质体的分离与培养中也经常发生。褐变产物不仅使外植体、细胞、培养基等变褐,而且对许多酶有抑制作用,从而影响培养材料的生长与分化,严重时甚至导致死亡。本文探讨植物组织培养中褐变现象的影响因素、机理及防范措施,对我们进行科学研究或工厂生产,包括植物组织的培养,原生质体、悬浮细胞和植物器官的培养都有着十分重要的现实意义。1褐变产生的影响因素影响植物组织培养褐变的因子是复杂的,因植物的种类、基因型、外植体部位及生理状态等不同,褐变的程度也有所不同。植物种类及基因型不同的植物和不同的基因型决定了不同的褐化程度。在组织培养中,品种褐化难易可能是与该品种中多酚类物质含量的多少及多酚氧化酶(PPO)活性的差异有关。外植体部位及生理状态外植体的部位及生理状态不同其褐化程度不同,同时,不同时期和不同年龄的外植体在培养中褐变的程度也不同。培养基成分培养基成分中的无机盐、蔗糖浓度、激素水平等对褐变的程度的影响尤为重要。另外,其pH值也与褐变程度有较大关系。培养条件温度过高或光照过强,均可加速被培养组织的褐变。不利环境条件都能造成细胞的程序化死亡,温度是诱导程序化死亡的主要因素[1]。2褐变产生的机理非酶促褐变非酶促褐变是由于细胞受胁迫或其他不利条件影响所造成的细胞程序化死亡或自然发生的细胞死亡,即坏死形成的褐变现象,并不涉及酚类物质的产生。徐振彪等[1]将生长正常的愈伤组织转移到含NaCl的培养基中,组织周围尤其是接触培养基部分发生褐变,但培养基中没有看到扩散的褐化物质。当温度升高时继代保存时间过长,也会发生此类现象。但这种褐变若采取适当措施或者愈伤组织适应了胁迫环境就不再发生了[3]。酶促褐变目前认为植物组织培养中的褐变主要是由酶促褐变引起的,培养材料变褐主要是由伤口处分泌的酚类化合物引起的[4]。酶促褐变如同一般的酶促反应,其发生必须具备三个条件,即酶、底物和氧。引起褐变的酶有多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶等。从初次培养和继代培养过程中试管苗的褐变程度和PPO的活性来看,表明PPO活性的高低是引起培养材料褐变的关键。引起褐变的酶的底物主要是酚类化合物,按其组成可分成3类:苯基羧酸(包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草酸等),苯丙烷衍生物(包括绿原酸、肉桂酸、香豆酸、咖啡酸、单宁、木质素等),第三类是黄烷衍生物(包括花青素、黄酮、芸香苷等),但并非所有的酚类物质都是PPO的底物。在正常发育的植物组织中,底物、氧气、PPO同时存在并不发生褐变,是因为在正常的组织细胞内由于多酚类物质分布在细胞的液泡内,而PPO则分布在各种质体或细胞质中,这种区域性分布使底物与PPO不能接触。而当细胞膜的结构发生变化和破坏时,则为酶创造了与PPO接触的条件,在氧存在的情况下使酚类物质氧化成醌,进行一系列的脱水、聚合反应,最后形成黑褐色物质,从而引起褐变。3防止外植体产生褐变的对策从理论上讲,酶促褐变可以通过以下三种方法加以抑制:一是除去引起氧化的物质——氧;二是捕捉或减少聚合反应的中间产物;三是抑制有关的酶。实际操作上,下列措施是被认为行之有效的。适当外植体的选择取材时应注意选择褐变程度较小的品种和部位作外植体。成年植株比幼苗褐变程度厉害,夏季材料比冬季及早春和秋季材料的褐变要严重。冬季的芽不易生长,宜选用早春和秋季的材料作为外植体。王异星[5]用荔枝无菌苗不同组织的诱导试验表明,茎最容易诱导出愈伤组织,培养2周后长出浅黄色的愈伤组织;叶大部分不能产生愈伤组织或诱导出的愈伤组织中度褐变;而根极大部分不产生愈伤组织,诱导出的愈伤组织全部褐变。对外植体的处理通过对较易褐变的外植体材料的预处理能减轻醌类物质的毒害作用。处理方法如下:外植体经流水冲洗后,在2-5℃的低温下处理12-24小时,再用升汞或70酒精消毒,然后接种于只含有蔗糖的琼脂培养基中培养5-7天,使组织中的酚类物质部分渗入培养基中。取出外植体用漂白粉溶液浸泡10分钟,再接种到合适的培养基中。若仍有酚类物质渗出,3-5天后再转移培养基2-3次,当外植体的切口愈合后,酚类物质减少,这样可使外植体褐变减轻或完全被抑制。何琼英等[6]用抗坏血酸预处理香蕉吸芽外植体,能减轻外植体褐变,从而提高芽丛诱导率。适宜的培养基培养基的成分与褐变程度有关,要考虑所选培养基的状态和类型。适当的无机盐浓度张妙霞等[7]在柿树组织培养防止褐变所进行的试验中,4种培养基的无机盐以改良MS(大量元素减半)和1/2MS的效果最好,MS的效果较差,结果证明低浓度的无机盐可促进外植体的生长与分化,减轻外植体褐变的程度。徐振彪[1]在对玉米幼胚耐NaCl愈伤组织的筛选表明,随NaCl浓度升高,褐变现象加重。适当和适量的激素王异星[5]在荔枝的组织培养过程中,培养基中添加1mg/LBA 时,愈伤组织较坚硬,增殖缓慢,易产生褐变。培养基中添加1mg/LBA 1mg/L2,4-D时,愈伤组织浅黄疏松,增殖也快。培养基的硬度在一定范围内,琼脂用量大,培养基硬度大,褐变率低[8],这可能是培养基的硬度影响了酚类物质的扩散速度的缘故。培养基中水的硬度的影响硬度低的蒸馏水褐变率低,而使用硬度较高的自来水,褐变严重,甚至会出现褐变死亡[8]。这可能是配制培养基的水改变了培养基中无机盐的浓度,间接地影响了植物外植体的褐变。培养基的pH值在水稻体细胞培养中,pH值为时MS液体培养基可保持愈伤组织处于良好的生长状态,其表面呈黄白色,而pH值为时,愈伤组织严重褐变[9]。一般来说,酸性环境(pH值为)不利于褐变过程的发生[10]。培养条件如温度过高或光照过强,光照会提高PPO的活性,促进多酚类物质的氧化,从而加速被培养的组织褐变。高浓度CO2也会促进褐变,其原因是环境中的CO2向细胞内扩散,细胞内CO32-增多,CO32-与细胞膜上的CO32-结合,使有效CO32-减少,导致内膜系统瓦解,酚类物质与PPO相互接触,产生褐变[11]。因此,初期培养要在黑暗或弱光下进行。添加褐变抑制剂和吸附剂褐变抑制剂主要包括抗氧化剂和PPO抑制剂。在培养基中加入偏二亚硫酸钠、L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸、二硫苏糖醇等抗氧化剂都可以与氧化产物醌发生作用,使其重新还原为酚[12]。由于其作用过程均为消耗性的,在实际应用中应注意添加量,其中L-半胱氨酸和抗坏血酸均对外植体无毒副作用,在生产应用中可不受限制。在水稻细胞的培养基中,添加植酸(PA),可防止褐变,PA分子中众多的羟基产生抗氧化作用,使生色物质的含量下降或PA与PPO分子中的Cu2 结合,从而降低了其活力。陈学森等[13]在对植酸在银杏组织培养中应用的研究中也证实了植酸具有抑制多酚氧化酶活性的作用。常用的吸附剂有活性炭和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。活性炭是一种吸附性较强的无机吸附剂,能吸附培养基中的有害物质,包括琼脂中的杂质、培养物在培养过程中分泌的酚、醌类物质以及蔗糖在高压消毒时产生的5-羟甲基糠醛等,从而有利于培养物的生长。粉末状的活性炭与颗粒状的活性炭相比吸附性更强,一般在培养基中加入1-4g/L的活性炭。在使用过程中应注意,尽量用最低浓度的活性炭来对抗褐变的产生,因为活性炭的吸附作用是没有选择性的,在吸附物质的同时,也会吸附培养基中的其他成分,对外植体的诱导分化会产生一定的负面影响[14]。而聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是酚类物质的专一性吸附剂,在生化制备中常用作酚类物质和细胞器的保护剂,可用于防止褐变[15]。进行细胞筛选和多次转移在组织培养过程中,经常进行细胞筛选,可以剔除易褐变的细胞。在外植体接种1-2天后应立即转移到新鲜培养基中,能减轻酚类物质对培养物的毒害作用,降低抑制作用,使外植体尽快分生,连续转移5-6次,可基本解决外植体的褐变问题。参考文献:[1]徐振彪等.植物组织培养过程中的褐化现象.国外农学——杂粮作物,1997(1):55~56.[2]符近.三种不同类型种子休眠萌发及马占相思种子老化过程的研究.北京农业大学硕士研究生论文,1996.[3]傅作申,玉米耐NaCl幼胚愈伤组织的筛选及特性分析,长春农牧大学硕士论文,1996.[4]颜昌敏编著,植物组织培养手册,上海科学技术出版社,1990.[5]王异星.荔枝细胞培养的初步研究.暨南大学学报,1997,18(5):84~85.[6]何琼英等.抗坏血酸预处理阻止香蕉吸芽外植体褐变的研究初报.华南农业大学学报,1995,16(3):79~82.[7]张妙霞.柿树组织培养防止外植体褐变的研究.河南农业大学学报,1999,33(1):87~91.[8]金坚敏.水稻幼穗和成熟种子诱导胚状体时的有关因子探讨.植物学通报,1992,9(2):53~54.[9]金坚敏.水稻幼稿和成熟种子诱导胚状体时的有关因子探讨.植物学通报,1992.[10]王东霞等,如何对抗植物组织中的组织褐变,中国花卉盆景,2002,12:29~30.[11]姚洪军,罗晓芳,田砚亭.植物组织培养外植体褐变的研究进展.北京林业大学学报,1999,21(3):78~83.[12]蔡金星等.不同品种梨多酚氧化酶特性及其抑制剂的研究.河北农业技术师范学院学报,1999,13(1):55~57.[13]陈学森,张艳敏等,植酸在银杏组织培养中应用的研究.天然产物研究与开发,1997,9(2):24~27.[14]刘用生.植物组织培养中活性炭的使用.植物生理学通讯,1994,30(3):214.[15]姚洪军等.植物组织培养外植体褐变的研究进展.北京林业大学学报,1999,21(3):78~84.《论植物组织培养褐变产生的因素及对策》来源于文秘114网,欢迎阅读论植物组织培养褐变产生的因素及对策。---------------------------- 植物组织培养 植物组织培养即植物无菌培养技术,是根据植物细胞具有全能性的理论,利用植物体离体的器官、组织或细胞,如根、茎、叶、花、果实、种子、胚、胚珠、子房、花药、花粉以及贮藏器官的薄壁组织、维管束组织等,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等条件下,能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根,最后形成完整的植株。至今,世界各国在无性系繁殖、花卉育种、植株脱病毒和种质保存等方面,广泛应用组织培养技术。 (一)组织培养技求的应用 1.无性系繁殖无性系繁殖是植物组织培养应用的主流之一,用植物组织培养进行无性繁殖的优点是,用材少,速度快,不受气候、季节、基质等自然条件的影响,比传统的常规繁殖方法要快得多,人们又叫它'快速繁殖'或'微型繁殖'。其常见繁殖方式有短枝扦插、芽增殖、原球茎、器官分化和胚状体发生。其中芽增殖在盆栽花卉繁殖中应用最为普遍,如草本植物四季秋海棠、鸡冠花、万寿菊、长春花,观叶植物蟆叶秋海棠、网纹草、花叶芋、天鹅绒竹芋,木本植物三角花、比利时杜鹃、月季、八仙花等,在生产实践中,均已取得较好的经济效益。原球茎培养在大花蕙兰、蝴蝶兰、美丽兜兰、石斛、春兰等兰科植物和肾蕨、凤尾蕨、鹿角蕨等观赏蕨的规模性生产中得到广泛应用。胚状体培养,据报道目前已在30个科150种植物上观察到它们的愈伤组织可以分化出胚状体,而盆栽花卉中的花叶芋、山茶花都是成功的范例。器官分化主要是从外植体直接产生不定芽或不定根,一般不通过从愈伤组织进行器官分化形成植株,因为其性状有可能发生变化或经过多次继代培养后,会丧失再生植株的能力。 2.花卉育种当今盆栽花卉育种中,也广泛应用组培技术。 胚培养:在花卉种间杂交或远缘杂交中,有时虽然能正常受精,但胚往往发育不完全或胚与胚乳间不亲和,不能得到种子,可采用胚的早期离体培养促使胚正常发育,培养出杂交后代。如山茶花、百合和鸢尾杂交中均采用幼胚培养,成功地收到了杂交种子。同时,在杂交中受精困难,也可把未受精的胚珠分离出来,在试管内用花粉受精来解决,这在草本花卉花菱草中已取得成功。 单倍体育种:利用花药培养诱导花粉形成单倍体,在试管培养中通过秋水仙素处理,使染色体加倍,而成为纯合二倍体植物,从而缩短新品种育种的时间,还有利于突变中隐性突变的分离。这在花卉的株型、花色、花型的大小或重瓣,叶型、叶色等产生变异,往往有直接利用价值。这在矮牵牛的育种中已应用。 体细胞杂交和植物基因工程:利用原生质体遗传操作技术,可以从原来不大可能进行杂交的不同属植物间获得体细胞杂种或核质杂种。可以通过摄取外源目的基因,定向改造植物的某些重要性状。 3.植株脱病毒用无性繁殖方法来繁衍的花卉种类如菊花、香石竹、郁金香、百合、白鹤芋等,不能通过种子途径去除病毒,用化学方法防治和高温处理往往成效不稳定。作为组织培养的无性繁殖材料,最好是去病毒组织,否则易导致病毒积累,危害加重。而植物的茎尖部分无维管束,病毒难以侵入。所以,茎尖培养是获得无病毒植株的最好途径。至今,茎尖培养脱毒法已在菊花、百合、香石竹、郁金香等盆栽花卉上推广使用。 4.种质保存用无性繁殖的植物,因没有种子,只能在植物园内长期栽培保存,耗费大量的土地和劳力。种质材料还易受自然环境的变化和病虫危害而流失。若用组织培养方法,保存愈伤组织、胚状体、茎尖等组织,可节省大量人力和物力。 (二)组织培养的几个步骤 1.材料的选用一般用于组织培养的材料称为外植体。常分为两类。一类是带芽的外植体,如茎尖、侧芽、鳞芽、原球茎等,组织培养过程中可直接诱导丛生芽的产生。其获得再生植株的成功率较高,变异性也较小,易保持材料的优良性状。另一类主要是根、茎、叶等营养器官和花药、花瓣、花轴、花萼、胚珠、果实等生殖器官。这一类外植体需要一个脱分化过程,经过愈伤组织阶段,再分化出芽或产生胚状体,然后形成再生植株。 外植体的取用与组织部位、植株年龄、取材季节以及植株的生理状态、质量,都对培养时器官的分化有一定影响。一般阶段发育年幼的实生苗比发育年龄老的栽培品种容易分化,顶芽比腋芽容易分化,萌动的芽比休眠芽容易分化。在组织培养中,最常用的外植体是茎尖,通常切块在0.5厘米左右,太小产生愈伤组织的能力差,太大则在培养瓶中占据空间太多。培养脱毒种苗,常用茎尖分生组织部,长度为0.1毫米以下。 2.外植体的消毒植物组培能否取得成功的重要因素之一,就是保证培养物在无菌条件下安全生长。为此,必须抓好外植体的消毒和实行无菌操作。 由于培养的植物材料大都采集于田间栽培植株,材料上常附有各种微生物,一旦被带入培养基,即会迅速繁殖滋长,造成污染,培养失败。所以培养前必须对外植体进行严格的消毒处理,消毒的尺度为既能全都杀灭外植体上附带的微生物,但又不伤害材料的生活力。因此,必须正确选择消毒剂和使用的浓度、处理时间及程序。目前,常用的消毒剂有次氯酸钙、氯化汞、次氯酸钠、双氧水、酒精(70%)等。具体消毒方法如下: (1)茎尖、茎、叶片的消毒消毒前先用清水漂洗干净或用软毛刷将尘埃刷除,茸毛较多的用皂液洗涤,然后再用清水洗去皂液,洗后用吸水纸吸干表面水分,用70%酒精浸数秒钟,取出后及时用10%次氯酸钙饱和上清液浸泡10~20分钟。或用2%~10%次氯酸钠溶液浸泡6~15分钟。消毒后用无菌水冲洗3次,用无菌纱布或无菌纸吸干接种。 (2)根、块茎、鳞茎的消毒这类材料大都生长在土中,常带有泥土,挖取时易遭损伤。消毒前必须先用净水清洗干净,在凹凸不平处以及鳞片缝隙处,均用毛笔或软刷将污物清除干净,用吸水纸吸干后,在70%酒精中浸一下,然后用6%~10%次氯酸钠溶液浸5~15分钟,或用0.1%~0.2%氯化汞消毒5~10分钟,最后用无菌水清洗3~4次,用无菌纱布或无菌纸吸干后接种。 (3)果实、种子的消毒这类材料有的表皮上具有茸毛或蜡质,消毒前先用70%酒精浸泡几秒钟或2~10分钟,然后用饱和漂白粉上清液消毒10~30分钟或2%次氯酸钠溶液浸10~20分钟,消毒后去除果皮,取出内部组织或种子接种。直接用种子或果实消毒,经消毒后的材料均须用无菌水多次冲洗后接种。 (4)花药、花粉的消毒植物的花药外面常被花瓣、花萼包裹着,一般处于无菌状态,只需采用表面消毒即可接种。通常先用70%酒精棉球擦拭花蕾或叶鞘,然后将花蕾剥出,在饱和漂白粉上清液中浸泡10~15分钟,用无菌水冲洗2~3次,吸干后即可接种。 3.组织培养的条件接种后的培养容器置放培养室,室温应控制在23~26℃,每天12~16小时光照,光照度为1000~3000勒克斯。 4.外植体的增殖接种后的外植体要分化出丛状芽、愈伤组织或胚状体,必须对培养基及激素的种类和浓度进行严格的设计和筛选。常用的基本培养基为MS培养基,激素的种类和浓度对外植体的分化和增殖起到重要的作用。也就是说不同的花卉种类对激素的种类和浓度是有差别的(表4--3)。 5.诱导生根继代培养形成的不定芽和侧芽等一般没有根,要促使试管苗生根,必须转移到生根培养基上,生根培养基一般应用1/2MS培养基,因为降低无机盐浓度有利于根的分化。同时,不同盆栽花卉诱导生根时所需要的生长素的种类和浓度是不同的(表4-4)。一般常用吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)和吲哚丁酸(IBA)三种。一般在生根培养基中培养1个月左右即可获得健壮根系。 6.组培苗的移栽生根或形成根原基的试管苗从无菌,温、光、湿度稳定环境中进入到自然环境中,从异养过渡到自养过程,必须经过一个炼苗过程。首先打开试管瓶塞放阳光充足处让其锻炼1~2天,然后取出幼苗用温水将琼脂冲洗掉,移栽到泥炭、珍珠岩、蛭石、砻糠灰等组成的基质中,基质使用前需高温消毒,移栽后要适当遮荫,可用塑料薄膜覆盖,保持较高空气湿度,温度维持在25℃左右,勿使阳光直晒,7~10天后要注意通风和补充浇水,约20~40天,新梢开始生长后,小苗可转入正常管理。

他----石明松,仙桃市农业技术推广中心副主任,助理农艺师, 中国水稻学会会员,国家级中青年专家,国家“五·一”劳动奖章获得者;省、地、市劳动模范,优秀共产党员;“湖北光周期敏感核不育水稻”的发现者和研究者。 一九八五年十月,金秋时节,“光敏感核不育水稻”鉴定会在仙桃市召开。石明松,这个黑黑的高大汉子,走上了讲台,他侃侃而谈,细密的汗珠从他过早秃了顶的头上沁了出来…… 他的报告受到了与会的三十多位专家、学者、领导的高度评价,十位来自省内外的遗传学权威和水稻专家,在“湖北光周期敏感核不育水稻”的鉴定书上签了字。 鉴定书指出:“光周期敏感核不育水稻既便于配制杂交组合,以利用杂种优势;也可用于选育常规品种,从而有可能加速选育出高产、优质、多抗的新组合和新品种。这个项目的进一步研究,还将丰富水稻遗传育种、生理生化、光周期理论等方面的内容,是继我国水稻矮化育种,杂交水稻成功后的第三次重大发现。目前,国外尚未见报导,在国内具有先进水平。” 《文汇报》等十多家报刊、电台和电视台,相继报导了这一喜讯。 特地从北京赶来湖北仙桃参加“光周期敏感核不育水稻”成果鉴定会的农牧渔业部副部长朱荣,代表农牧渔业部向石明松表示祝贺。 此时的石明松,握着朱副部长的手,热泪盈眶,那艰难跋涉的一幕幕场景在脑海里闪过…… (一) 一九五九年,广东的黄耀祥成功地培育出矮杆系列水稻;一九七三年,湖南的袁隆平,利用自然不育株的特性,培育出籼型杂交水稻。但是,怎样利用不育株来改良粳型稻种,在国内外还是空白。虽然这是摆在专家面前的一个难题,而石明松----一个仅有中专学历的农业技术员却紧紧盯上了它。 不育株,这个水稻家族中的“怪胎”,是自然变异的产物,数量极少,多少年,多少人都难以发现一株。 从一九七一年起,石明松就开始以最密的经纬度在沙湖原种场的两千多块地,四千多亩田中仔细寻觅。 他在稻田里跋涉、寻觅。在几千亩田寻找一棵不育株,犹如大海捞针!一天、两天、三天……一个星期过去了,仍然没有结果。 他在稻田里跋涉、寻觅。四千亩田的路径有多长?仿佛一座珠穆朗玛峰。然而,他不感到疲倦,仿佛故乡的浪子寻找归家的路,处处是那样熟悉,处处是那样陌生。 一九七三年的秋天姗姗来迟,石明松又在一大片“农垦58”晚粳田里开始了“搜索”。一株水稻引起了他的注意,他走上前用手一摸,那上面稀稀疏疏地结了几颗种子,大部分没结实。这是不是不育株呢?石明松躬下腰,仔细地进行着鉴别:杆高,叶片大,谷粒干瘪瘦小,呈乳白色----典型的雄性不育株。石明松激动得仿佛父亲见到了失散的孩子,用手上下抚摸着,口里不住地唠叨:“不育株啊!不育株,我石明松找你找得好苦啊!” 这一年,他一共找到了三棵不育株,三株谷穗上才长了三十几颗种子。 这是比生命还珍贵的种子啊!他不知放哪里才好。放到柜子里,怕成了鼠爷的美餐;放到瓦罐里,担心孩子打翻;放到衣服口袋里,又怕洗衣时搓坏……他想来想去,只好用一根铁丝将种子吊在屋梁上,谁知他晚上一看,老鼠竟然顺着铁丝走了下来……老石只好把种子藏进枕套里,让那绿色的小生命,伴着他进入绿色之梦。 杨柳绽出了嫩绿的芽儿,浸种的季节到了。没有恒温箱,他又怕种子直播后被老鼠吃掉,于是,他做了三个小纱布袋子,装上三十多颗种子,湿水后,放在自己贴身的衬衣口袋里,人体成了恒温器。种子播下去了!播下了老石的希望!有人作过试验,一粒种子的力是发芽力自重的一千倍,这种潜在的顽强的生命力,多像石明松的性格。 生物的自然选择近于残酷,那三十多粒种子,并非粒粒珠玑,只有一株保持了它的不育性。 ----探索者的第一步,好艰难。 石明松穿行在三百多个小区间,记下了上万个数据,然而,五个春秋过去了,形成不育的奥秘仍像一个幽灵,飘忽不定…… 没有谁交给他这项科研项目,路是他自己选的;也没有法定的科研时间,他挤出了带着露水的早晨,挤出了闷热的中午,挤出了挂着星星的夜晚,一有空,他就蹲在田里,入迷地工作起来…… 一天深夜,电闪雷鸣,暴雨如注,只几个小时,平地积水两尺多深。天刚泛亮,石明松顾不得搬家具,抓起一个脚盆,就冲进了雨帘中----他惦记着他的不育株。秧苗才栽下去半个月呀!万一被大水带走,几年的心血就全毁了!等他赶到田边时,只见白茫茫的水一望无边。石明松差一点跌坐在水里……突然,他看见远处的水面上露出一截系着蓝布条的竹竿,那是他做的标记,那是他的试验田。他欣喜若狂地扑进水田里,在水底用手摸……秧苗还在!秧苗还在!石明松把一蔸蔸秧苗小心地拔起来,放在脚盆里。水退了,秧苗又顺顺当当地“回了娘家”,可石明松却大烧大冷了好几天,嘴唇上起了一圈圈水泡泡……经过几年的试验,探索,失败,再失败!再探索!石明松终于打开了进入绿色王国的第一道城门。经过多次测交试验,他捕捉到了产生不育遗传学的原因,是晚粳自然不育株的自身突变。 这种自身突变是受什么控制的呢?是气温?肥料?还是光照?又是三个春秋,一千多个日夜,他先后六次往返于仙桃和海南岛,做了一百多项次试验…… 经过试验,石明松排除了气温,肥料等因素对形成不育自身突变的影响,他把注意力紧紧盯在了光照上。 他火急火燎地和同伴们赶到了光照充足的海南岛。南国的育种生活十分艰苦,每年夏秋,温度常在35-40℃,人们喘气都吃力,石明松和他的同伴们每隔五天插一次秧,以验证光照对形成不育自身突变的影响……为了获得满意的材料,就是蚂蝗附在腿上吮血,他们也全然不顾。海南岛的蚊子也是凌厉可怕的。当地流传着一首歌谣:“三个蚂蝗当裤带,百个蚊子炒碗菜。”老石浑身上下被蚂蝗和蚊子咬烂了,夜里躺在床上奇痒难熬。由于过度劳累,又缺营养,他好几次晕倒在田边。同伴们把他抬到树阴下歇息,他坐一坐,喝口水,又开始了工作…… 回到原种场,为了方便观察,老石只身一人搬到了试验田边的一间牛棚里居住。肚子饿了,就到村里去吃“碰饭”;身上脏了,就在水沟里打个滚。他的时间观念极其淡薄又极其严格,常常因连续工作而误餐,而失眠,但为了实验和积累数据,又是争分夺秒,夜以继日…… 石明松,这个小小农场的技术员之所以成了闯入绿色王国的骄子,是因为----他有百折不挠的探索精神。 (二) 石明松不仅是个百折不挠的探索者,也是一个舍得一切的忘我人。 在石明松的寝室里,挂着个条幅,那是他从农校毕业时老师的赠言,多年来,他把赠言当成了自己的座右铭:“学农技的,就要在农业上干一番事业。” 为了“干一番事业”,毕业那年,石明松放弃了在荆州农展馆的舒适工作,自己挑着行李,徒步来到了联合垸农场,当了农业技术员。 为了“干一番事业”,石明松成了个忘家、忘我的人。 有一天,他在家里整理一份实验材料,妻子临出工前,把三岁的孩子交给他看管。中午妻子回家时,他才记起孩子。两人急急忙忙地开始寻找,房前,没有;房后,没有;邻居家,也没有……这下两口子着急了。突然,禾场上的草堆边传来孩子的哭声,他们循声找去,只见两头大水牛正在拼命厮打,三岁的孩子就在一头牯牛的脚边。妻子一见,瘫软在禾场上,石明松也束手无策了。多亏一位健壮的小伙,敏捷地救出了小孩……妻子因此病倒了,卧病不起。他惦记着他的试验,又怕上次的险情重演,于是他含着泪,把孩子妻子反锁在家里,向田野走去 …… 粉碎“四人帮”后的第三年,他在沙湖原种场选育了一系列矮杆材料,进行杂转新不育系的研究,但是,进展缓慢。在这需要勇气和精力克服科研上的高原现象时,他的肝病又犯了,不知在什么时候,血吸虫钻进了他的体内,悄悄地破坏着他的肝脏。石明松脸色蜡黄,头晕乏力,饭咽不下,茶水无味……妻子劝他住院治疗,他摇摇头,拖着沉重的身体,又走向那藏着钉螺的田里。 农技站向场党委反映了石明松的情况,场党委立即作出了三个决定:石明松立即住院治疗;每月补助石家粮食三十斤;配一名有实践经验的技术员,接着石明松的试验干。 石明松躺在病床上,想到党组织的关怀,哪能安心治病。在病房里,他一方面整理试验数据,一方面温习过去已学过的《生物遗传学》、《生物统计学》、《遗传育种》、《植物生理》、《作物栽培》,还潜心研读了《遗传学》、《水稻裁培学》、《水稻裁培生理》等书籍,为广泛进行杂交转育的应用研究作了理论上的准备。 凭着这种“钻、挤”精神,几年中,石明松在一盏小小的煤油灯下,系统地学完了大学的遗传育种学、植物生理学、作物栽培学、生物统计学等课程,系统地钻研了几十种国内外水稻专著和杂志,写下了三百多万字的读书笔记。 在闯入绿色王国的道路上,几乎处处挂着“红灯”。 没有科研条件,自己创造;没有实验用的去雄夹,自己做;没有杂交袋,用旧信封代替;没有遮光室,用煤油桶遮光;煤油桶坏了漏光,就用泥巴糊起来再用; 没有种子储藏室,全家五口人挤到十平方米的小房里,腾出一间来装种子…… 十月,阴雨连绵的十月,石明松望着从大田里选回来的一批单株种子犯难,要是再下几天雨,种子无法晒干,要不了几天,就要全部霉烂……要是有个烘烤箱该多好!他想到了用锅“温”……这是细活,火大了,要“温”熟;火小了,“温”不干……他叫醒了熟睡的妻子…… “你发烧,能行吗?”“不要紧!我不识字,只能帮你这点小忙。”炉火映红了石明松和他妻子的脸,这对出生在江苏如皋的夫妻,边“温”种子,边讲起故乡梁红玉在金山上为丈夫韩世宗擂鼓助威的故事。石明松动情了,激动地对妻子说:“你就是为我助威的‘梁红玉’!” 没有科研经费,从自己家庭收入里挤;他挤掉零用钱,生活过得十分节俭,却舍得花钱买试验用品。 有一天,不懂事的孩子指着囤在家里的谷种说:“爸爸,这么多谷,为什么不拿去换钱?”“那是谷种,谷种,爸爸的性命根子,不能卖!”“爸爸坏!爸爸坏!爸爸只想种子,不管儿子!” 是呀!在石明松的心里,种子比儿子贵重。 没有助手,动员全家兵上。也因此,他家里得了个“科研之家”的美称。试验面积扩大以后,石明松一个人忙不过来,就把体弱多病的妻子和三个孩子都带下田。老大、老二搞人工授粉;六七岁的小儿子扛着竹竿,跑来跑去赶麻雀,妻子负责晒种选种。 石明松的大儿子新华,八一年高中毕业后没有考取大学,儿子想复读后再跃“龙门”。此时,石明松对“光周期敏感核不育水稻”的研究已进入紧张阶段,他动员儿子放弃复读后考大学的机会,当了他的助手。儿子理解父亲,他在试验田边搭了个小窝棚,肩负起帮助父亲做观察记录的工作…… 想到这一切,石明松感到有些对不住妻子和孩子。在妻子面前,他是个不称职的丈夫;在孩子面前,他是个不合格的父亲;而在祖国母亲面前,他是个无愧的儿子。 石明松,这个硬汉子有能力忍受跋涉中的艰难困苦,进入忘我的境界,同样,他也用百倍的耐力承受着来自各方面的冷嘲热讽。一九七八年,当他向有关部门申报“晚粳两用系”的科研项目时,被以“书上没见过”的理由而拒绝。周围也有人说他“不务正业”,“想成名成家”,是“石专”。评劳模,定职称,这些都与他无缘。这当然不能怪别人!知识分子的头上都戴着“臭老九”的帽子,谁还敢问津他们科研的事。老石顾不了这些,他只有一个信念,“我的事业和生命维系在核不育水稻上,舍此无它。” 正当石明松向峰顶攀登的时候,是党组织向他伸出了温暖的手。这温暖的手,拉着他,冲向峰顶。一九八○年明媚的春天,他的科研课题得到了上级主管部门的重视和支持,省农牧渔业厅送来了三千元的科研费、一架海鸥牌相机和一个电子计算器。望着党组织送来的科研费和科研器材,石明松,这个忍受了千辛万苦的硬汉子,第一次流下了激动的泪……接着,市农牧局、地区科委、省科委也相继派来了“援兵”……不久,又成立了有湖北农科院、武汉大学、华中农学院等单位参加的协作组。协作组成了石松明向顶峰攀登的“拐杖”…… 是啊!没有党的好政策,没有党组织的鼓励和支持,我石明松浑身是铁也打不成几颗铆钉! 石明松,这个仅有中专文凭的农技员,之所以能够突破国家级科研项目,是因为 ----他有舍得一切的忘我精神。 凭着百折不挠的探索精神和舍得一切的忘我精神,石明松在积累了20多万字试验材料的基础上,写出了《对光照长度敏感的隐性雄性不育水稻的发现与初步研究》等多篇论文,轰动了农学界,引起了各级党组织和政府的重视。 凭着百折不挠的探索精神和舍得一切的忘我精神,石明松在协作组的帮助和支持下,一连攻克了“光周期敏感核不育水稻”的四大难关。石明松终于闯入了绿色王国的宫殿…… 从开始寻找晚粳不育株起,十三年过去了。十三年,石明松在探索“光周期敏感核不育水稻”奥秘的征途上,走过了漫长而又艰难的路,留下了一串串坚实的脚印。这脚印,记载着他那辛勤的劳动和无私的奉献;这脚印,呈现出一个知识分子对党的一片赤诚。 () (1988年2月10日,收到刊有此文的《党员生活》杂志,惊闻50岁的石明松同志于当日不幸遇难。我和本文的另一作者秦明星同志,献花圈以寄哀思,焚杂志以示痛惜。)回答者:zhou662181 - 试用期 一级 5-18 04:06评价已经被关闭 目前有 0 个人评价 好50% (0) 不好50% (0) 其他回答 共 1 条1、 整理一块不会长期潮湿,排水良好的陆地。为了日后灌溉方便,最好也要接近水源或有水管可以到达。 2、 选择适合当时天气的蔬菜种类,例如:夏天炎热天气中,杏菜及空心菜很适合。 3、 注意所选蔬菜的成长日期、收割时间是否符合需求。 4、 工具:可以挖土或翻土的锄头或铲子;可以拨土的耙子。 种子或苗种 1、 通常在专业的种子行购买种子或苗种会较便宜。 2、 如果是在园艺店或卖场所购买的种子,其包装纸上都会有种植时间的指导。 注意:上头的指示未必适合您的种植区的气候!有些包装甚至是从日本进口的其所指之种植时间当然不适用於本地。 播种 1、 先将土翻好,让土晒晒太阳。 2、 撒下种子前将翻好的土整平,并将太大的土块敲碎,使其土块直径约小於5公分,但也不要太细。 整好的土不要再踩在上头,以保持土壤的疏松、透气。 3、 将种子撒在土让上头,不要太密,以免妨碍日后成长。 4、 撒好种子后,用耙子轻轻的将土拨动,让种子可以被土轻轻的覆盖,也可防止麻雀来啄食种子。 5、 浇水 栽种 1、 有些种类的蔬菜(例如:西洋莴苣、黄秋葵等)必须间隔很大,因此在撒下种子后,幼苗长高至约10公分时,必须移植到较宽阔的土地上。 2、 也有些种类的蔬菜很难撒种发芽,可以直接购买苗栽回来栽种,例如茄子。 3、 依照播种时的整土方法,将土让整理好,有些种类的蔬菜则必须先将土整理成垄起或沟状。 4、 种植时不要太深,以可以覆盖其根部为原则。 5、 浇水 灌溉 1、 可用洒水的方式,但不要用很强的水柱冲刷土壤或植株,可接上莲蓬头状的洒水器。 此法可以让蔬菜的叶子同时洗去尘垢,也较节省水,但较不持久,所以要比淹没法次数多。 2、 也可用淹没的方式,引水将所有土壤淹没后,并立即让水退去。其目的是要让所有土壤充分潮湿。 一般种植较多时可用此法,以确保所有土壤都能同时浇湿。 3、 多久灌溉一次?要视天气与土质而定。 在炎热的天气中,若是洒水的方式可以2-3天洒水一次;淹没的方式则5-7天。冬天则分别为5-6天及7-10天。 施肥 1、 可以施用化学肥及有机肥。 2、 施用化学肥较便宜,效果短,迅速见效,但容易因为施用过量而造成植株受伤。施用时尤其不能让肥料黏附在叶面上,否则极容易造成叶面受伤。 3、 施用有机肥效果长,也较不会造成植株受伤。 可以在种植前翻土时,将有机肥料混在土壤中。 4、 也可利用自制的堆肥混入土壤中,既经济且可以改善土质。 除草 1、 在蔬菜园里很容易滋生杂草,要将杂草拔除,才不会和蔬菜夺取养分 2、 拔除杂草时,要注意有些杂草已经长出种子且已成熟,尽可能不要让这些种子又掉落在菜园中,而且也不要把这些有种子的杂草拿来制作堆肥。 病虫害 1、 种植时要慎选蔬菜种类及时机才能减少喷药。 2、 9、10月种鹅菜、格林、芥菜天气因素非常良好,不需喷药。 3、 12-2月牙虫、毛毛虫多,尤其是格林、白菜、芥菜、青江菜、包心菜等 4、 有些蔬菜天生就不容易遭受虫害,像鹅菜、莴苣、空心菜等有白色乳汁的菜类。 5、 若有足够时间,而且种植数量不大,可以用手将毛毛虫抓起来,通常在清晨很容易就可以看到毛毛虫正努力地啃食蔬菜。 6、 若非得已一定要用农药,最好到农药行问清楚用量及使用方法,并注意喷药时的措施及喷药后的安全期间。 7、 并非每一种病虫害都是毛毛虫所引起,有些是病菌所引起,若有这类的情形,可以摘取受虫害的叶子到专业的农药行询问(有些农会有附设农药行),并要将拔除的有病植株隔离,不要用来堆肥。 sasas 收割 1、 一般蔬菜收割时是用刀子从根和叶之间切除,不能离根太远,会造成叶子脱落,也不要保留太多根部,这样下锅前就不需再切一次。 2、 收割之后要将土留在土里的根部拔除,并将土壤翻松,让太阳照射几日,有利於下一次播种。 3、 有些蔬菜可以收割多次,例如:番薯叶、龙须菜、黑迪仔、九层塔,可别一次收割之后就将它连根拔a参考资料:asasa

月季组织培养论文参考文献

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花梗也就是花柄~就是支持花的那部分~结构和茎是一样的~而茎是可以用来组织培养的~ 所以我觉得是可以的

用未萌发的是因为它分化程度低,易于脱分化。活性炭可能是为了防止褐变。其他的不太清楚……

找到一篇类似的,但愿对你有用!:)《现代花卉栽培新技术应用》摘要:随着小康社会建设和社会全面进步,对美的享受日益突出。在人与环境和谐发展过程中,美化环境,发展小城镇,建设新农村,丰富人民生活,提高生活质量,增加花卉色彩,推进花卉产业化进程,调整产业结构,促进农牧业增效、农牧民增收,乃是新时期、新阶段我区农牧业发展的必然趋势。本文通过西藏花卉引种与高效种养新技术研究与示范,总结出西藏花卉引种与高效种养新技术,供参考与应用。关键词:现代花卉栽培新技术应用中图分类号:$68花卉是色彩的来源,也是季节变化的标志;是一种有生机的艺术品,也是科技进步与创新的结晶;是园艺绿化、环境美化的活材料,也是用来点缀居室、居民区、旅游景点、会场布展等公共场所的素材;是提升西藏产业结构、带动农牧民增收的新兴产业,也是高原生态环境保护与建设内容的重要组成部分。1 现代育苗技术1.1 智能温室育苗利用智能温室的现代化设施设备,通过对温、湿、光及c02的自动调控,创造适宜的小气候环境。用穴盘播种,营养钵扦插,机械化嫁接等育苗手段,不仅能满足花卉幼苗对温、湿、光及COz的生理需求,提高育苗的机械化程度,而且具有省工、省料、繁殖周期短、成活率高等特点。智能温室育苗其主要优点:一是能创造适宜的土壤湿度、空气湿度和良好的温光条件;二是能加快分株、扦插、嫁接后幼苗的伤口愈合;三是一年四季均可育苗、不受季节限制、苗床周转快、生产效率高。据西藏现代农业示范园区近两年试验与生产示范,采用连栋智能温室育苗,比常规育苗节省工料8=5%左右,成本降低40~60%,种苗成活率可达90—95%,而且幼苗株型整齐健壮,叶片肥厚,根系发达,种苗商品率可达到95以上。1.2 电热温床育苗电热温床育苗是冬春季快速育苗的方法之一。其主要目的是增加苗床培养土温度。利用自动控制仪调节温度,可为种子萌发或扦插条生根提供最适宜的土壤温度条件。西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所(原七一农场)1986年应用电热温床扦插繁殖月季,其结果表现发芽生根快、成活率高。采用电热温床加小拱棚遮萌育苗,床温比一股室温高2~3~C以上。不仅发芽快,成活率高,幼苗的根系生长迅速,地上部分生长缓慢而充实,而且可培育苗壮。同时,扦插繁殖时能加速插条伤口愈合、促进生根。电热温床育苗靠自动控温仪调节苗床温度,操作简便,设备可连续使用多年。2 组培快繁技术2.1组织培养组织培养就是应用无菌操作技术,培养植物的离体器官、组织或细胞。使其在人工控制的条件下进行生长和发育的技术,又叫无菌培养或离体组织培养。组培快繁技术繁殖快、用材少、遗传性状稳定;而且能解决花卉在无性繁殖过程中易产生的病毒危害,可大幅度提高种苗质量和商品率。通过分离茎尖、芽尖、根尖、胚芽、叶片、鳞片、花粉等,接种在三角瓶等人工配置的培养基上进行培养,利用植物细胞的再生能力,在适宜无菌的条件下,长出不定芽或不定根,使之形成一株新的完整植株。组织培养是进行植物快繁和保存种质材料遗传性状以及对花卉种苗进行脱毒的一项现代繁殖技术;也是研究植物细胞、组织的生长、分化和植物体器官形成规律的重要科学手段。我区组培快繁研究起步较晚,但近年来发展较快·,已用组培快繁技术先后培育出兰花、菊花、香石竹、君子兰、大花萱草、非洲紫罗兰、百合、月季、一品红、唐菖蒲、草红花、风信子、水仙、仙客来、非洲菊、卓玛花等优良花卉。2004—2005年,西藏自治区农牧科学院园区办与自治区生物研究所组培室合作,组培一品红、香石竹、非洲菊、蝴蝶兰、满天星、长寿菊、八仙花、洋桔梗、草红花等1O多种花卉试管苗成功,为西藏花卉商品化生产基地建设奠定了良好的基础。其常用花卉诱导分化培养基选用详见表1。表l 几中花卉诱导分化培养基参考表2.2 组培快繁的优点2.2.1 能保持原有品种同有的遗传性状和特性。2.2.2 节约繁殖材料。采集一小部分分离组织就能繁殖出大量花苗。2.2.3 繁殖速度快。用“一品红、蝴蝶兰”等分离组织作培养材料,在适宜条件下经过离体培养,接种后15— 3O天开始组织分化,一年内可繁殖大量的优质种苗。2.2.4 节省土地。组培快繁技术是在室内将分离组织置三角瓶或试管内进行培养的,可以充分利用空间。一般30m2的培养室就能摆放上万三角瓶,可繁殖大量优质花卉种苗。2.2.5 去病毒。目前许多花卉病毒较为严重,直接影响观赏价值;组培可进行苗木脱毒,使之成为无毒苗。2.2.6 复壮品种。对于长期使用无性繁殖,并开始退化的花卉品种,采用组培快繁,可使个体遗传性状得以恢复。3 花卉生长激素应用花卉生长调节剂,是指能调控花卉生长,开花、休眠、萌芽等过程中人工合成植物激素的总称。这类人工合成激素在植物体内对植物生理功能和形态变化起着重要作用。3.1 常用花卉生长调节剂3.1.1 植物生长素,主要有吲哚乙酸(姒),吲哚丁酸(IBA),萘乙酸(NAA)等。植物生长素主要具有促进细胞分裂,促进生根等作用。萘乙酸是一种具有多种用途的生长调节剂,能促进苗术生长和开花,促进插条发根,并可防治落花落果。西藏现代农业示范园区2004年试验示范,温室扦插“一品红”用500t,e,/g浓度萘乙酸(NAA)快速浸蘸,对促进生根、提高扦插成活率起到了明显的作用。3.1.2 生长延缓剂和抑制剂,主要有比久(B9)、多效唑(PP333)和矮壮素(ccc)等,具有延缓或抑制植株或枝条生长等作用。比久是一种具有多种用途的生长延缓剂,可作矮化剂、座果剂、生根剂和保鲜剂使用。应用在花卉上,可使花卉矮化粗壮;同时具有防止落花,促进座果,诱发不定根形成,提高抗寒力等作用。西藏现代农业示范园区花卉生产应用5%多效唑(PP333)可湿性粉剂喷施,对防止茶用花卉,特别是“金桔”落花、促进座果,诱发不定根形成,提高冬季抗寒力起到了显著效果。矮壮素具有抑制植物营养生长,促进生殖生长的作用。喷施矮壮素,可使花节间缩短,植株矮化,茎秆变粗,叶片增厚,叶色亮丽。并有增强植物抗旱、抗寒等作用,因此常用于菊花、大丽花、杜鹃、牡丹以及盆栽葡萄等花卉的矮化处理。3.1.3 生根粉(ABT)。ABT是一种高效、广谱性的生根促进剂,西藏6~7月份园林绿化应用较广。一般海棠砧木嫁接扦插育苗成活率可达80~90%。“1号生根粉”主要用于玖瑰、米兰、海棠、佛手、罗汉松、雪松、银杏等;“2号生根粉”主要用于月季、茶花、桅子、杜鹃、菊花、蔷薇、倒挂金钟、石榴、小叶黄杨等;“3号生根粉”用于苗木移栽时根系恢复,提高成活率。3.1.4 三十烷醇。三十烷醇是一种具有多种用途的生长调节剂,不仅具有提高种子发芽率和促进插条生根以及促进花芽分化,多开花,多结果的作用,而且还可以增加叶绿素含量,使叶色加深并能使叶片增大。西藏现代农业示范园区引进名贵花卉后,应用0.5/_tg/g浓度三十烷醇喷施,不仅能促进花卉花芽分化、多开花、多结果,而且明显增加了叶绿素含量,使叶色加深和叶片增大。3.2 植物生长调节剂在花卉上应用的效果3.2.1 促进插条生根,有利快速繁殖。萘乙酸、吲哚丁酸等生长素,配成适当的浓度,应用在一些不易发根的花木上,有较明显的促进根系生长的作用。春季温室扦插葡萄条,将插条基部放入1000btg/g萘乙酸溶液中浸泡3~5小时,取出立即扦插。扦插后50天调查,发根率比对照高出约l倍。又如将桂花嫩枝的插条浸入浓度为500/_tg/g的吲哚丁酸溶液中,5分钟取出,凉干后扦插,可提前发根。再如玉兰,再生能力差,扦插生根困难,剪取嫩枝放入2oot,e,/g萘乙酸溶液中浸泡24小时再扦插,可促进生根成活。实践证明,茉莉、米兰、含笑、橡皮树、五色梅、罗汉松、天竺葵、四季秋海棠、香石竹等多种花木,应用生长素调节后,对促进生根均有良好效果。3.2.2 促进植株矮壮,提高观赏价值。应用矮壮素12“比久”处理花卉,能有效地使植株矮化,促进分枝及花芽分化。例如天竺葵定植时土壤中拌入500t-tg/g的矮壮素,植株高度可降低10cm左右,并能提前1~2周开花。大丽花、菊花等用“比久”处理,矮化作用十分明显。据西藏现代农业示范园区试验示范,矮壮素“比久”对一品红、山茶、八仙花、杜鹃、火棘、五色梅、百合、仙来客、香石竹、翠菊、彩叶草、鸡冠花、紫罗兰、矮牵牛、万寿菊、百日草等花木均有明显矮化作用。“多效唑”对一些花卉植株的矮化作用也十分显著,如盆栽秋菊,在其生长中期(约于8月中下旬),用浓度20ug/g的“多效唑”溶液喷洒,每隔l0~l5天喷1次,共喷两次,可使植株变矮,节间缩短,叶色变绿,茎秆变硬,此时辅之以摘心和适当施肥,即可使花型增大,花期延长,花朵艳丽。3.2.3 延长切花寿命。西藏海拔高,空气干燥,使鲜切花花期受到一定影响。插花时高原人民都希望让鲜花能多开几天,应用一些生长延缓剂,即可抑制花卉的呼吸作用,从而达到延长花期的目的。例如将香石竹花枝基部用矮化素浸泡一夜,即可延长花期2~3天。矮化素的使用浓度,夏季为50/_tg/g,冬季为l0~ 25t-tg/g。3.2.4 防止落花落果。喷洒“比久”、“萘乙酸”具有防止落花落果作用。如观叶花卉用50/J.g/g“萘乙酸”溶液喷洒,即可防止落花。又如盆栽金桔,在座果前用500/_tg/g浓度的“萘乙酸”(N从)溶液喷洒,即可抑制花芽分化,防止落果。4 BGA土壤激活剂的应用BGA土壤激活剂不同于现有化学肥料、微生物肥料、有机肥料、复合肥料、保水剂、生根粉等产品。它集保水、放水、催芽、改良士壤、供给利激活营养等多种功能于一身,除可用于正常条件下花卉种养获得养分外,最突出特点在于花卉在难以种养的恶劣条件下(如高寒、干旱、风沙、瘠薄等),能使花卉正常生长。2OO4年,西藏现代农业示范园区应用1:20 BGA激活剂与河砂混合基质盆栽小本花卉,效果十分良好,拉萨家庭盆栽君子兰应用BGA激活剂培养土后,春季间隔30~40天浇水,亦可正常开花,而且表现花朵大、花期长等特点。应用1:15 BGA激活剂与河砂混合基质营养液喷灌技术,进行无土草坪示范,在水泥地平面,铺5crn厚度的基质,草坪从播种到形成商品仅6o天。5 介质应用5.1 栽培介质近年来,花卉栽培所用的介质,逐渐移向使用全部无土或少土的介质。这是因为无土介质大都属于园艺无毒类型,不需消毒程序,重量轻,质量均衡,价格便宜,易于操作及标准化,但介质多数不含或少含养分,栽培上应及时施用营养液。5.1.1 树皮。西藏藏东南地区松树皮和硬木树皮,具有良好的物理性质,能够部分代替泥炭作为盆栽介质。新鲜树皮的主要问题是碳氮比较高,有些树皮如察隅油桐树皮等含有对植物有害的成分,应该通过高温堆腐或淋洗降解毒性。树皮首先要粉碎,粒子直径可以大到10mm,一般的直径为1.5~6mm。对粒子的大小进行筛选,细小的粒子可作为田问土壤改良剂,粗的粒子可作为盆栽介质。木树皮作为盆栽介质,能抑制植物寄生线虫和土壤病原菌的发生。5.1.2 锯末。西藏藏东南林区木材加上后生产的锯末和树皮有类似的性质,但较易分解沉积,而过于致密则不易干燥,影响透水透气。5.1.3 草炭。又称泥炭,泥炭是古代湖沼地带的植物被埋藏地下,在渍水和缺氧的条件下不能完全分解的特殊有机物。西藏羊八井地带天然草炭资源十分丰富,为花卉产业发展提供充足的介质资源。5.1.4 珍珠岩。珍珠岩是天然的铝硅化合物,即粉碎的岩浆岩加热剑1000℃以上而形成的膨胀材料,具封闭的多孔性结构。珍珠岩较轻,通气良好,无营养成分,质地均一,不分解,阳离子代换量较低,PH7.0~7.5。珍珠岩含有钠、铝和少量的可溶性氟,氟能伤害某些植物,特别是在较低PH时用珍珠岩作繁殖介质表现明显。在使用前经过2~3次淋洗,能使可溶性氟淋火。珍珠岩较轻,容易浮在混合介质的表面。5.1.5 蛭石。蛭石是硅酸盐材料在800~l100℃下加热形成的云母状物质。在加热中,水分迅速失去。矿物膨胀后相当于原来体积的20倍,其结果是增加了通气孔隙和持水能力。蛭石呈中性至微碱性,每立方米蛭石能吸收500~650升的水,蒸汽消毒后能释放出适量的钾、钙、镁。蛭石长期栽培植物后,容易致密,使通气和排水性能变筹,因此最好不做长期盆栽植物的介质。5.1.6 河砂。河砂通常作为盆栽混合介质的组成部分。砂粒以0.2~0.5mm之间为好。河砂的容重较大,河砂的持水量和阳离子代换量较小。近几年,西藏现代农业示范园区用l:20的BGA激活剂与河沙混合基质盆载葡萄等观果花卉、花苗生长健壮,取得了良好的结果。5.2 栽培介质的配制通常盆栽介质是由两种以上的介质按一定比例配合而成的。配合起米的介质在理化性状上比单一介质要好。花卉因种类、介质材料和栽培管理不同,使用介质配方亦不同,但其总的趋向是要降低介质的容重。增加总孔隙度和增加空气和水分的含量。介质配制比例见表2。表2 介质配方比侧参考表5.3 培养土和栽培介质消毒为保证花卉茁壮生长,对培养土和栽培介质消毒是极重要的措施之一。除了已经消毒的袋装介质之外,即使是一般属于同艺无毒的介质,也应在配制后进进消毒,存储使用。多数病原微生物在60℃时经30分钟蒸汽加热后即可死亡。锰、铅、锌等重金属经高温处理后可溶性增加,过多的锰会造成植物毒害,使植物生育迟缓,叶色变褐以至枯死。用氯化苦药消毒,将培养土一层一层地倒人箱中,每10cm厚为l层,每层均匀撒布氯化苦25rnl。然后盖好密闭,待氯化苦全部散发后,即可使用。西藏种养花卉多为温室栽培,定植前,将温室中午密闭3~4小时闷棚,亦可达到营养土消毒效果。

柑橘植物组培技术研究进展论文

1、快速繁殖优良种苗

用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用,包括花卉和观赏植物,其次是蔬菜、果树、大田作物及其它经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制,生长周期短,而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。

2、无病毒苗(Virus free)的培养

几乎所有植物都遭受到病毒病不同程度的危害,有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害,尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖,若蒙受病毒病,代代相传,越染越重。

自从Morel(1952)发现采用微茎尖培养的方法可得到无病毒苗后,微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合,则可提高脱毒培养的效果。对于木本植物,茎尖培养得到的植株难以发根生长,则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。

3、在育种上的应用

植物组织培养技术为育种提供了许多手段和方法,使育种工作在新的条件下更有效的进行。如用花药培养单倍体植株;用原生质体进行体细胞杂交和基因转移;用子房、胚和胚珠完成胚的试管发育和试管受精等 ;种质资源的保存等等。

4、工厂化育苗

近年来,组培苗工厂化生产已作为一种新兴技术和生产手段,在园艺植物的生产领域蓬勃发展。

扩展资料

组织培养除了在农业上的应用外,21世纪初世界各国都在重视另一个方面,即有用化合物的工业化生产。有用化合物包括药物、橡胶、香精油、色素等。这些化合物许多都是高等植物的次生代谢物,有些化合物还不能大规模地人工合成,而靠植物产生这些化合物来源有限。

因此,利用组织培养方法,培养植物的某些器官或愈伤组织,并筛选出高产、高合成能力、生长快的细胞株系,以进行工业化生产,是一条行之有效的途径。

参考资料:新华网-什么是植物组织培养技术?它有何优势?

泸溪柑橘产业柑橘产业水库移民龙头企业主导产业奔小康科技特派员总产量总面积果农正泸溪县位于湖南省西部、湘西 州南大门,是国家扶贫县、五强溪水库移民库区县,

收稿日期:2007-10-25基金项目:深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介:王丹(1982-),女,辽宁本溪人,硕士研究生,从事植物生物技术研究。注:雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2,雷江丽2,吴燕民3,吕 慧2,郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院,甘肃 兰州 730070;2.深圳市园林科学研究所,广东 深圳 518003;3.中国农业科学院 生物技术研究所,北京 100081)摘 要:以大花美人蕉(Canna×generalis)根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究,筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA (单位下同)+ TDZ ;MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽,增殖系数达;适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ,生根率达,且植株生长健壮,移栽易成活。关键词:大花美人蕉;茎尖;组织培养中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1],是多年生喜光宿根草本花卉,原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长,在深圳地区几乎全年开花,是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高,而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质,具有净化空气、保护环境的作用,因此,世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法,繁殖速度慢、增殖效率低,而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍,严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁,是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3],本研究探索其组织培养高效的再生体系,以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株,挖取带芽胞的根茎,去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭,然后采用不同的消毒剂及处理时间(升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min),封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次,置于超净工作台上备用。接种前,剥去外部叶片,露出生长点,立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基,在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂(表2~表4),蔗糖3%,pH 。培养温度(28±2)℃,光照强度2 500 lx,光照周期为14h/d,相对湿度70%~80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎,表面污染物较多,不易消毒,且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同,故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较,以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知,2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好,但茎尖褐化较严重,说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理,无菌化效果差异不大,但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此,后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基,附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等(表2),以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性,芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性,~μmol/L 即可有效促进分化[4],因此,本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明,在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基(1 号)上,茎尖接种10d 后开始生长,叶片展开后,生长停止;15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长,随后叶片逐渐变黄、萎蔫,说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中,高浓度的2 号培养基分化率为,明显好于3、4号培养基,说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素(表2)。11~16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合(表2)。仅添加TDZ 的培养基分化率为0,而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高,达,且每个茎尖可增殖2~3 个侧芽,但个别茎尖经多次转接后有畸形芽;与2 号培养基相比,分化率明显提高,说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化(表2)(图版-a)。5、6、7 号培养基为生根培养基,探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上(表2)。8、9、10 号培养基,探讨美人蕉脱分化,诱导愈伤组织,但结果均不理想。因此,建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等:大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方,按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验,以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料,进行继代增殖培养(图版-b)。由表3 可见,除17、18 号培养基外,低浓度TDZ()的分化促进作用较高浓度()的效果好,说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下,随着6-BA 浓度的升高,分化率提高。但随着继代次数的增多,含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降,甚至有个别畸形芽产生,说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9],但继代数次后,芽已经萌动,自身具有分化能力,需适当降低6-BA 浓度进行壮苗,以避免畸形芽产生。因此,在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基,既可保证较高的芽分化率,又可使继代苗生长健壮,减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3~5cm 长时,转接到生根培养基上培养约10d 后,可见到根生成(图版-c)。接种20d 后统计生根结果(表4)。从表4可见,所用培养基上都有根生成,说明美人蕉生根较容易;结合生根率和生长势,我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注:++ 表示生长势强;+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P<=,表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注:+++ 表示生长势强;++表示生长势中等;+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中,无菌化操作较困难。灭菌试验表明,升汞震荡灭菌10min 效果较好,采回的外植体应尽快处理接种,放置时间过长伤口处易染菌,导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽,MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基,在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好;短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用,但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现,转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大,建议在接种后的10~20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基,生根率较高,根系粗壮、根毛密集,植株生长健壮(图版-d),且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. The genus Canna in Northern South America[J]. Acta Bot Neerl., 1971,20(6): 663-680.[2] 刘文萍,等. 美人蕉茎尖组织培养及快繁技术[J]. 北方园艺, 2001(6): 32.[3] 丁爱萍,等. 美人蕉组织培养及快速繁殖技术[J]. 园林科技, 2006(1): 11-12.[4] Singh N D, et al. The effect of TDZ on organogenesis and somatic embryogenesis in pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsp)[J].Plant Science, 2003,164(3): 341-347.[5] 王关林,等. 高活性细胞激动素TDZ 在植物组织培养中的应用[J]. 植物学通报, 1997,14(3): 47-53.[6] 宣朴,等. 生姜茎尖组培快繁技术研究[J]. 西南农业学报, 2004,17(4): 484-486.[7] Kromer K, et al. In vitro cultures of meristem tips of Canna indica L.[J]. Acta Horticulturace, 1985,167: 279-286.[8] Vendrame W A, et al. In vitro propagation and plantlet regeneration from Doritaenopsis Purple Gem 'Ching Hua' flowerexplants[J]. HortScience, 2007,42(5): 1 256-1 258.[9] 刘敏. 花卉组织培养与工厂化生产[M]. 北京: 地质出版社, 2002: 101-102.

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