植物组织培养课程论文

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植物组织培养技术论文—月季组织培养技术

系别:生命科学学院

专业:生物技术及应用

姓名:曹胜华

学号:200930771015

[摘要]月季为蔷薇科蔷薇属木本植物, 其花姿优美,花型丰富,花色齐备, 树型易修剪,栽培难度小;其花型大,美丽,幽雅,高贵。月季通常采用扦插、嫁接和压条繁殖,但是一些名贵品种扦插不易生根,主要靠芽接繁殖,而芽接速度慢,因而造成优良品种的月季苗供不应求。

[关键词] 月季组培

随着生物技术的迅猛发展,植物组织培养和细胞培养等现代生物技术得到普遍重视和应用,为月季的快繁和新品种的选育提供了新的途径,在月季的改良上显示了很大的应用潜力。以月季为试材进行组培试验,综述了月季组织培养、快繁的研究技术及进展,并对月季组培的最优条件进行了总结。本研究探索出的月季组培快速繁殖技术,在试管苗单芽诱导丛生苗、利用代用品培养降低组培成本、试管苗管外扦插生根、试管苗微型化长途运输等方面,较前人有所改进。

一.月季组织培养的研究进展

月季是世界栽培种类较多的多年生木本花卉之一。别名长春花、月月红、斗雪红、瘦客等,蔷薇科蔷薇属植物,其花姿优美,花型丰富,花色齐备, 树型易修剪,栽培难度小。其花型大,美丽,幽雅,高贵。在鲜花应用中,月季花的地位和比重与日俱增,是世界上著名的四大切花之一[1]。月季的花色可编制成完美的连续色谱。月季是重要的花卉,世界的销售额多年来稳居各类花)卉的第一或第二。月季的一大优点是分布极广,适应性良好,栽培容易。月季是四季常青花卉,花期长,花色多,芳香馥郁,由于其特殊的情感内涵和商品价值[2],被广泛应用于园林、庭院装饰,并可制成月季盆景,作切花、花篮、花束等。此外,月季花可提取香料,根、叶、花均可人药,具有活血消肿、消炎解毒等功效。当前,月季育种是花卉育种中最活跃的领域之一。月季通常采用扦插、嫁接和压条繁殖,但是一些名贵品种扦插不易生根,主要靠芽接繁殖,而芽接速度慢,因而造成优良品种的月季苗供不应求[3]。随着生物技术的迅猛发展,植物组织培养和细胞培养等现代生物技术得到普遍重视和应用,为月季的快繁和新品种的选育提供了新的途径,在月季的改良上显示了很大的应用潜力。同时,月季组培和遗传转化系统的建立也是体细胞克隆变异育种和基因工程育种的重要前期工作[4]。

月季原产我国,早在汉代就有历史记载。2 0 0年前,月季植入西方和各国的蔷薇结缘,繁育出成千上万新月季品种,现代月季( 分为茶香月季 HT、聚花月季 F、壮花月季 Gr|、攀缘月季 CI、微型月季 Mi n、以及中国月季 Ch等 9大系。 ) 也随之推广到除热带和寒带外的世界各地。目前世界各地广为栽培的月季,是以中国月季为主要亲本,经以长期杂交育种而选育成功的。月季在观赏植物中的地位是很高的,全世界各国人民都普遍喜爱月季,月季的销售额多年来稳居各类花木的前茅。月季的用途很广( 如用藤本月季布置长廊、拱门;树状月季装饰主干道等)。

国外月季花卉工厂化育苗开展较早,在某些国家和地区已成为获得巨额外汇的支柱产业。我们国家的组织培养技术与国外相比差距不大,但是产业化起步较晚。在加快科学技术转化为生产力的今天,植物组培技术广泛应用于月季花卉的繁殖育种.必将取得巨大的经济效益、社会效益和生态效益。月季生长繁殖速度较慢,应用组织培养技术可大大缩短它的增殖周期,快速繁殖优良品种。在短期内繁殖出数以万计的苗木,这些苗木的遗传特性和表型特性与母株完全相同,完全保持了母株的优良特性。月季花组

培繁殖可以周年生产,不受季节限制,并且耐贮藏不易烂苗,可脱离培养基长途运输,实现了苗木运输“微型化”。

二.月季组织培养技术

(一).外殖体的选择、消毒及接种

外殖体一般选取生长健壮的当年生枝条的饱满而未萌发的侧芽。取回枝条用自来水冲洗干净,无菌条件下用7 0 %酒精表面消毒3 0 ~ 4 0 S,再用0.1 %H g C 1 溶液灭菌5 ~ 1 0min,最后用无菌水冲洗3 ~ 5 次。芽的快速繁殖与供试材料的基因型有关,同时还与外殖体的取材部位有关,来源于枝条中部的侧芽的繁殖速率最快[5]。李青等分别选取一年生枝条的冬芽和当年生枝条的腋芽作为外殖体,相同条件下培养发现越冬芽的成活率较高,且从接种到萌动时间较短,生长快,在后代繁殖中植株健壮。于冰沁在外殖体的接种中采用了垂直接种,斜向上4 5 度接种,水平接种和反转接种4种方式,发现垂直接种和斜向上 45 度接种是最佳的接种方式,腋芽再生芽数多,且生长健壮,这可能与植物的生长极性有关。

诱导培养基以MS为基本培养基,附加适量的细胞分裂素 6 一苄氨基嘌呤( 6 - BA) 和生长素萘乙 D 6 7 B 0 2) 酸 ( NAA) 。NAA增加至 0.1 m g / L时, 6 一 BA浓度的高与低已对增殖系数不产生明显影响。最适的侧芽诱导培养基为 MS + 6 一 B A 0.5 ~ 3.0 m g / L + N AA 0.0 l ~ 1.0 mg / L [6-9],且培养基中添加蔗糖有增加丛生芽数量的作用。

(二).继代培养

将诱导培养基上已经萌发的嫩芽转入附加 6一B A 、NAA等激素的MS培养基中,进行增殖继代。K T, I A A等激素作用效果较差,协同作用不明显[6]。低浓度的6 一BA 有利于不定芽的增殖,浓度过高则抑制不定芽增殖,适量 NAA有利于芽和叶生长[7],但浓度过高诱导产生大量愈伤组织,不利于侧芽的直接分化和生长[8]。在 NAA浓度相同而B A浓度不同的培养基中,随B A浓度的升高,芽苗的增殖系数也相应提高。在 B A浓度相同而 NAA浓度不同的培养基中,随NAA浓度升高,小芽生长速度加快,继代所需时问对增殖系数也有一定的影响[9]。此外,增殖系数还与品种有关。从增殖倍数、叶片数、再生芽长势等综合因子来看, MS + B A 0.5 ~ 2.0 mg / L + NAA 0.O1 ~ 0.05 mg / L是最适的不定芽增殖培养基( 表 1 ) 。

表 1

增殖培养基( MS ) 中不同激素对芽的影响 ( m g / L )

激素组成增殖苗生长情况

NAA 0.01 + B A 0.5 增殖系数较高,健壮

NAA 0.l + B A 1.0 增殖系数较高,健壮

NAA 0.01 + B A 2.0 增殖系数较高,健壮

NAA 0.05 + B A 1.0 增殖系数较高,健壮

NAA 0.05 + B A 2.0 增殖系数较高,健壮

NAA 0.05 + B A 3.0 增殖系数高,苗发黄,细弱

NAA 0.1 + B A( 0.5 , 1.0 , 2.0,3.0) 增殖系数低,苗细弱,玻璃化NAA 0.2 + B A( 1.0 , 2.0 ) 芽基部长有愈伤组织

(三).生根培养

无菌芽苗在继代培养基中只诱导地上部分生长。待培养一段时间后,转入生根培养基中,诱导生根。多数试验采用的培养基为 1 / 2 MS [6-9]( 大量元素减半)。Skirvin 等”在用“ Frever yours ”月季做生根试验时发现,采用 1 / 4 MS培养基,不加生长素即可以促进生根。在无菌苗的生根诱导过程中,生长素的种类和浓度起决定性作用。李青等[6]分浓度NAA、 I B A、 I A A对藤本月季进行生根培养,发现 3 种生长素的生根效果不同,且浓度的影响较大。李海燕等[8]发现低浓度的生长素有利于根的形成,适当浓度的I B A、 NAA 对生根率有显著影响,浓度过高会抑制根的形成,NAA浓度为0.50mg / L时效果最佳( 表2 ) 。生根阶段加人活性炭( AC) 后,有助于提高生根率和生根质量[11]。李青等[6]利用 1 / 2 MS + I B A 0.2 mg /L+ 活性炭诱导生根,生根率最高为9 0 %,且随着活性炭百分比的加大,生根率逐渐下降。活性炭的加入能显著促进生根量和根的长势,但仅含活性碳的培养基只见较少发根,且根细弱,说明植物激素对于生根是必不可少的[9]Hyndm an等”用改良烟火月季品种进行研究发现,MS 培养基中盐浓度过高,特别是氮素含量过高会导致生根不适应,所以需减少无机盐用量。(表2)

表2

生根培养基( 1 / 2 MS ) 组成对生根的影响 ( m g / L )

激素组成生根情况

NAA 0.1 生根多,健壮

NAA 0.1 + 活性炭 O.3 生根多,生根快

NAA 0.5 生根较多,健壮

IBA 0.1 生根率低

IBA 0.2 生根完全,生根快

IBA 0.5 生根数多,生根快

(四).驯化与移栽

小苗接到生根培养基上后, 1 4 d 可见基部分化出根点, 2 0 d则长出许多白根。此时组培阶段结束,进入试管苗移栽成活阶段。所有试管苗移栽前都应先将生根苗移至室温进行移栽前的锻炼。锻炼时问与移栽成活率有关,练苗 7 d以上,成活率达到9 5 %[6]。影响移栽成活率的主要因素有3个:湿度、温度以及基质种类和带菌量[15-16]。考虑到这3个因素,移栽时应保持9 0 %以上湿度,1 8 ~ 2 5℃的环境温度,基质用 0.2 %的高锰酸钾或其他灭菌剂进行消毒灭菌[15]。而基质的选择上,以蛭石和珍珠岩的栽培效果较好。移栽成活后喷极稀的营养液,使小苗得到营养补充。l 0 ~ 15 d即长出新叶,且根系快速生长,可适时进行大田移栽。

三、影响月季增殖的因素

1.BA用量及侧芽在茎段上的位置对侧芽发育的影响。用“和平”品种月季的枝条,均等分为6段,取每段的一个侧芽培养在无激素的MS基本培养基上,23天后可见接近枝条最顶端和紧挨着枝条基部的芽发育最慢,而枝条中部的芽发育比较快。在不同浓度BA的MS培养基上,BA含量为0.03~0.3毫克/升的培养基,促进“皇冠”“彩云”侧芽的发育,如果BA超过O.3mg/L,则延迟芽的发育,但对于茎段中部的芽影响较小。

2.摘心对茎增殖的影响。在继代培养的接种操作时,切去嫩芽的顶芽后,再转接到新的培养基上,对嫩芽增殖有很大的促进作用。

3.赤霉素的影响。试用了赤霉素,其浓度为0.1、0.3、1、3、10、30和100毫克/

升,试验发现所有浓度都抑制茎增殖,随着其浓度增高,茎增殖数下降,赤霉素浓度增加,还出现细长的嫩茎和发育不全的叶子,畸型植株等。

4.嫩芽长度对形成多芽苗的影响。茎尖在1~10毫米长短时,对形成多芽苗最有效,不但百分率高,而且每个茎段的侧枝数也比较多,切割过短或过长都对茎的增殖不利,芽苗形成较少。切割过长会表现出叶子衰老等不利的现象,最适宜的茎尖长度为6~10毫米。

5.每次继代培养所需时间对嫩茎增殖的影响。在MS+BA3+IAA0.3的培养基上,“红双喜”月季的培养时间为28天,继代一次较好,超过28天,茎的数目已不再增加。

6.MS配方和无机盐浓度。试验证明,全量的MS无机盐对茎增殖效果最好。

四、影响月季生根和移栽成活率的因素

1.不同生长素种类和浓度对月季生根和移栽成活率的影响。以“彩云”为材料,用NAA、IAA两种不同浓度的生长素做生根试验,发现用NAA诱导生根和提高移栽成活率效果最好,浓度为100ppm为宜,发现以IAA诱导生根和提高移栽成活率效果并不理想,其浓度只能在1mg/L以下,超过时对生根的促进作用已不显著,反而大幅度降低移栽成活率。

2.无机盐浓度和含糖量对月季生根的影响。采用较低浓度的无机盐对月季生根效果较好。但糖浓度不可降低。否则削弱苗的生长势。试验证明1/2MS+30克/升蔗糖利于生根。

3.琼脂用量及对生根的影响。琼脂粉用量在4~5克/升的范围内对生根效果影响没有显著差别,以4克/升稍优,用最小不利于凝固,用量大培养过硬不利于扎根。

五、结论

用组织培养的方法生产月季试管苗不仅生产周期短,而且繁殖倍数高,周年均可生产,年可生产月季试管苗50万株,经济效益,社会效益都很可观。

参考文献:

【 1 】郭志刚,张伟.月季【 M 】.北京:中国林业出版社 2000 .

【 2 】余树勋- 月季【 M 】.北京:金盾出版社, 1992 .

【 3 】林玉红.月季试管苗繁殖的研究『 J 』.甘肃农业科技, 1994 .

【 4 】李美茹,李洪清,孙梓健等.月季的组织培养和基因转化,2003.

【 5 】李青,苏雪痕,李湛东.藤本月季组织培养快繁研究『 J 』.北京林业大学学报

【 6 】于冰沁.微型月季组织培养的研究『 J 』.辽宁农业科学 2004.

【 7 】李海燕,胡国富,胡宝忠- 月季组培快繁技术的研究『 J 』.东

北农业大学学报 2006.

植物组织培养课程论文

植物组织培养技术论文—月季组织培养技术 系别:生命科学学院 专业:生物技术及应用 姓名:曹胜华 学号:200930771015

[摘要]月季为蔷薇科蔷薇属木本植物, 其花姿优美,花型丰富,花色齐备, 树型易修剪,栽培难度小;其花型大,美丽,幽雅,高贵。月季通常采用扦插、嫁接和压条繁殖,但是一些名贵品种扦插不易生根,主要靠芽接繁殖,而芽接速度慢,因而造成优良品种的月季苗供不应求。 [关键词] 月季组培 随着生物技术的迅猛发展,植物组织培养和细胞培养等现代生物技术得到普遍重视和应用,为月季的快繁和新品种的选育提供了新的途径,在月季的改良上显示了很大的应用潜力。以月季为试材进行组培试验,综述了月季组织培养、快繁的研究技术及进展,并对月季组培的最优条件进行了总结。本研究探索出的月季组培快速繁殖技术,在试管苗单芽诱导丛生苗、利用代用品培养降低组培成本、试管苗管外扦插生根、试管苗微型化长途运输等方面,较前人有所改进。 一.月季组织培养的研究进展 月季是世界栽培种类较多的多年生木本花卉之一。别名长春花、月月红、斗雪红、瘦客等,蔷薇科蔷薇属植物,其花姿优美,花型丰富,花色齐备, 树型易修剪,栽培难度小。其花型大,美丽,幽雅,高贵。在鲜花应用中,月季花的地位和比重与日俱增,是世界上著名的四大切花之一[1]。月季的花色可编制成完美的连续色谱。月季是重要的花卉,世界的销售额多年来稳居各类花)卉的第一或第二。月季的一大优点是分布极广,适应性良好,栽培容易。月季是四季常青花卉,花期长,花色多,芳香馥郁,由于其特殊的情感内涵和商品价值[2],被广泛应用于园林、庭院装饰,并可制成月季盆景,作切花、花篮、花束等。此外,月季花可提取香料,根、叶、花均可人药,具有活血消肿、消炎解毒等功效。当前,月季育种是花卉育种中最活跃的领域之一。月季通常采用扦插、嫁接和压条繁殖,但是一些名贵品种扦插不易生根,主要靠芽接繁殖,而芽接速度慢,因而造成优良品种的月季苗供不应求[3]。随着生物技术的迅猛发展,植物组织培养和细胞培养等现代生物技术得到普遍重视和应用,为月季的快繁和新品种的选育提供了新的途径,在月季的改良上显示了很大的应用潜力。同时,月季组培和遗传转化系统的建立也是体细胞克隆变异育种和基因工程育种的重要前期工作[4]。 月季原产我国,早在汉代就有历史记载。2 0 0年前,月季植入西方和各国的蔷薇结缘,繁育出成千上万新月季品种,现代月季( 分为茶香月季 HT、聚花月季 F、壮花月季 Gr|、攀缘月季 CI、微型月季 Mi n、以及中国月季 Ch等 9大系。 ) 也随之推广到除热带和寒带外的世界各地。目前世界各地广为栽培的月季,是以中国月季为主要亲本,经以长期杂交育种而选育成功的。月季在观赏植物中的地位是很高的,全世界各国人民都普遍喜爱月季,月季的销售额多年来稳居各类花木的前茅。月季的用途很广( 如用藤本月季布置长廊、拱门;树状月季装饰主干道等)。 国外月季花卉工厂化育苗开展较早,在某些国家和地区已成为获得巨额外汇的支柱产业。我们国家的组织培养技术与国外相比差距不大,但是产业化起步较晚。在加快科学技术转化为生产力的今天,植物组培技术广泛应用于月季花卉的繁殖育种.必将取得巨大的经济效益、社会效益和生态效益。月季生长繁殖速度较慢,应用组织培养技术可大大缩短它的增殖周期,快速繁殖优良品种。在短期内繁殖出数以万计的苗木,这些苗木的遗传特性和表型特性与母株完全相同,完全保持了母株的优良特性。月季花组

论植物组织培养学习心得

论植物组织培养学习心得 摘要:经过大三一个学期,我有幸选修了一门有关丁植物组织培养的课程,作为一个人文院法学学生,我对丁理科,尤其是农学方面了解甚浅。我怀着无比激动和忐忑的心情上了这门课,毕竟对我来说这就像是开启了一个新世界的大门,所有一些知识都对我来说是新鲜的。经过一个学期的学习,我也掌握了一些植物组织培养方面的知识,虽然说并不是太多,但是我觉得这都对我以后的发展和开阔视野都提供了很大的帮助。 关键词:植物培养;植物组织与法学的关系;对自己的帮助 一、植物组织培养的学习内容 1、组织培养 植物组织培养,主要的原因有两个,第一个是为了基因转化做基础,还有一点是为了开发药用植物。 植物组织培养概念乂叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织。器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。植物组织培养概念(狭义) 指用植物各部分组织,如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。 它的作用大致分为三点:①组织培养是研究植物生长和分化规律的重要手段组织培养是在人工控制条件下培养外植体再生器官或植株的技术,可以在不受植株体其它部分干拢下研究被培养部分生长和分化的规律,并可以利用各种培养条件影响它们的发育进程。②组织培养是开展生物工程的基本技术各种基因转移和基因重组技术是组织培养基础上建应的。③组织培养可快速繁殖植物种苗目前组织培养在无性系的快速繁殖、无病蠹种苗培育、新品种的选育、人工种子和种

质保存、药用植物和次生物质的工业化生产等方面的应用已十分广泛。 2,马铃薯的脱蠹 脱蠹种薯是指马铃薯种薯经过一系列技术措施活除薯块体内的病蠹后, 获得 的无病蠹或极少有病蠹侵染的种薯,它具有早熟、产量高、品质好等优点。马铃薯 的产量和质量与种薯密切相关。种薯不行,产量和质量就会大打折扣,病蠹一旦侵 入马铃薯植株和块茎,就会引起马铃薯严重退化,并产生各种病症,导致马铃薯产 量大幅下降。因此,要经过一系列物理、化学、生物等技术活除薯块体内病蠹的种薯。这项技术我国早在6年前就在马铃薯主产区推行,通过这项技术可以实现大田 平■均增产30吩50% 那么到底是怎么脱蠹的呢?首先,应该做的是取材与消蠹。将欲脱蠹的品种块茎催芽,芽长4?5cm时,剪芽并剥去外叶,自来水下冲洗40min, 丁无菌室内用漂白粉溶液消蠹后,无菌水冲洗2?3次。其次第二个就是应该剥离和接种:在无菌室内,丁40倍的解剖镜下,剥取带1个叶原基的茎尖,接种丁M*尖培养基的试管中。试管中的M弘尖培养基包括大量元素、微量元素、有机成分和生长素、细胞分裂素、蔗糖和琼脂,pH值为5.8,经高压灭菌后使用,每试管接种1个茎尖。再次是有一个合适的培养条件,接种的茎尖培养丁25C、1500?3000lx光照条件下培养室内,3个月则长成3?4片叶的小植株。在无菌条件下,进行切段扩繁1 次,取部分苗进行病蠹检测。最后是病蠹检测,病蠹检测是茎尖脱蠹不可缺少的步骤,常用鉴别寄主即指示植物或血活学方法进行检测。经多次检测,及时淘汰血活学阳性反应或在指示植物上有症状的茎尖苗,无任何反应的茎尖苗即脱蠹苗用作繁殖。 3,植物组织培养应用在哪几个方面?第一点是植物组织培养是转基因技术不可或缺的技术。在我们现代科技,转基因技术是现代科技必不可缺的一项技术, 它应用丁现代生活的各个领域。尤其在植物组织培养方面很需要转基因技术。第二点,染色体不同倍性的多倍体植物产生。第三点是杂交离体培养可以克服受精前的 障碍,比如说对丁幼胚的培养,体细胞的融合。第四点是对植物进行的脱蠹。对植 物进行一系列的活除措施来使植物能大幅度的提高产量和植物的等级,让植 物长得更加健康。例如马铃薯,草莓,苹果,橘子都可以进行脱蠹。第五点是节约 地面积,并不受季节的限制。在我们学习过植物组织培养之后,我们通过技术的学习,可以对植物的种植面积进行更好的分配,而且也可以种植一些耐寒植物等都可

植物组培培养基的成分

植物组培培养基的成分 培养基是人工配制的,满足不同材料生长,繁殖或积累代谢产物的营养物质。在离体培养条件下,不同种类植物对营养的要求不同,甚至同一种植物不同部位的组织以及不同培养阶段对营养要求也不相同。筛选合适的培养基是植物组织培养极其重要的内容,是决定成败的关键因素之一。 大多数植物组织培养基的主要成分是无机营养物质(大量营养元素和微量营养元素)、碳源、有机添加物、植物生长调节剂和凝胶剂。一些组织可以生长在简单的培养基上,这些培养基只含无机盐和可利用的碳源(蔗糖),但大多数组织必须在培养基中添加维生素、氨基酸和生长物质,而且经常还将一些复合的营养物质加入到培养基中,这种由“化学定义”的化合物组成的培养基称为“合成”培养基。 人们已设计了许多培养基用于特殊组织和器官的培养。 怀特培养基是最早的植物组织培养基之一,最初作为根培养的培养基。为了诱导培养组织器官发生和再生植株,广泛使用含有大量无机盐成分的MS(Murashige和Skoog,1962)和LS(Linsmaier 和Skoog,1965)培养基。原本为细胞悬液或愈伤组织培养而设计的B5培养基,经过改良后,被证实有利于原生质体培养。同时,B5培养基也被用于诱导原生质体再生植株。尽管Nitshch(1969)为花药培养设计的培养基仍然使用频繁,但另一个称为N6的培养基,专门用于禾谷类花药培养和其他组织培养。类似的,N6培养基越来越多地

用于大豆、红三叶草和其他豆科植物的培养。该培养基营养成分促进胚性细胞和原生质体再生细胞快速生长。使用这些培养基成功的原因很可能是营养元素的比例和浓度基本上满足不同培养体系中细胞或组织生长和分化的最适需要。 植物组织培养基中无机和有机成分的浓度用质量浓度(mg/L 或ppm,但现在习惯用mg/L)或物质的量浓度(mol/L)表示。按照国际植物生理学协会的推荐,应该用mol/L表示大量营养元素和有机营养成分浓度,用μmol/L表示微量营养元素、激素、维生素和有机成分浓度。用物质的量浓度的优点是,每一种化合物每一摩尔的分子数是常数,所以按照特定培养基配方配制培养基时,无论无机盐化合物的水分子数为多少,原物质的量浓度都可以使用。但是,用质量浓度来表示浓度的话,就不能不考虑无机盐化合物的水分子数目了。 1、水分 水分是植物体的主要组成部分,也是一切代谢过程的介质和溶媒,在植物生命活动过程中不可缺少。配制培养基母液时要用蒸馏水或纯水,以保持母液及培养基成分的精确性,防止储藏过程中发霉变质。研究培养基配方时尽量用蒸馏水,以防成分的变化引起不良效果。而在大规模工厂化生产时,为了降低生产成本,常用自来水代替蒸馏水。如自来水中含有大量的钙、镁、氯和其他离子,最好将自来水煮沸,经过冷却沉淀后再使用。

植物组织培养论文

植物组织培养的发展及其应用 刘兆书、王梦瑶、王瑞雄、尹树明、左通通 (石河子大学,生命科学学院,新疆石河子,832000) 摘要:植物组织培养作为一种有效的技术手段已被广泛应用于生产实践的各个领域。本文从植物组织培养技术的发展,总结了植物组织培养的发展历史及发展现状,重点介绍了组织培养技术在育种和脱毒快繁方面的应用,为今后植物组织培养的进一步发展和应用打下基础。 关键词:植物组织培养;发展;快繁;脱毒;育种 德国的植物生理学家Haberlandt提出细胞全能性理论以后,在无数科学家的努力下,植物组织培养经过近百年的发展历程后,该技术日趋完善和成熟,得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展,研究领域的不断拓展与深入,植物组织培养技术的应用也越发的广泛。育种方面的应用非常广泛,已经形成了一门理论和技术;在工厂化育苗方面,产生巨大的经济及社会价值;同时植物组织培养技术的发展也促进设施农业、食品、工业、医药业等领域发展,现就植物组织培养技术的发展和应用作简单总结。 1、植物组织培养的发展 1.1植物组织培养的发展历史 1838-1839年,德国的植物学家T. Schleidon和动物学家T. Schwann提出细胞学说。1902年德国的植物学家Haberlandt提出:高等植物的器官和组织,具有植物细胞全能性。1904年Harming在无机盐和蔗糖溶液中对萝卜和辣根菜的胚进行培养,发现离体胚可以发育成熟,并提前萌发成小苗。1937年White 发现了B族维生素,建立了第一个由已知化合物组成的培养基,该培养基被定名为White培养基。同时法国的Gautherer和Nobecourt也发现了B族维生素的重要性,三个人被誉为植物组织培养学科的奠基人。1952年Morel和Martin通过茎尖分生组织的离体培养,从已受病毒侵染的大丽花中首次获得脱毒植株。1953-1954年Muir利用震荡培养和机械方法获得了万寿菊和烟草的单细胞,实施了看护培养,使单细胞培养获得了成功。1957年Skoog和Miller提出生长素和细胞分裂素控制器官形成。1958年英国学者Steward通过体细胞胚胎发生途径获得了人工体细胞胚,这一实验证实了Haberlandt的细胞全能性理论。到20世纪60年代组织培养进入快速发展阶段,在基础理论、实际操作方面不断取得进展,比如在植物体细胞杂交、单倍体育种、种质资源保存、快速育苗、人工种子制造、次生代谢物生产等方面取得了可喜的成果。 1.2植物组织培养发展现状 1.2.1国内的研究发展现状我国的组织培养与国外相比起步相对较晚,但发展却比较快。20世纪70年代我国掀起了单倍体育种的高潮,在作物育种上取得了一些实用性的成果。据不完全统计,目前我国用花药或花粉育出的植物已超过22科52属160种。目前我国组培已经进入了生产阶段,实现了花卉、果树、蔬菜等100多个品种的工厂化生产。花卉出口年创汇达800多万美元。 1.2.2国外植物组织培养的研究发展现状国外的组培发展的比较快,20世纪70年代在美国形成了兰花产业。80年代后,以商品为目的的组培苗生产量以

植物组织培养技术

植物组织培养技术 植物组织培养是指将植物体的一部分接种在合成培养基上,使其按照预定目标生 长发育成新植株。近年来,花卉组织培养及快繁脱毒技术越来越多地应用于花卉种苗 繁殖生产中。 一、组织培养在花卉产业中的应用 1.快速、大量繁殖优良品种组织培养技术已成为种苗生产的主要技术之一。经组织 培养,可增加繁殖系数,加快繁殖速度,可生产出种性纯、品质好、产花量高的生产 性用苗。在花卉育种过程中,不断的杂交、选种极大地扩展了花卉的花形与颜色,使 得花卉在各方面都越来越接近人们的需求。但在同时,也造成了花卉基因类型的高度 异质化———子代不易有均一表现。而组培苗是在母株器官、组织或细胞的基础上发展起来的,可以保持母株的全部特性(花形、花色、株形、开花习性、抗逆性等), 因而可以根据需要来选择集多种优良性状于一体的植株加以分生,从而得到大量与母 株一模一样的植株。 2.培育脱毒苗木采用组织培养技术,利用植株的分生组织不易感染病毒的原理,可 以对花卉植株的分生组织进行组织培养来繁殖苗木,防止亲代植株的病害传递给子代,从而达到脱毒的目的。 病毒病对长期应用营养繁殖(分株、扦插等)的观赏植物及其生产的危害相当严重。由于观赏植物多采用营养繁殖,如嫁接、分株、压条等方法繁殖时,病毒(及类 病毒)则通过营养体及刀具、土壤传递给后代,大大加速了病毒病的传播与积累,导 致病毒病的危害越来越严重。据统计,观赏植物的病毒已多达100多种,并且逐年有 新增病毒的报道。观赏植物因病毒病大大影响其观赏价值,表现在康乃馨、菊花、百合、风信子等的鳞茎、球茎与宿根类花卉及兰科植物等严重退化,花少且小,花朵畸形、变色,大大影响观赏价值,严重者甚至导致某些品种的灭绝,严重制约观赏植物 生产的发展,这也是我国切花品种跨不出国门的原因之一。组培快繁技术已应用到蝴蝶兰的栽培中非洲菊也可以通过组培快繁技术进行繁殖 植物组织培养脱毒的原理主要是利用茎尖分生组织不带毒或少带毒。感病植株体内的病毒分布不均匀,其数量随植株部位和年龄而异,越靠近茎尖顶端的区域,病毒 的浓度也越低。分生区域无维管束,病毒只能通过胞间连丝传递,赶不上细胞不断分 裂和活跃的生长速度,因此生长点含有病毒的数量极少,几乎检测不出病毒。因此, 茎尖培养时,切取茎尖的大小对脱毒效果有很大影响,茎尖越小效果越佳,但太小时 不易成活,过大则不能保证完全除去病毒。不同种类的植物和不同种类的病毒在茎尖

植物组织培养论文 红豆杉

植物组织培养课程论文 ——红豆杉的组织培养 红豆杉植物组织培养 摘要: 红豆杉属于裸子植物,主要分布在我国的云南、四川、西藏和东北,是一类具有重要开发价值的树木,它产生的紫杉醇通过临床试验被认为是最有希望的抗癌药物。自然状态下,紫杉醇的含量极低,仅占树皮干重的十万分之一,靠自然资源解决这一问题十分困难。同时由于自然状态下红豆杉的生长速度极慢,过量的人工采伐,是野生资源收到了极大的破坏,在一些主要产地已面临灭顶之灾,保护其野生资源和扩大药源已成为当前急需解决的矛盾。用播种育苗和扦插繁殖虽然可以在一定程度上缓解这种矛盾,但仍然无法满足需求,也不能从根本上解决问题。利用组织培养和细胞培养的方法来解决资源和药源的矛盾,已经成为国内外学者关注的问题。 关键词:红豆杉组织培养 随着生物技术的迅猛发展,植物组织培养和细胞培养等现代生物技术得到普遍重视和应用,为红豆杉的快繁和新品种的选育提供了新的途径,在红豆杉的改良上显示了很大的应用潜力。以红豆杉为试材进行组培试验,综述了红豆杉组织培养、快繁的研究技术及进展,并对红豆杉组培的最优条件进行了总结。 一、红豆杉的现状以及价值: 红豆杉是常绿乔木,小枝秋天变成黄绿色或淡红褐色叶条形,雌雄异株,种子扁圆形。种子用来榨油,也可入药。属浅根植物,其主根不明显、侧根发达,高30米,干径达1米。叶螺旋状互生,基部扭转为二列,条形略微弯曲,长1~2.5cm,宽2~2.5mm,叶缘微反曲,叶的端缘渐尖,叶背有2条宽黄绿色或灰绿色的气孔带,中脉上密生有细小凸点,叶缘绿带极窄,雌雄异株,雄球花常单生于叶腋,雌球花胚珠单生于花轴上部侧生短轴的顶端,基部有圆盘状的假种皮。种子扁卵圆形,有2棱,种卵圆形,假种皮杯状,红色。因为红豆杉的树皮有抗癌物质——紫杉醇,所以有许多人进入林中来剥树皮,使得红豆杉的数量急剧下降。 价值:红豆杉的药用价值主要体现在它的提取物——次生代谢衍生物——紫杉醇。“紫杉醇最早是从短叶红豆杉的种皮中分离出来的抗肿瘤活性成分。是治疗转移性卵巢癌和乳腺癌的最好药物之一,同时对肺癌、食道癌也有显著疗效、对肾炎及细小病毒炎症有明显抑制。”①紫杉醇的抗癌机理是:紫杉醇能与微量蛋白结合,并促进其聚合,抑制癌细胞的有丝分裂,有效阻止癌细胞的增殖。目前为了减少对野生红豆杉资源的破坏,人们开始计划用红豆杉的枝径叶部分,提取前体化合物10——去乙

国内外植物组织培养技术的差距

国内外植物组织培养技术的差距 姓名:*** 学号:********* 指导教师:*** 专业班级:生物工程2009级1班 完成日期:2012-06-05

摘要 植物组织培养技术是农业生物技术中最早实现产业化并取得显著经济效益和社会效益的领域,在理论研究和生产实践中具有广泛的应用价值。通过对国内外植物组培的发展概况以及技术差距的分析,指出了我国植物组织培养技术的发展现状、目前存在的主要问题和应采取的措施,并对植物组织培养技术的发展作了展望。 关键词:组织培养概况差距展望 Abstract The plant tissue culture technology is agricultural biotechnology as the first realized industrialization and get a remarkable economic and social benefits of the field, in the theoretical research and production practice has wide application value. Through the domestic and international plant tissue and the development situation of the technology gap analysis, and pointed out the plant tissue culture technology's development present situation, the existing problems and the measures should be taken, and the development of plant tissue culture technology are discussed. Key words:Tissue culture situation gap looking

植物组织培养教学设计说明

课题1 菊花的组织培养 ★课题目标 (一)知识与技能 1、熟悉植物组织培养的基本过程 2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化 3、通过联系农业生产实际,培养学生活学活用,理论联系实际的能力[来源:学|科|网] (二)过程与方法 归纳MS培养基的配制方法,并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。 (三)情感、态度与价值观 通过阅读植物组织培养技术的发展史,课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料,关注学生科学态度的教育,拓展学生视野,感受科学技术在生产实践中的重要价值。★课题重点 植物组织培养过程中使用的无菌技术 ★课题难点 植物组织培养过程中使用的无菌技术 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 (一)引入新课 上节课我们探讨学习了如何从土壤中分离出尿素分解菌和纤维素分解微生物及其计数方法。这节课我们来学习研究植物的组织培养技术。

(二)进行新课 1.基础知识 知识回顾:联系“植物细胞工程”,回答下列问题: 1.1具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞,都具有发育成完整个体的能力,即每个生物细胞都具有全能性。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来,这是因为在特定的时间和空间条件下,通过基因的选择性表达,构成不同组织和器官。 1.2植物组织培养技术的应用有:实现优良品种的快速繁殖;培育脱毒作物;制作人工种子;培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。 活动1:阅读“植物组织培养的基本过程”,讨论并完成以下问题: 1.3细胞分化:个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。 〖思考1〗细胞分化是一种持久性的变化,它有什么生理意义? 使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。 1.4愈伤组织是通过细胞分裂形成的,其细胞排列疏松而无规则,高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。 〖思考2〗填表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同: 1.5植物组织培养的过程可简单表示为: 活动2:阅读“影响植物组织培养的条件”,讨论并完成以下问题: 1.6材料:植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开化植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。

浅谈植物组织培养及其应用---论文

浅谈植物组织培养及其应用 目前,生物技术正在世界突飞猛进地发展,而且在医学、农业、食品工业、能源工业、环境保护各个领域显示出极大的生产潜力。作为生物技术有力手段的组织培养,也日益受到重视,组织培养在农林作物的脱毒快繁、突变诱发、细胞工程和基因工程等方面都可以发挥作用。 当前人类正面临淡水资源短缺的困难,同时土地沙荒化、盐渍化也对人类造成威胁。我国是属于淡水资源缺乏的国家,除积极进行节用水,在农业上选育耐旱作物品种以及提高农作物的抗旱性之外,应用细胞工程技术快速繁殖固沙植物,筛选抗旱和抗盐的细胞突变体,以至利用基因工程方法将抗旱基因引入到禾谷类作物中,最终将会对干旱、半干旱及滩涂地区的开发利用产生极大影响。可喜的是,目前科学家们已做出积极努力,在渗透调节基因工程方面取得了有意义的进展。 总之,生物技术的应用将对我国农林生产带来革命性的变化,本节所讲的组织培养的基本原理及其应用,希望能引起读者广泛的兴趣,以便为不久的将来应用生物技术在解决我国旱区的实际问题上,能有所启迪。 一、植物组织培养中的细胞分化与器官建 (一)植物细胞的全能性 植物细胞的全能性即是每个植物的本细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因,因此在一定培养条件下每个细胞都可发育成一个

与母体一样的植株。这个概念虽然在本世纪初已经提出,但在当时的技术条件下,在实践上并没做到,经过几十年来组织培养技术的不断改进,目前细胞的全能性不但在理论上完全被证实,而且为组织培养在实践上的应用奠定了基础。 植物细胞要表现出全能性,须经过几个步骤: 成熟细胞→分生细胞→胚状体→完整植株。 成熟细胞→愈伤组织→出根出芽→完整植株。 脱分化也就是已经分化定型的细胞,经过诱导成为重新恢复了分裂能力(也就是成为分生状态)细胞的过程。 不但植物体细胞可以表现全能性,花粉在培养条件下也可能进行脱分化,通过愈伤组织或胚状体发育成单倍体植株。 植物细胞为什么表现出全能性呢?就要从动物与植物细胞的区别说起。不论是植物、动物还是微生物,其代谢的分子基础基本是一样的,从微生物到人,遗传的信息是一致的。但动物与植物细胞区别还是很大的这差别主要地在于: 第一,自养与异养的差别。高等绿色植物是自养的,对营养的要求较简单,因此培养基的成分大部分为无机物和少量简单有机物。而高等动物是需要多种复杂营养的异养生物,它们从复杂的来源中吸收、消化和同化其营养,并通过血液将养分输送到全身细胞和器官。 第二,外界环境的差别。动物细胞直接所处的内部环境,以上对浓缩的形式来满足其营养要求。植物所处的环境变化大,它中收养分是以稀释的状态。植物细胞束缚在纤维素壁内,内部液泡保持相当稳

植物组织培养MS培养基配方

植物组织培养MS培养基配方 (一)母液配制与保存 配制培养基时,如果每次配制都要按着杨成分表依次称量,既费时,又增加了多次称量误差。为了提高配制培养基的工作效率,一般将常用的基本培养基配制成10~200倍,甚至1000倍的浓缩贮备液,即母液。母液贮存于冰箱中,使用时,将它们按一定的比例进行稀释混合,可多次使用,并在配制较多数量的培养基时,降低工作强度,也提高试验的精度。 基本培养基的母液有四种:大量元素(浓缩20倍),微量元素(浓缩100倍),铁盐(浓缩200倍),除蔗糖之外的有机物质(浓缩100倍) 1大量元素 配制大量元素母液时要分别称量,分别溶解,在定容时按表1中的序号依次加入容量瓶中,以防出现沉淀。倒入磨口试剂瓶中,贴好标签和做好记录后,可常温保存或放入冰箱内保存。 表1大量元素母液(配1L20倍的母液) 序号成分配方浓度/(mg.L-1)称取量/mg 配1mL培养基吸取 量/mL 1 硝酸铵NH4NO3 1650 33000 50 2 硝酸钾KNO 3 1900 38000 3 磷酸二氢钾KH2PO 4 170 3400 4 七水合硫酸镁MgSO4.7H2O 370 7400 5 氯化钙无水CaCl2 440 6644 2微量元素母液 在配制微量元素母液时,也应分别称量和分别溶解,定溶时不分先后次序,可随意加入溶量瓶中定容(表2),一般不会出现沉淀现象。倒入磨口试剂瓶中,贴好标签和做好记录后,可常温保存或放入冰箱内保有存。 表2微量元素母液(配制1L100倍母液) 成分配方浓度/(mg.L-1) 称取量/mg 配制1L培养基吸取 量/mL 碘化钾KI 0.83 83 10 硫酸锰MnSO4.H2O 22.3 2230 硼酸H3BO3 6.2 620 硫酸锌ZnSO4.7H2O 8.6 860 钼酸钠Na2MoO4.2H2O 0.25 25 硫酸铜CuSO4.5H2O 0.025 2.5 氯化钴CoCl2.6H2O 0.025 2.5 3铁盐母液 由于铁盐无机化合物不易被植物吸收利用,只有基螯合物才能被植物吸收利用,因此需要单独配成螯合物母液表3)。 配制方法:称取5.56g硫酸亚铁和7.46g乙二胺乙酸二钠,分别用450ml的去离子水溶解,分别适当加热不停搅拌,分别溶解后将硫酸亚铁溶液缓缓加入到乙二胺四乙酸二钠溶液中,将两种溶液混合在一起,最后用去离子水定溶于1000mL,倒入棕色贮液瓶中,贴好标签和做好记录后放入冰箱内保存。

植物组织培养技术的应用

农艺·园艺农村经济与科技2018年第29卷第12期(总第440期) 1?植物组织培养技术原理 1902年,德国科学家Haberlandt预测植物细胞具有全能性:植物体的全部遗传信息存在于每一个植物细胞中,因此任何一个植物细胞都有可能发育成为一棵新植株。此后,无数植物学家献身研究,证实了此假说的正确性,并使植物组织培养技术诞生并迅速发展起来。植物组织培养是在指无菌环境中、适宜条件下,在培养基上培养植物的外植体并使其分化、发育成一个新植株。此技术有两个重要的过程:脱分化和再分化。所谓脱分化是指已经停止分化或分化程度高的细胞在适宜的培养条件下获得再次分裂分化的能力,形成愈伤组织是脱分化成功的标志。而后者是指愈伤组织在适宜的诱导条件下,发育成组织、器官、完整植株。随着科学技术的进步与发展,植物组织培养技术现已成熟应用于育种、遗传学、植物生理学、植物病理学等多个生物学研究领域;除此之外,医药、农业、园林、工业等行业的发展也离不开组织培养技术的发展。因此,组织培养技术已经渗透于多个领域,现简单综述其应用研究进展。 2?应用进展 2.1?单倍体育种 本物种配子染色体组数等于体细胞染色体组数的细胞称为单倍体细胞。植物的单倍体细胞包括花粉、花药、胚珠和未受精的子房细胞等,通过诱导这些细胞发育成单倍体植株,再经过秋水仙素等合适的处理,使染色体加倍,从而使植物恢复原来的染色体组数以获得正常植株的育种方法叫做单倍体育种。单倍体育种经过近60年的发展,现在已经广泛应用在多个领域:庄稼如马铃薯、红薯、小麦、高粱等的育种中,研究证明,单倍体育种大大缩短了育种周期;经济作物如烟草、番茄、棉花、苹果等的育种中,试验表明单倍体育种可以获得纯合的二倍体,具有可操作性强等优点;园林植物如:牡丹、菊花、吊兰、多肉等多种观赏植物中,实际证明单倍体育种增加了突变频率,为培育新品种提供了可能。我国单倍体育种技术的运用已经非常成熟,上世纪七十年代以来,我国科学家培育出的烟草“单育1号”、水稻“中华8号”等品种已经被多国科学家承认,在此技术的应用上处于世界先列水平。 2.2?种质库保存 近年来,由于无法规避的自然灾害和社会发展所必需的人类活动已经破坏了一部分植物的种质资源,导致了像红豆杉、银杏这些珍稀植物种濒危。为保证物种资源多样性,发展植物种质资源保存技术显得无比重要。目前,我国主要运用原位保存和移位保存两种方式保护种质资源。其中移位保存中的种质库保存是较普遍的被子植物保存方法——种子保存,无性繁殖的多年生植物常靠种质圃的方式保存。但是这两种方法存在保存时间短、保存质量低、耗费人力物力等不足之处。而植物组织培养保存种质资源就能克服这些缺点。甘薯试管苗库和马铃薯试管苗库是我国通过植物组织培养成功建立的两个试管苗库,把离体组织保存在试管里可以有效保存种质资源。除此之外,超低温保存技术也日渐兴起。所谓冷冻保存就是把离体植物组织用防冻材料保护处理后置于-196℃液氮环境中,此时细胞代谢完全停止,并阻断了变异的可能性,可以达到长时间稳定保存种质资源的目的。由此可见,利用植物组织培养技术保存种质资源是必然的发展趋势。 2.3?人工种子 随着植物组织培养技术的发展,科学家们模仿天然种子构想并发明出了人工种子,这一发明建立在胚状体的发现上。所谓胚状体是在离体培养未受精的细胞发育成的形状、功能都类似胚的细胞团,最先在胡萝卜离体培养中发现。众所周知,天然种子一般是由种皮、子叶、胚乳和胚组成。上文提到的人工胚状体相当于天然种子中的胚,完整植株就由胚发育而来。具有保护胚状体功能的人工种皮和人工配制的各种适合胚发育的营养物质作用类似于种皮和胚乳。携带方便、易于保存、保存时间长、成苗率高、节约粮食等都是人工种子带来的益处。据报道,能大量产生胚状体的植株有117种,可见人工种子具有广阔的应用前景。我国已经从事了将近40年的人工种子的研究,虽然部分植株的人工种子研制已经相当成熟,例如胡萝卜的人工种子制作。但是仍然存在待解决的技术问题,如:人工种皮昂贵且生产质量难以控制、人工胚乳配比难以掌握、发芽要求高等,这就要求我国有更多技术类人才投身试验。 2.4?植株去毒 植物组织培养技术的另一个重要应用是植株去毒、快速繁殖。众所周知,微生物无处不在,在大自然中生长的植物不可避免地会遭受到病毒的侵害,自然灾害或人为原因都有可能造成植物死亡,导致农作物、经济作物欠收,损失严重。传统的农药、杀菌剂等化学药物虽能达到一定的杀菌效果,但由于有机化合物含有有毒物质,对环境不友好,甚至会造成土壤、水体污染,植物体内农药残留的结果。而利用组织培养技术就能及时解决病毒带给植物的伤害,并且避免了污染。具体做法为:选取一株植物上没有被感染的健康组织(例如茎尖)经过特殊处理使组织细胞脱分化成愈伤组织,经再分化获得完整无毒植株。根据培养规模,一块离体组织在一年内可以分化得到数万株无毒苗,具有效率高、速度快、成本低的优点。世界上已经成功离体脱毒的常规作物有果树、蔬菜等,我国的甘蔗、香蕉、苹果等果蔬的组织培养脱毒技术已经相当成熟,显而易见的,组织培养去毒快繁技术应用前景广阔。 [参考文献] [1]?王卢平.植物组织培养技术的应用[J].农家顾问,2014(12). [2]?卢思.植物组织培养技术及应用[J].科技展望,2016(26). [3]?周权男等.植物组织培养在农业生产中的应用研究进展[J].北 方园艺,2014(13). [4]?张东旭等.植物组织培养技术应用研究进展[J].北方园 艺,2011(06). 植物组织培养技术的应用 段莹星 (河南师范大学生命科学学院,河南?新乡?453007) [摘 要]近年来,植物组织培养技术发展迅速、应用广泛,已经成为了一门基础的生物学技术。本文综述了植物组 织培养技术在单倍体育种、种质库保存、人工种子、去毒快繁等方面的应用。 [关键词]植物;组织培养;应用 [中图分类号]S567.79 [文献标识码]A [收稿日期]2018-04-23 [作者简介]段莹星(1997-),女,河南许昌人,本科在读。 -33-

植物组织培养的培养基

植物组织培养的培养基中,需要添加糖类作为碳源物质,因此糖类是影响植物组织培养成功与否的关键之一。高中生物教材中明确指出,植物组织培养的培养基中添加的糖类是蔗糖。那么为什么不添加葡萄糖呢?很多资料上解释为蔗糖较葡萄糖便宜,易被植物细胞吸收。其实并非如此。之所以以蔗糖作为碳源,主要有三个方面的原因: (1)同样作为碳源为植物细胞提供能量来源,蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压。配制相同质量分数的培养基,蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖,因此若采用葡萄糖作为碳源,易使植物细胞脱水而生长不良。同时,植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率,所以蔗糖形成的渗透压可相对长期的保持稳定。 (2)植物组织培养过程中,要时刻注意防止培养基受到微生物的污染。微生物生长所需的碳源最常用的是葡萄糖,一般很少利用蔗糖。因此,采用蔗糖作为培养基的碳源,可一定程度上减少微生物的污染。 (3)诱导作用。在培养基成分中,增加生长素的浓度,导致木质部形成,增加蔗糖浓度则导致韧皮部形成。当生长素水平恒定时,2%蔗糖使分化出的全部是木质部,4%蔗糖使分化出的几乎全部是韧皮部,3%蔗糖则可以分化出两者。所以,生长素和蔗糖浓度决定愈伤组织中维管束的类型与数量。因此,在植物组培中要选用蔗糖而不选用葡萄糖。 通过细胞膜内外的液体的浓度差来调节 当细胞膜内的浓度小于细胞膜外的时候蔗糖救能进入细胞中了 植物细胞培养中最常用的培养基的碳源是蔗糖,已知葡萄糖和果糖也能使某些植物生长得很好。植物细胞可以分解蔗糖,蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的,蔗糖是可以直接进入细胞的,蔗糖跨质膜从质外体进入细胞是由载体介导并需要消耗能量的质子-蔗糖共运输机制进行的,另外,植物能够利用的某些其他形式的碳源有麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖等。葡萄糖更不稳定,培养基需添加葡萄糖一般都在灭菌后再兑换。实在要添加葡萄糖那么灭菌温度一般控制在108~110左右,120度灭出来的就有一定程度的碳化了。所以用蔗糖更简单 动物细胞只能吸收葡萄糖,二糖蔗糖是无法吸收的。 以蔗糖为植物培养基碳源有两个原因: 1.抑制杂菌生长.细菌等不能直接以蔗糖为碳源,故可起抑制其生长的作用 2.蔗糖被植物细胞利用机理目还无定论.主要有以下两个学说(1)植物细胞先以次级主动运输的方式在细胞内外形成质子梯度,然后蔗糖就会利用这个梯度被吸收进细胞. (2).植物的细胞壁中含有能分解蔗糖的相关酶,蔗糖先在细胞膜外被分解为单糖,然后这些单糖再以主动运输的方式进入细胞,从而被细胞利用.

植物组织培养的相关研究

植物组织培养 作者 摘要 关键字 植物组织培养既是一种基础性研究,又是一种极具普及意义的生物技术。它具有 耗费母株材料少,繁殖速度快,繁殖率较高,用嫩茎组织培养法可以得到无病毒植株, 减轻病毒对花卉的影响,以及定向培养植物优良品种等方面的优势。植物组织培养的 基础是植物细胞的全能性理论,它从诞生到现在经历了4个时期,即理论准备和实验 开创期;研究发展时期;生产应用时期;“克隆”生物时期(肖杰,2004)。如今植 物组织培养技术已经成为农林业中极具普及意义的生物技术之一,而芍药组织培养目 前处于理论准备和实验开创期。但是对芍药进行组织培养,应用植物激素控制分化过 程及分化数量可达到繁殖目的,并节省人力物力,是芍药批量生产的最佳方法(胡映 泉,2003)。 近年来中外学者对芍药的组织培养进行了大量的研究工作,主要集中在以种子为 外植体的组织培养方面(BrukhinvB,一994;KimYS,1995年;BuchheimJAT,1994),也利用花药(LeeB,1992)培养诱导形成单倍体植株或胚状体。众所周知,常规方法育种周期长、见效慢,极大地限制了新品种的研制与开发。 而利用植物组织培养中的花粉、花药进行单倍体育种结合温室育苗技术,可以大大缩 短育种年限,实现早期选择、提高选择效率。利用体细胞来培育新品种已成为当今育 种领域的趋势之一,对于无法结实的多倍体花卉来说,采用组织培养技术则能为其提 供一条具体的繁殖途径。对于那些产生芽变的种类来说,由于变异部位太小,难以进 行传统的扦插或嫁接繁殖,无法使这些新出现的宝贵种质保留下来;如果将发生变异 的细胞进行分离,并培养成苗则可以选育出许多新的品种,这无疑为花卉新品种的培 育提供了广阔的空间。 影响外植体污染的因素较多,除要求操作人员严格按照无菌操作程序操作外,还 与外植体的种类、取材季节、预处理方法、消毒方法、杀菌剂的使用等因素有关。在 植物组织培养中,造成污染的病原主要是霉菌、细菌和酵母菌三大类,霉菌和酵母菌 引起的污染很容易观察到,初代培养就能在外植体周围或培养基表面形成明显的菌 落,而细菌污染则存在一定的潜伏期。如果外植体培养3一5d内未表现污染症状,而 以后不断出现污染现象,表明污染主要由内生菌引起(Leifert,1990;柴向华,周俊 辉,2003)。抗生素抑菌在动物细胞培养中早己被广泛应用,在植物组织培养中尚处于开始阶 段。近年随着植物基因工程的开展,转基因过程中的除菌和抑菌越来越离不开抗菌素 所以使用抗菌素逐渐成为植物组织培养中的灭菌技术之一。在抗菌素的使用上, Falkiner(1990年)提出3个条件,即必须弄清楚要抑制菌的种类,使用的抗生素是否 对培养的植物组织有不良影响,还要确立抗生素的使用浓度、处理时间的长短。因 没有一种抗生素能对所有引起污染的微生物都有效,所以抗生素也不能完全代替灭菌 技术,最好加在培养基中,作为一种辅助防止污染的措施。 植物组织培养中外植体种类的选择以污染少、易启动为原则。带芽的外植体,如 茎尖、侧芽、带芽茎段,培养成功率高,变异率小,容易保持材料的优良特性。其中, 顶芽芽体饱满,营养丰富,侧芽较瘦弱,所以顶芽启动快,分化率高;继代培养中由 于顶端优势的作用,腋芽的生长受到抑制,生长势弱于带芽茎段。因此,用顶芽作为 外植体时,培养基中常加入细胞分裂素打破顶端优势作用,促进腋芽大量萌发,提高 繁殖系数(裘文达,1986)。据分析,外植体取材的季节以材料积累了较丰富的营养

组织培养的论文

植物组织培养的应用 [摘要]植物组织培养技术是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门技术。植物组织培养已渗透到与之相关的农业、林业、园艺、医药等领域的多个学科,同时与其他技术结合创造了巨大的经济效益和社会效益。 [关键词]植物;组织培养;育种 The application of plant tissue culture [pick to] plant tissue culture technology is based on the principle of plant cell has the totipotency and developed a door technology. Plant tissue culture has penetrated into the related agricultural, forestry, gardening, medicine and other areas of multiple disciplines, at the same time and the other technology in combination with created the huge economic efficiency and the social efficiency [key words] plant; Tissue culture; breeding 目前,生物技术在世界范围内的发展日新月异,在农业、食品工业、能源、环保以及医药等各个领域都显示出极大的生产应用潜力。作为其重要手段与途径的植物组织培养也日益受到重视,多方面发挥其作用。 植物组织培养技术又称植物克隆,是根据植物细胞具有全能性的原理,即植物体任何一个细胞都携带着一套发育成完整植株的全部遗传信息,在离体培养的条件下,这些信息可以表达并发育成一个与母体同样的植株。[8] 组织培养的简史: 自1902年,德国植物学家预言离体的植物细胞具有发育上的全能性,到1934年美国White等用番茄根进行离体培养,首次建立了活跃生长的无性繁殖系,再到1958年,美国植物学家斯图尔德等人,用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养,终于得到了完整植株以来,植物离体培养技术发展很快。特别是70年代以后,植物组织培养已渗透到与之相关的农业、林业、园艺、医药等领域的多个学科,为这些学科的发展提供了理论基础与研究手段,同时与其他技术结合创造了巨大的经济效益和社会效益,在种质保存、挽救珍稀植物、开发利用野生植物资源、创造新物种、生物制药、人工种子研究等方面做出了巨大贡献。[1] 植物组织培养的应用: 一、在植物快速繁殖与脱毒方面的应用 1.离体快速繁殖快速繁殖在植物组织培养中应用最多。也最有成效。Morel提出的离体无性繁殖兰花方法,很快被兰花生产者所采用,迅速建立起“兰花工业”。以后,国内外植物快繁技术的发展突飞猛进,许多花卉、林木、果树、蔬菜都可通过组织培养进行大规模离体快繁,试管苗已在国际市场形成产业化,取得了巨大的经济效益和社会效益。离体

实验一 植物组织培养基母液配制的若干关键环节

实验一、植物组织培养基母液配制的若干关键环节目的与要求: 熟悉MS培养基的组成,掌握贮备液的配制方法. 植物组织培养(plant tissue culture)是指植物的任何器官、组织或细胞,在人工预知的控制条件下,放在含有营养物质和植物生长调节物质等组成的培养基中,使其生长、分化形成完整植株的过程.植物组织培养具有取材少,培养材料经济;人为控制培养条件,不受自然条件影响;生长周期短,繁殖率高;管理方便,利于自动化控制等特点.因而被广泛应用于各种植物的快速繁殖之中. 为了避免每次配制培养基都要对几十种化学药品进行称量,应该将培养基中的各种成分,按原量10倍、100倍或1000倍称量,配成浓缩液,这种浓缩液叫做母液。这样,每次配制培养基时,取其总量的1/10、1/100、1/1000,加以稀释,即成培养液。现将培养液中各类物质制备母液的方法说明如下。 以MS培养基为例,其母液的配制包括大量元素、微量元素、铁盐、维生素、氨基酸、植物生长调节物质和有机附加物等种类.(见表1) 表1 MS培养基母液的配制 成分规定用量 /mg.L-1 扩大倍 数 称取量/ mg 母液定溶 体积/ml 配1LMS培 养基吸取量 /ml 大量元素 KNO3 NH4NO3 MgSO4·7H2O KH2PO4 CaCl2·2H2O 微量元数 MnSO4·4H2O ZnSO4·7H2O 1900 1650 370 170 440 22.3 8.6 20 20 20 20 20 1000 1000 38000 33000 7400 3400 8800 22300 8600 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 50 50 50 50 50 1 1

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