我国植物组织培养企业现状
一、现代植物组织培养的定义和目的
植物组织培养(Plant Tissue Culture)是指在无菌条件下，将离体的植物器官(根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(体细胞和生殖细胞) 以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，使其长成完整的植株统称为植物组织培养。培养植物体或一部分器官、组织、细胞、细胞器、在人工控制条件下，使其按照人们意愿去分化或产生人们所需的部分或产物，来满足人们的需要，为人类造福。当植物组织培养技术与现今电子技术、自动化技术、网络技术、信息技术相结合即为现代植物组织培养( Modern Plant Tissue Culture)。
二、现代植物组织培养发展简史及当前研究动向
(一) 国际植物组织培养发展简史
1、萌芽阶段：(二十世纪初至30年代中)
在Schleiden和Schwann创立的细胞学基础上,1902年德国植物生理学家Haberlandt提出，人们可以培养植物的体细胞成为人工胚。当时他培养了小野芝麻、凤眼兰的叶肉组织、万年青属植物的表皮细胞等。限于当时的技术和水平，培养未能成功。但它对植物组织培养发展起了先导作用，在技术上也是一个良好开端。
1922年Haberlandt的学生Kotte和美国的Robbins，采用无机盐、葡萄糖和各种氨基酸培养豌豆和玉米的茎尖，结果形成缺绿的叶和根，能进行有限地生长。
1925年Laibach将亚麻种间杂交不能成活的胚取出培养,使杂种胚成熟，继而萌发。
2、奠基阶段: (30年代未到50年代中)
1934年美国植物生理学家White培养蕃茄的根, 建立了活跃生长的无性繁殖系，并能进行继代培养，在以后的28年间转接培养1600代仍能生长。利用根系培养物,研究了光、温、PH、培养基组成对根生长的影响。1937年他们首先配制成综合培养基，发现了B族维生素对离体根生长的重要性。同年法国的 Cautheret,Nobecourt 培养块根和树木形成层使其生长。 White，Cautheret 和Nobecourt 确立的植物组织培养的基本方法，成为以后各种植物组织培养的技术基础。1941年, Van Overbeek等在基本培养基上附加椰乳(CM)，使蔓陀萝的心形期的胚，离体培养能成熟。1943年，White提出了“植物细胞全能性”学说并出版了“植物组织培养”手册，使植物组织培养开始成为一门新兴学科。
1948年, Skoog和我国学者崔徴在烟草茎切段和髓培养以及器官形成研究中，发现嘌呤或
腺苷可以解除IAA对芽形成的抑制，并诱导成芽, 从而确定嘌呤/IAA 的比例是控制根和芽形成的控制条件。1955年, Miller等发现了激动素，比嘌呤活力高3万倍，细胞分裂素/生长素的比值，成为控制器官发育的模式，促进了植物组织培养的发展。
3、蓬勃发展阶段(50年代末至今)：
一般讲近几十年植物组织培养得到了迅速的发展，并广泛应用于生物学和农业科学，在生产上发挥了很大作用, 即指这一阶段。
1958年, 英国学者Steward在美国将胡萝卜髓细胞培养成为一个完整的植株。这是人类第一次实现了人工体细胞胚，使Haberlandt的愿望得以实现，也证明了植物细胞的全能性。这是植物组织培养第一个突破，它对植物组织和细胞培养产生了深远的影响。
1960年，英国学者Cocking用酶法分离原生质体成功, 开创了植物原生质体培养和体细胞杂交的工作，这是植物组织培养的第二个突破。
1960年，Morel培养兰花的茎尖，可以脱除病毒并能快速繁殖兰花。其后国际上相继建立了兰花工业。在“兰花工业”高效益的剌激下，植物离体微繁技术和脱毒技术得到了迅速发展，实现了试管苗产业化, 取得了巨大的经济效益和社会效益。
1964年, 印度学者Guha和Maheshwari成功地从曼陀萝花药培养获得花粉单倍体植株，从而促进了植物花药单倍体育种技术的发展。
植物组织培养自1958年以来得到了迅速发展, 在现代科学技术中得到实际应用, 也是现代科学相互渗透、相互促进和发展的结果。
60年代初，世界上只有十多个国家少数实验室从事植物组织培养；到70年代已发展到众多国家和实验室, 到90年代已基本遍及世界各国。不论是发达国家还是发展中国家, 几乎所有大学、研究机构, 农林单位差不多都有人在从事这方面的研究和应用(罗士韦1978，许智宏1991,1994) 。据Kee-Youep Paek等报道：韩国1993年有组培室和商业性组培室192个, 总面积14万m2, 每年生产试管苗2 000万株, 仅1991年1年发表此方面的文章就超过1000篇。
60年代由于植物组织培养的迅速发展, 于1973年在英国成立了国际植物组织培养协会(IAPTC), 至今已召开过十一次国际会议, 论文和人数一期比一期增加。有关方面专著或丛书出版较多。如印度学者Bajaj主编的《农业生物技术》丛书(Biotechnology in Agriculture and Forestry)已出版30多卷。《植物细胞培养手册》(Handbook of Plant cell culture)也已出版6卷。国际专业杂志《植物细胞、组织和器官培养》(Plant cell, tissue and organ culture, An International Journal on the Cell Biology of Higher Plant )也了出版64卷。国际植物组织培养协会办的《植物组织培养和生物技术》杂志也发行了８卷32期（Plant tissue culture and Biotechnology is published quarterly by the International Association for Plant Tissue Culture )。日本学者Kozai.T等系统研究和收集了植物微繁中的环境因素和控制，1994年出版了Collected Papers on Environmental Control in Micropropagation
二本专集。 George主编的《Plant propagation by tissue culture》1995年已再版发行, 仅参考文献就引用了4100余篇。用英文雅虎网站检索到有关“Plant tissue culture techniques”的文献多达 30800 多篇。Roberta H.Smith编著的（Plant Tissue Culture: Techniques and Experiments）第二版，2000年由Academic Press出版。联合国粮农组织每年都在德国汉诺威大学，举办为期3个月的国际植物组织培养技术培训班，给发展中国家培养技术人才。
（二) 我国植物组织培养发展简史
1931年李继侗培养银杏的胚。1935～1942年罗宗洛进行了玉米根尖离体培养。其后罗士韦进行了植物幼胚、根尖、茎尖和愈伤组织的培养。70年代以来我国开展植物花药培养单倍体育种, 特别是在全国科学大会以来, 我国在植物组织培养方面进行了大量研究, 取得了一系列的举世嘱目的成就。不少研究成果已走在世界前列。我国植物组织培养技术普及程度及技术水平均居世界领先地位(周永春 1990)。在植物组织培养和应用方面已有多项成果获得国家和省、部、委、厅局级科技成果奖。科技界第一个万元户就是从事植物组织培养的专业人员──京花一号小麦育成者──胡道芬。北京植物所朱至清创制的N6培养基获国家发明二等奖。国家“六·五”、“七·五”、“八·五”、“九·五”和“十·五”都把生物技术列入国家或省部级重点攻关项目。作为生物技术的重要组成部分─植物组织培养在完成攻关任务上，已做出和将要做出它应有的贡献。
70年代以来, 我国学者结合自己的工作和国内外进展出版了不少专译著。《植物组织和细胞培养》(上海植物生理研究所细胞室编译 1978)；《植物单倍体育种技术资料集》(中科院植物所编译 1973)；《植物组织培养及其在生物技术上的应用》(夏镇澳等译 1983)；《植物组织培养》(桂耀林等1985）；《园艺植物组织培养》(裘文达 1986)；《木本植物组织培养及其应用》(陈正华主编 1986)1991年被国外全部翻译成英文, 以《Handbook of Plant Cell Culture》Vol.6木本植物组培专集形式出版; 《药用植物组织培养》（谢启昆主编 1986 ）；《植物生物技术》(陈维伦, 陶国清等编著 1987)；《果树组织培养》(陈振光 1987)；《经济植物组织培养》( 罗士韦, 许智宏主编 1988)；《植物组织培养手册》(颜昌敬 1989)；《植物组织培养及其应用丛书》(陈正华主编 1989～1990)；《植物细胞工程与育种》(胡含, 王恒之 1990)；《植物生物技术与作物改良》(孙敬三、陈维伦 1990);《农作物组织培养》(颜昌敬 1992)；《植物细胞培养手册》（奚元龄等 1992）；《观赏植物组织培养》( 谭文澄1992)；《植物组织培养技术教程》(李凌明 1992)；《园艺植物离体培养学》(陈振光 1997）；《果树瓜类生物工程育种》（傅润民主编 1994）；《实用植物组织培养技术教程》(曹孜义、刘国民 1996）2001 年修定版已第二次印刷累计发行上万册；《果树花卉无毒苗快繁技术》(曹孜义主编 1998)；《植物组织培养技术》(李宝平、茹文明 2000）；《花卉组织培养》（韦三立主编 2001）；《林果花菜组织培养快速育苗技术》（李云主编 2001）；为使我
国植物组织培养技术企业化和持续发展，2000年12月4－6日，曹孜义发起并在兰州主持召开了“全国植物组织培养效益与前景高级学术研讨会”（以下简称兰州组培会）。2001年10月14－17日我国农业生物技术学会在江西井冈山市召开了植物组织培养与脱毒快繁技术学术研讨会，会议出版议文集一部《植物组织培养与脱毒快繁技术》（朱德蔚主编，2001）；最近上海已开发了“大规模花卉试管苗生产计算机管理软件”，标志着我国植物组织培养已全面走向产业化。为提高我国植物组织培养这方面技术人才和管理人才的水平，2001年春季，国家人事部还委托重庆市人事局和重庆大学在重庆举办全国专业技术人员植物组织培养及产业化高研班（见重庆市人事局和重庆大学文件，渝人办[2000]63号）。
我国《植物生理学通讯》杂志开辟有植物组织培养简报专栏，每期均有近10篇文章发表。现今我国综合大学、师范院校生物系、农林院校有关专业都开设植物组织培养课，培养这方面的专门技术人才。
根据2000年12月4日，上海植物生理研究所李文安研究员在兰州植物组织培养效益与前景研讨会上的报告我国植物组织培养研究工作，可分为以下几个时期：
1、快速繁殖技术研究和技术准备时期(在新中国成立之前到1970年）。
2、植物快速繁殖的起始期，或称“试管苗”时期（1970-1980年）。
3、植物快速繁殖开始“工厂化生产”时期（1980-1990年）。
4、快速繁殖进入成熟阶段（1990年至今），又称快速繁殖的工厂化生产时期。
进入上世纪90年代我国主要大城市均出现了各种种苗公司。这些种苗公司常处在不稳定的兴衰状态，大部分经营较好者能持续兴旺，也有少数部分种苗公司关闭。当然也有新的公司出现。这些现象说明以生物技术进行种苗生产是可行的，但又不是十分容易的。限制因素除了有经营管理、生产技术方面的问题外，还有规模生产和市场销路等问题。
我国是世界上从事植物组织培养人数最多、实验室面积最大的国家(陈维伦 1990), 相信今后在这方面一定会取得更大的成绩。
(二) 现代植物组织培养的研究动向
1、规模化、企业化的脱毒及离体快繁: 这是目前植物组织培养应用最多、最广泛和最有成效的一个方面。主要进行植物茎尖培养脱除病毒。对于脱毒苗、新育成、新引进、稀缺良种、优良单株、濒危植物和基因工程植株等可通过离体快速繁殖，同时可不受地区、气候的影响，比常规方法快数万倍到数百万倍的速度扩大繁殖，及时提供大量优质种薯和种苗。有人计算，一个苹果茎尖，一年可繁殖一千亿个小苗，一支试管的优良树种可供数万公顷的土地造林。现今世界上已建成许多年产百万苗木的工厂和数十万苗木的商业性实验室及组培工厂。一个新育成品种问世后，两年即可在生产上广泛应用。马铃薯茎尖脱毒、无毒种苗和微型脱毒种薯已在马铃薯生产国广泛应用，根本上解决了马铃薯的退化问题。现今观赏植物、园艺作物、经济林木, 无性繁殖作物等部分或大部用离体快繁提供的苗木。试管苗已出现在
国际市场上并产业化。规模化企业化的脱毒及快繁已向综合化和多样化发展，并与计算机技术，信息网络技术和自动化技术以及新材料结合，不单单进行植物的的脱毒及离体快繁，而通过信息网络，及时了解市场的需求，加强销售网络的建设，做好产前产后服务，才能使组培产业化持续健康发展，才能永远立于不败之地。如河北宝硕集团有限公司在重建保定草莓大市，与保定草莓研究所共同组建河北省草莓研究中心，完成了三Ｍ植物种苗工厂化繁育技术，以及研制开发出拥有自主产权的ＴL农业计算机应用系统，并引进太阳能消毒技术，建立了中国草莓网，集科研、育种、培训、生产、推广、贸易、交流与一体，形成了现代化的组培产业。
2、分子水平上的育种：又叫转基因植物，即把有实用价值的基因如抗病虫、抗病毒、高品质、雄性不育、花色基因以及贮存基因等分别导入植物，创造新的植物品种。近年来获得转基因植物育种工作有了很大进展。1983年实现了第一转基因植物以来，10年后已开始商品化，到1996年，世界上估计有千种以上转基因植物商品，到1999年全球转基因植物种植面积增加44％，达3970万公顷。据联合国粮农组织预测，21世纪全球90％以上农用品种将是通过生物技术育成的，据估计全球转基因植物产品的市场销售额从1996年的不足5亿美元，到2000年增加到70-100亿美元,可见其发展前景广阔，转基因工程是目前国际竞争最激烈的生命科学领域之一。目前，在基因组平台上已有二种植物的基因组全序列进入数据库，为植物基因工程技术奠定了基础。但转基因技术，必须建立在植物细胞和组织培养再生基础上。上海交大机顶峰科技创业经营管理有限公司开发的保健型和药用型转基因蔬菜，就是利用基因工程技术和组织培养技术研究成功的（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)。
当前转基因技术一大难题，是植物原生质体培养技术还不完善，有学者认为植物转基因最终解决问题，要依赖植物原生质培养技术的发展。
３、细胞水平上的育种，主要包括花药培养、胚培养和体细胞无性系以及原生质体培养和细胞杂交。
花药培养从Guha和Maheshwari首次从植物花药培养出花粉植株以来, 目前世界上已有960多种植物成功地获得了花粉植株。通过花药培养，以加速后代纯合、缩短育种进程、简化选育程序。现已育成一大批高产优质品种在生产中得到应用。仅我国在水稻上选育的品种就达60多个, 小麦20多个, 推广面积已达数2684万亩,增产创收约5亿元(朱至清 1998)。华中农业大学吴江生等通过油菜小孢子培养，选育出优质、高产、抗（耐）病新品种华双3号，2001年荣获国家科技进步二等奖,北京市海淀区植物组织培养技术实验室李春玲等进行的甜（辣）椒花药培养单倍体育种技术的研究与应用也获国家二等奖。通过体细胞无性系变异、突变体选育，已培育出有利用价值的特殊品种或材料(赵成章 1990)。用胚培养技术，可拯救杂种胚，已获得一些有用的材料或品系，取得了明显效果。河北农科院王海波通过冬小麦幼胚培养，一年可繁育五代，加快了冬小麦育种进程。同时花药培养技术和材料不仅有很大的实用价值，
而且也是分子标记和基因图谱的理想材料。
原生质体培养和细胞杂交: 自Cocking用酶法脱除植物细胞壁以来,至今已有49个科、146个属320多种高等植物原生质体培养再生植株, 对于实现远缘细胞杂交和外源基因导入奠定了基础。1972年Carlson 首先报道了属间体细胞杂交成功, 到目前已有数十种属间体细胞杂种和几例科间体细胞杂交成功的报道。目前原生质体培养和细胞杂交，在培养技术，以培养程序化和系统化研究，体细胞融合技术、微细胞技术杂交以及配子与配子、配子与体细胞杂交、尤以禾谷类作物叶肉原生质体培养等等都有较大进展、但直到目前细胞杂交尚无实际应用价值，有待再努力。
4、次生代谢产物的生产：培养植物细胞象培养微生物那样大量生产微生物所不能合成的产物，如药用植物中的有效成分，香料植物中的香精，以及工业生产中需要的一些次生产物和初生产物，有些已投入工业化生产。特别药用植物组织培养自1976年第一次国际药用植物会议在德国召开以来，发展很快，利用药用植物产生药用成分已有数百种，即利用药用植物的愈伤组织或冠瘿组织，进行液体、固体、发酵罐以及液体连续培养，这方面已取得令人兴奋的进展，在《现代中草药栽培养殖与加工手册》一书中，有关药用植物组织培养的内容相当多，因此今后药用植物组织培养将有很大发展，成为药用植物工业生产的企业。
5、植物种质资源的保存和交换：植物资源及其保存有二大难题，一是遗传资源日趋枯竭，造成有益基因的丧失；二是常规田间保存耗资巨大，且往往达不到万无一失的目的。利用植物组织和细胞低温保存种质，可大大节约人力、物力和土地, 同时也便于种质交换和转移，防治有害病虫害的人为传播。植物种质资源的保存可用低温法、超低温保存、干燥冷冻保存法进行。中国作物种质资源信息网络中，认为20多年来，植物组织培养技术对于收集、繁殖和保存作物种质资源起了重要作用（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)。
6、植物细胞和组织培养技术在遗传、生理、生化、病理和环保研究中的应用
植物组织培养常做为一种模式工具在植物学中广泛应用，推动了遗传、细胞、生理、生化、病理和环保研究的进展。如培养的植物材料随时可取，不受季节影响又无菌，十分方便。用单倍体或纯合二倍体植物是研究细胞遗传的极好材料；用植物组织和细胞培养材料因结构均匀，也有得利于研究植物生理细胞矿质营养、有机营养、物质全成、植物激素和光合呼吸等过程的理想材料；植物组织和细胞培养常用进行抗病性鉴定和筛选，Dixon 等认为悬浮细胞是研究植物与微生物相互作用的易于操作、有效系统；Poonawala 等使用组培芦苇用于工业废水处理。
植物细胞和组织培养技术是生物技术的重要组成部分，基因工程、遗传转化都必须反应到整株水平才能利用。故这些研究也必须与植物细胞和组织培养相结合才能展现出宏伟的前途。
(二) 植物组织培养现代化研究范畴
１、植物组织培养理论研究中的现代化
为了探讨植物组织培养中一些发生机理，近年利用分子生物学、计算机技术、电子技术和电子显微镜、自动化技术等进行研究，搞清了某些发生过程，阐明其发生机理，对植物组织培养起了很大的推动作用。如当人们进行其某一项研究，开始时要到图书馆、资料室查阅大量文献，费时费事，还很难查全，现在通过因特网可以搜索到国内外该项研究的相关资料，既快捷又方便。如我们承担的国家“948”项目,从美国引进大杏仁品种，计划开展组织培养加快繁殖时，但以前未进行过这方面工作，到图书馆、资料室要用十多天去阅，现在我们利用信息高速公路，到中文雅虎网上仅查到2篇，而当在英文雅虎网站上（WWW.Yahoo)输入“Almond microprapagation ”检索到114篇(雅虎是目前世界上是最受欢迎、最先进、最有功效的国际网络检索公司）。中科院植物研究所陆文梁利用缩时电影，研究和证实了植物组织培养中大量存在细胞的无丝分裂。我们研究室（李唯等，1995）用显微图像分析系统把小而多的三倍体葡萄染色体形态和大小进行了排列，这在以前是难以做到的。用细胞流量计分析证明黑麦再生植株起源于小孢子。用原子吸收光谱仪测定培养基中离子扩散和保持能力。用DNA指纹图谱研究植物组织培养中的细胞变异性和稳定性。兰州大学王亚馥等在植物体细胞胚胎发生研究中，用电子显微镜、电子计算机图象分析和生物组织切片三维重建技术系统研究植物体细胞胚的发生过程，取得了可喜进展。在植物脱病毒和病毒鉴定上更需要现代化技术和手段。
在植物体细胞胚发生方面，特别是针叶树近年来取先得了令人瞩目的进展，已从20多种针叶树种中诱导体细胞胚胎发生，并且开始试验用发酵罐生产林木体细胞胚，新西兰一家公司已形成年产200万辐射松体细胞胚再生植株的能力。
２、生产应用中的现代化
植物组织培养应用于生产，在利用现代技术也有很大的进展。如在微繁产业化中为节省人工，减轻劳动强度，已开始在培养基容器的清洗、培养基配制、分装、灭菌和搬运已建立自动化和半自动化生产线和设备。现代化的智能化的温室较普遍用于植物组培的移栽，并用电脑进行程序自动控制。根据日本学者Kozai.T 植物微繁中的环境因素和控制的研究，通过对组培环境增施CO2、培养基中不加糖，促进由组培苗异养型向自养型转变，既减少污染、缩短周期、降低成本、又使组培苗健壮。我国昆明市环境科学研究所肖玉兰和郝玉昆已研究成功植物无糖组培快繁工厂化生产技术，已开始推广和应用。有些企业中运用电脑技术进行组织生产和管理。现今利用植物组织培养技术进行药物生产，应用现代化新技术更多颇受人们关注，并认为在未来发展中有很大前途，如进行发酵罐生产植物性药物中使用空气驱动反应器和磁性稳定液体床等。在离体快繁和脱病毒苗良种微繁产业化中，保持植物良种优良特性十分重要，如香蕉组培苗生产上应控制变异率在３％以下。研究大量发现离体快繁植物应避免从愈伤组织分化成苗，应采取一些措施，保证经组培快繁后，优良品种农艺性状不变，才能用于生产。闭志强等提到过高的变异率，不仅使用户遭受巨大的经济损失，而且还使厂家
信誉扫地，甚至工厂倒闭。
３、经营销售过程中的现代化
植物组织培养产品要走向市场，取得好的效益，除了技术外，最重要的是能否管理好、经营好、能否在市场上持续的销售出，这实际又是一门企业管理科学。特别是植物组培快繁，具有科技含量高、密集性、集约化生产的特点，加之行业间又存在着激烈的竞争，因此植物组培快繁企业的经营管理和市场营销最为重要。在大规模的生产前，首先要进行市场调研。要选择有市场竞争能力和市场特需的植物种类和品种。国际上一部分商业性组培公司为占领国际市场和提升知名度，都建立了自己的网站或主页，并在网上订货和结算，增加了组培植物产品的贸易量，使组培公司真正成为能稳定盈利的高新生物技术企业。我国的农业信息网建设起步较晚，1986年农业部才组建了信息中心，1994年建立了中国农业信息网，国内也开始在网上发布组培苗生产、销售、成果转让、技术咨询、人员招聘的信息。据最近报道我国29个省、市和自治区省级农业部门都相继开通了自己的信息网站。全国有78％的地（市），43％的县（区）设立了信息服务机构。我国在省、地、县三级农业部门信息网络建设方面已投资41.2亿元，这将为植物组织培养技术的开发和应用提供方便。北京中农博思科技发展有限公司首先研制成功适合我国国情的种子生产经营企业使用的种业商务管理软件系统，系统设计依照＜中华人民共和国种子法＞规定，它涵盖了种子生产企业、种子经营企业日常生产、采购、库存、加工包装、销售和售后服务等主要业务，适合于中小种子经营和生产企业使用，对于组培种苗企业也很有参考价值。相信我国在这方面今后会有一个很大的进展。
四川广汉英豪科教公司针对花卉市场消费结构转换迅速，市场行情变动剧烈的特点，进行科学预测，并按销售计划做出生产按排和销售安排，建立建全市场营销网络，其组培产品蝴蝶兰、大花卉兰种苗占据了东北市场，效益可观。
广州市农业科学研究所蔡时可(2001)报道，他们已将电脑引入组培苗生产管理中，因培养室内有不同植物种类、不同品种、不同工人、不同时间接种的材料，要有条不紊管好是件很难的事，但做好登记，将每天生产过程输入电脑，把培养室当成仓库，把培养材料当做贮存物，做好组培苗的进出，随时可了解生产和销售情况，十分方便。其他诸如生产计划的制定、成本的核算、都可以用电脑进行操作，以节省时间，提高生产效率。
有学者预测我国农业在未来10年有十大发展方向，农业信息技术和农业生物技术将位居第一和第二位，可见其重要。组培产品的规模化、产业化生产，信息技术十分重要，它是决定企业能否生存的关键，而组培产业这方面才刚刚开始，可借助农业、林业信息技术来发展植物组培信息技术。
总之,现代植物组织培养技术研究和应用中，一是研究手段现代化，二是生产管理现代化，三是经营销售现代化。随着科学技术的发展，植物组织培养技术这门年青而富有生命力的技术相信今后会对生物学、遗传学、植物育种学，以及农业、工业生产领域带来巨大的影响。
第二节现代离体快繁的意义及国内外微繁产业化概况
一、植物离体快繁的意义
植物离体快繁又叫微型繁殖(Micropropagation)或试管繁殖，它是把植物材料放在试管内，给予人工培养基和合适培养条件，达到高速增殖，属离体无性繁殖。它的特点是“快速繁殖”, 每年以千百万倍的速度繁殖其后代，比常规繁殖方法快万倍到数十万倍。其实际的应用有以下几个方面:
1、良种快繁：新育成的、新引进的、新发现的稀缺良种的快繁；
2、脱毒苗的大量快繁；
3、特殊育种材料快繁；
4、制种材料的快速繁殖；
5、基因工程植株的快繁；
6、自然和人工诱导有用突变体的快繁；
7、离体保存种质的快繁；
8、濒危植物的离体快繁。
二、国内外微繁产业化概况
通过在互联网上检索，以及查阅有关文献报道，可将国内外的微繁产业化概况介绍如下：
(一) 世界微繁产业化概况
植物组织培养业是20世纪发展起来的以先进的生物技术为基础的新兴产业，被世人誉为农业发展史上的第四次绿色革命。在欧美、日本等发达国家和一些发展中国家，都把植物组织培养技术用于商品种苗生产，大规模的植物工厂化生产技术已日益成熟，并在实际生产中获得了巨大的经济效益。
世界植物组织培养的企业和年生产量不完全统计见下表（通过英文雅虎网站检索有关植物组织培养技术的英文文献有3万多条）。
据报道1996年7月欧洲有505个植物培养实验室，其中商业性实验室有93个，占38.2％。
2000年8月28日－9月1日在日本横滨 , 世界粮农组织(FAO)第二十五届亚洲及太平洋区域会议召开生物技术的影响与发展研讨会，与会学者认为生物技术如果与其它粮食生产技术适当相结合，可能是引发下一次“绿色革命”的一个手段。提出在亚洲农业中对生物技术的应用方面，具有相对优势。首先有丰富的生物和生态系统多样性，其二，本区域若干国家拥
有执行先进生物技术研究和发展工作的受过培训的人力资源和令人满意的基础设施，其三，大量的人口，特别是能够掌握组织培养等简单生物技术的妇女，有比较廉价的庞大的劳动力队伍，故认为植物组织培养技术特别适合本区域发展。
表１－1：世界植物组织培养的企业和年生产量
地区或国家规模年产量(万株) 企业数量年生产总数
北美大型>1000 5
中型>100 10
小型>10 85
西欧248 2.12亿株
>100 37
荷兰大型>500 5
中型>10 10
小型>1 42
印度大型>1000 49 1.9亿株
中型>100 23
廿世纪七十年代美国、东南亚各国和我国台湾地区相继建立起“兰花工业”，开辟了植物组培快繁商业化的新纪元。八十年代起，世界各国先后建立起了数以百计的商业性组培公司，1991年全球组培植物产量达5.13亿株，较大的商业化组培公司主要分布在印度、以色列、美国和墨西哥，欧洲各国商业性组培室数量虽较多，规模一般较小。
九十年代中期以前，有关国外商业性组培公司的信息，我们只能从国际性学术会议或国际性学术期刊的综合性论文中了解到一些情况，至于其详细的生产和经营状况则很少见披露。
九十年代中期以来，由于信息技术的迅猛发展和电子商务的蓬勃兴起，一部份商业性组培公司为占领国际市场和提升知名度都建立了自己的网站或主页，并开展了电子商务。这不仅使公众能较清楚了解到组培公司的概况，而且还大大增加了其贸易量，使组培公司真正成为了能较稳定盈利的高新生物技术企业。
(二) 我国规模化、企业化组织培养的现况
通过中文雅虎网站、中国教育和科研计算机网网络中心、中国农业科技信息网网站,以及有关资料中查询，我国规模化、企业化组织培养的一些公司、单位和民营企业如下：
表 1－2：中国植物组织培养进行规模化、企业化组织培养单位名录
企业名称地区组织培养重要内容规模材料来源或网站
海花生物技术开发公司
北京市海淀辣椒花培育种技术研究与
开发及蔬菜花卉快繁
培育出７个辣椒花培新品
种, 推广3.84万公顷
李文安等
北京荣泰工贸有限公司北京市花卉（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）北方田缘温室工程有限公司北京市花卉（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）北京锦绣大地农业有限公司北京市花卉. 果树２０００万苗(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
北京三博远志生物技术公司北京市花卉、药用植物（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）大地园艺种苗有限公司上海市花卉(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
中新技术有限公司上海市花卉、林果１５００万苗（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）
上海花卉良种试验场上海市花卉(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
中荷花卉有限公司上海市花卉、组培人员培训(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
孙桥农业现代化组培中心上海市花卉兰州组培会
河北宝硕集团有限公司河北保定草莓
新会果苗厂广东东茕香蕉、花卉２０００万苗李文安
华南植物所组织培养开发中心广州市香蕉、花卉和药用植物中试基地９００m２李文安
新世纪农业实业（国际）有限公司广东顺德
果树花卉５００万苗
广州花卉研究中心广州市花卉5００万苗(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
广东家农科院生物技术研究所广州市果树、花卉和药用植物３００万苗(gzswjs97@https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,) 新世代园艺发展公司广州市中山
大学
观叶植物３００万苗兰州组培会
湛江市农业生物技术研究中心广东遂溪香蕉1200万苗,利润219万元兰州组培会
广西农学院组培公司广西南宁甘蔗、香蕉１００万苗（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）广西植物组培公司广西南宁甘蔗、香蕉、金线莲等（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）石龙德星公司广东东茕香蕉４００万苗李文安
古铃田生物技术公司
内蒙呼市马铃薯试管苗200万,微型薯 3000
万粒,原原种48万公斤
(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
天瀷生物工程有限公司河南漯河草莓３００百万苗兰州组培会
金正方公司湖南长沙市芦荟(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
三元灯现代化农业组培工厂山西省太原花卉、果树林木300万( https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
维高枣业有限公司山西省交城枣１００万
天津市园艺工程研究所天津市稀有花卉(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
青岛百奥集团公司青岛市薯类花卉等４０００万(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
昌潍农校山东潍坊市花卉５００万株兰州组培会
致远花卉发展有限公司山东龙口市花卉（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）
华乐种苗有限公司山东蝴蝶兰１５０万株张洪东
镇江世纪农业科技发展公司江苏镇江市花卉（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）
金坛河头经济实业总公司江苏金坛市花卉(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
绿源林业有限公司江苏常州市林木、花卉（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）
宝应馨生种苗公司江苏扬州市花卉（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）沈阳欧亚农业发展有限公司沈阳市花卉３０７２万苗(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
马官桥农业高新技术示范园区沈阳市东陵花卉、果树５０万苗(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
保康崇实种业有限公司湖北保康马铃薯种薯、紫薇等２００－５００万(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html, )
厦门牡丹香化实业公司福建厦门市香樟１００万苗(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
群辉园艺公司福建三明市花卉（www.smmgovcn）
樟州林业组培中心福建樟州市花卉300 万苗（http;//https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）勉仁生物工程公司重庆果树.花卉等(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
英豪科教公司四川广汉市花卉、经济林木３０００万株（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）
泸州市城市绿化管理处江南苗圃四川泸州市兰花,花卉30万盆花(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
三康生物工程股份有限公司成都四川大
学
高山花卉(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
天华高新科技绿色产业有限公司成都市香樟、银杏等综合经营（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）
四川阳春园艺公司四川大花惠兰、文心兰２０万（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）
三利园艺公司成都花卉张洪平
中富生物工程有限公司陕西杨凌林木、果树花卉等计划３０００万苗(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
四季春园林艺术工程有限公司河南濮阳花卉３００万苗(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,.)
云南农科院花卉科技开发中心昆明市花卉吴丽芳
定西生物技术中心甘肃定西马铃薯种薯１０００万粒兰州组培会
亚盛集团生物技术研究所兰州市啤酒花等(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)新疆绿嘉啤酒花有限公司乌鲁木齐啤酒花兰州组培会
库尔勒香梨股份有限公司新疆库尔勒市果树(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
合水生物技术开发有限公司宁夏果树、林木兰州组培会
台湾生物技术产业
台湾省经济林木、药材陳怡臻和蕭斯欣,台灣生物
技術產業一书1998年
(www.dcb.ory.tw)
台湾糖业技术研究所台湾省蝴蝶兰１２００万魏智明
丰源花卉组织培养中心台湾省兰花, 花卉（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）
金东公司台湾省兰花,水产（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）
从上述不完全的植物组培企业来看，从事花卉脱毒和快繁的最多，从中文Yahoo网上搜索的资料也说明这一点，植物组织培养技术查到288份资料，而花卉植物组织培养可查出２２２个，其他类植物组织培养技术资料较少，不足10份。荷兰籍华人杨斌2000年投资创建的外商独资企业－沈阳欧亚农业发展有限公司，组培室有双人超净工作台百余台，日产兰花试管苗数十万株，其生产规模居世界第一（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,) 。上海园林研究所开发花卉组培快繁其产品地远销欧美，还接受国外1000万株试管苗订单(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)。我国也有不少民营企业和个人投资兴办组培厂。河南农村报2002年1月报道虞城县李汉楼村李世林个人投资70万建立花卉植培厂。
从上表看出，我国植物组织培养已开始步入企业化。在一些展销会、展览会上已有成果展出和技术转让项目，或招聘人才的报道，在互联上也可见到不少有关植物组织培养技术的需求（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,和https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)、咨询、培训(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)、人员招聘（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)）、招商（中国招商网https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,; 上海技术交易网birdh@https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）、和技术转让(中国第二届高交会、第三届高交会参展项目汇编, https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,）或专利（中国专利全文说明书 https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,；实用专利技术https://www.360docs.net/doc/6610235702.html, )以及产品销售（中国农业科技信息网，https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,；https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,;中国花卉网https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)的消息和报道。
我国规模化、企业化组织培养的特点和问题：
1、人员多、单位多，但企业化的少。我国从事植物组织培养的人数和实验室面积居世界第一。如果把植物组织培养技术分为上游的研究阶段，开始走向应用的中游阶段和企业化开发的下游阶段等三个阶段的话，那么我们看出，大陆植物组织培养技术的现状是：从事上游研究阶段的人数最多，而中游阶段的人不多，企业化的下游则更少。而我国台湾的生物技术产业化开始与大陆同步，但其进程比大陆要快，值得借鉴。
２、研究的范围广，但低水平重复多。我国是世界人口最多的国家，也是资源最丰富的国家，植物组织培养在多个方面和多种植物上都在开展研究和应用，研究范围和内容相当广泛，某些研究居世界领先水平，如花药培养和单倍体育种技术和应用。现今科技创新是企业发展
的灵魂和不竭的动力源泉，组培产品的技术竞争在今后会越来越强，应不断地进行创新，才能在对手如林的种苗市场上立于不败之地，但我国独立创新的不多，有自主产权的原创性技术更少，低水平的研究重复多。如广东湛江市农业生物技术研究中心李宝荣报道仅湛江市这一地区从事香蕉苗组培生产的就有30多家。
３、劳动力充足、成本低，但劳动者质素不高。植物组织培养产业是一个技术和劳动密集型产业，植物组织形态结构复杂，许多技术操作无法使用机器人操作，故要用大量人工。就是在发达国家，其组培苗生产成本中，往往工资要占大部分。为了解决这一问题，他们一般利用发展中国家的廉价劳动力来组织试管苗生产，或进口试管苗。浙江大学徐礼根报道，发展中国家的印度，近年来发挥了其低廉的劳动力成本，生产出了低成本的试管苗大量出口，组织试管苗生产发展很快、效益显著。而我国劳力资源充足，成本不高，应当充分利用这一资源。据广东湛江市农业生物技术研究中心李宝荣报道，国外组培香蕉瓶苗每株售价：美国为0.3－0.4 美元，澳大利亚1.2 美元 ,马来西亚为0.7美元，而国内仅为0.05 美元。目前我国仅上海、北京和广东等地有少而不稳的试管苗出口，今后应当加强这一优势的利用与开发。
４、设施落后，现代化程度不高。我国从事植物组织培养的人数和实验室虽多，但因实力不够、投入不多，故设施落后，现代化程度较低。随着我国加入世贸组织，国际化竞争日趋激烈，大力提高我国植物组织培养的现代化程度势在必行。
５、基础研究多，但应用开发研究少。我国在植物组织培养的理论和技术上做了大量工作，对于植物能组培技术的开发起了很大的推动作用，但在企业化生产中的一些问题如大量污染、玻璃化苗和移栽问题等等，研究还不够。今后更要加强前瞻性研究和技术贮备。
６、信息不灵、营销手段落后。当今世界经济已步入全球化、信息化、网络化时代。目前世界上的农业和涉农网站有2000多个，而我国还很少。有关专家分析，我国的农业信息技术在农业上的应用大约比国外落后20年，因此对国外内需求了解不及时，难以适应市场，应加强这方面的研究和应用，相信我国信息技术今后会对植物组织培养领域有一个很大推动作用。
７、单打一多、综合应用的少。植物组织培养技术在脱毒和快繁应用中，一些企业为提高经济效益，往往采取综合措施进行经营，只把植物组织培养技术用于解决关键问题，而并不完全依赖组培。如北京锦绣大地农业有限公司，用植物组织培养技术繁殖花卉稀缺品种，同时开展蔬菜制种和观光休闲，取得了良好的效益,又如内蒙古铃田生物技术有限责任公司把马铃薯育种、脱毒、繁殖、淀粉加工、产品出口和示范推广等结合年生产微型薯3000万粒，原原种48万公斤，成效显著 (https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)。
参考文献
安新民、张森林，农民良种的革命，2001年 5－1－90（北京农业信息网，https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
闭志强等，组培苗工厂生产管理，植物组织培养与脱毒快繁技术（朱德蔚主编）北京，中国科学技术出版社，2001:13-16
蔡时可，提高组培育苗效率的技术措施，植物组织培养与脱毒快繁技术（朱德蔚主编）,北京，中国科学技术出版社，北京，2001，11－12
曹效东、曹孜义，试管繁殖的成本和效益浅析，植物生理学通讯， 1996， 34(4),324-328。
曹孜义 ,葡萄离体微繁和脱毒研究工作的回顾及展望, 植物组织培养与脱毒快繁技术,朱德蔚主编,北京，中国科学技术出版 ,2001:82-88
曹孜义,刘国民，实用植物组织培养技术教程（修定版），兰州，甘肃科技出版社，2001.
曹孜义等编，果树花卉无毒苗快繁技术,,兰州，甘肃科学技术出版社，1998。
陈维伦“我国植物快速繁殖和无毒种苗生产的现状和问题”《植物生物技术与作物改良 (孙敬三、陈维伦主编）,北京，中国科技出版社，1990
成浩、李素芳，21世纪生物技术与大茶业。（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,).
崔凯荣、戴若兰，植物体细胞胚发生的分子生物学。北京，.科学出版社，2000：109－205
范云六等，我国农业生物技术的成就与展望，世界科技与发展，1999,1:11-16
傅润民主编，果树瓜娄生物工程育种,北京.农业出版社，1994
高俊平、朱德蔚，中国花卉科技四年成果田回顾，中国农业文摘－园艺，2002.18（3）14－15
高年春，园艺植物组织培养现状及产业化前景，南京农林网，2001年7 月10日
胡含，离体诱导单倍体在植物遗传与育种中的应用，世界科技与发展，1999. 2 :42-45
胡道芬，植物花培育种进展，北京，中国农业出版社，1995
华松、唐魏，均匀设计在植物组织培养中的应用，华南农业大学学报，1998，19（1）：21－23 景士西主编，园艺植物育种学总论，北京，中国农业出版社,2001:1－170
瞿礼嘉、顾红雅、胡苹、陈章良，现代生物技术导论，北京，高等德育出版社施普林格出版社，1998，241－285
李唯、曹孜义 , 葡萄三倍体花药植株倍性的确定，遗传. 1995，17(2):38-41
李云主编，林果花菜组织培养快速育苗技术，中国林业出版社，2001
李合生主编，现代植物生理学，北京，高等教育出版社，2001，439－481
李文安，植物组织培养的快速繁殖与脱毒在农业上的应用，农业生物工程（莽克强主编）北京，化学工业出版社，1998:116－144
刘林森，基因农业将称雄21世纪，热点分析，2001.9.17
卢良恕，重视农业生物技术研究促进我国农业发展，现代生物技术与２１世纪农业（沈桂芳、丁仁瑞主编），北京. 中国农业出版社，2000。
罗士韦、许智宏主编，经济植物组织培养，北京科学出版社, 1987
梅方权，中国农业信息技术的发展分析，农业信息与探索，2001年9月4日（https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)。
彭俊，农业信息网络建设步伐加快，2002－2－4－12（北京农业信息网，https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
裘文达、曹孜义，植物组织培养实用技术，高等教育出版社， 1989
上海植物生理研究所、上海市植物生理学会统编，现代植物生理学实验指南，科学出版社，北京.1999。
沈桂芳、丁仁瑞主编，现代生物技术与21世纪农业，北京. 中国农业出版社，2000
施季森，迎接21世纪现代林木生物技术育种的挑战,，中国农业科技导报，2000 第2卷（1）
孙富忠，工厂化农业首选信息技术， 2001－2－4－36（北京农业信息网，https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
孙志栋等，作物单倍体研究和应用进展，2001年5－1－493（北京农业信息网，https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
王海波、赵和，转基因植物研究开发的国内外现状，2001年5－1－439（北京农业信息网， www.agri.ac) 王建龙、文湘华编著，现代环境生物技术，北京，清华大学出版社，2001。1－170
王立浩、张宝玺，辣椒花药培养研究进展，2001年5－1－493（北京农业信息网，https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
王致诚，计算机在美国农业中的应用，2001年5－2－64（北京农业信息网，https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
吴景锋主编，作物遗传育种工程技术，郑州，科学技术出版社，2000
吴丽芳等.花卉组培快繁技术及产业化运用，植物组织培养与脱毒快繁技术（朱德蔚主编），北京，中国
科学技术出版社，2001：32－36
吴伟民、马伯翔，果树花药培养及其研究进展，2000 （https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,/agns/1t10.htm）
西安市科学技术委员会，农业新技术革命与西部大开发( 科技兴市参考)156期：2000年7月20日(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
夏镇澳，植物组织培养与农业，《植物生理学通讯》，1995，31：(1)
肖玉兰、郝玉昆，植物无糖组培快繁工厂化生产技术，中国农业信息网(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
谢宗万，现代中草药栽培养殖与加工手册，北京.中国中医药出版社，1999
徐礼根等，从印度植物组织培养的应用谈我国植物组织培养的产业化，植物生理学通讯，2000. 32:(5) ：460－463
许智宏，植物生物技术，上海，上海科学技术出版社，1998
杨小玲，刘书亭，花卉组培快繁与产业化发展现状及前景（天津市农业高新技术示范园区，天津 300192）张洪东，蝴蝶兰组织培养及工厂化生产植物组织培养与脱毒快繁技术（朱德蔚主编）中国科学技术出版社，北京，2001，52－55
张洪平，花卉植物组培的进展，中国农业在线(https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,)
赵镇芳，现代生物技术在油菜育种中的应用，西北农业学报，2000:15(2):195-197
周永春，应大力加强我国植物生物技术的发展《植物生物技术和作物改良》（孙敬三、陈维伦主编）
北京，中国科技出版社，1990
朱至清，试禾谷类的细胞培养成N6培养基，植物杂志，1998，4：15
Bonga JM,Durzar Dj. 《树木组织培养》（阙国宁等译）中国林业出版社，1988
Debergh, PC and Zimmerman RH, Micropropagation Technology and Applic Academic Pulishers Doedrecht.
Dixon,R.A.,Lamb ,C. J.Molecular communication in interactions between plant and microbial pathogens. Ann Rev Plant Mol Biol. 1990,41:339-367
Hempel,M.and P.C Debergh ,Micropropagation Technology and Application.(Ed: Zimmerman) Kluwer Academic Pulishers Doedrecht 1991
Kozai t.et al , Considerations for automation of micropropagation systems ,Symp . Amer. oc. Agr.Eng.1991 503-517.
Ｇrovil S,Cupa https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,mercialization plant tissue culture in India.Plant Cell Tisseu and Organ Culture,1997 , 51:65-73
Kee-Youep Paek, Lu- Kwang, Bong- hee Han. Perspective and handicaps fo application of micropropagation in Korea. Advances in Development Bio Biotechnology of Higher Plants. Published Korea Soc. Plant Tissue Culture,1993,38-70
Pierik,RLM. Commercial micropropagation in Europe and Israel Micropropagati and Application Kluwer Academic Pulishers. Doedrecht 1991
Kozai,T,K.Fujiwara and M.Hayashi ,Collected Papers on Environmental Control in Micropropagation Volume 1(1986-1991) . Edited by Byoung Ryong , 1994
Kozai,T,K.Fujiwara and M.Hayashi ,Collected Papers on Environmental Control in Micropropagation Vol ume 2 (1992-1994) . Edited by Byoung Ryong, 1994 Poonawala, I.S.,Jana,M.M.,Nadgauda,R.S. Factors influencing bed break and rooting and mass-scale micropropagation of three Phragmites species: P.karkaand https://www.360docs.net/doc/6610235702.html,munis P.australis. Plant Cell Reports 1999,,18:696-700
Roberta H.Smith，Plant Tissue Culture:Techniques and Experiments（第二版)，2000，Academic Press
（曹孜义）
植物组织培养的基本步骤
植物组织培养的基本步骤 成熟细胞离体——（脱分化）——分生细胞——（分裂）——愈伤组织——（再分化）——形态建成————完整植株。 培养基的主要成分 【水分】 【无机盐】1.大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S（由相关的无机盐提供） 2.微量元素：Fe，B，Cu，Mn，Mn，Zn，Co 【有机营养成分】1.糖类 2.维生素 3.氨基酸 4.肌醇 5.天然有机物【植物生长调节剂】1.生长素 2.细胞分裂素 3.其他生长调节剂 【凝固剂】琼脂 【其他物质】1.活性炭 2.抗生素 3.抗氧化物质 4.硝酸银 培养基和组织培养用具的灭菌方式 【培养基，无菌水】高压蒸汽灭菌，0.105MPa灭菌15~30分钟 【移栽基质】曝晒，甲醛熏蒸或高压蒸汽灭菌0.14MMPa灭菌1~2h 【接种室，缓冲室】紫外线灯照射30min，或气雾消毒剂 【超净工作台】紫外线灯30min，之后打开风机过滤除菌 【外植体】不同的化学消毒剂浸泡消毒 【接种工具】70%乙醇浸泡或擦拭，之后用火焰灼烧灭菌 【培养室】3%来苏尔喷雾，或甲醛，气雾消毒熏蒸 【皮肤】先用肥皂洗手，接种前用70%乙醇擦拭 【瓶口，管口】70%乙醇擦拭，用火焰封口
【培养瓶表面】70%乙醇擦拭 【台面，桌面】70%乙醇擦拭或喷雾消毒 植物外植体的灭菌方式 【茎尖，茎段，叶片】1. 用70%乙醇浸泡30秒，再用无菌水冲洗1次。 2.用2%次氯酸钠浸泡15min或0.1%升汞浸泡5~10min。 3.若材料有绒毛，最好在消毒液中加入几滴吐温。 4.消毒时要不断震荡，使植物材料与消毒剂充分接触。 5.最后用无菌水冲洗3~5次。 【果实】1.用乙醇迅速漂洗一下，再用无菌水冲。 2.用2%次氯酸钠浸泡10min，用无菌水冲洗2~3次。 【种子】用10%次氯酸钠浸泡20~30min，或0.1%升汞消毒5~10min，然后再用无菌水冲洗3~5次。 【花蕾】1.用70%乙醇浸泡10~15秒，无菌水冲洗一次。 2.在漂白粉中浸泡10min，用无菌水冲洗2~3次。 【根及地下部器官】用0.1%升汞浸泡5~10min 或用次氯酸钠浸泡10~15min，再用无菌水冲洗3~5次。 【消毒后的外植体应及时按照无菌操作技术接种在适宜的培养基上】
植物组织培养报告
植物组织培养报告内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
大蒜茎尖的组织培养 谢婷婷江宋青万嫣文吕凌宇一、实验目的 掌握植物组织培养的相关理论知识及操作方法； 通过自行设计并完成实验，提高动手能力和思维能力； 利用植物细胞的全能性，使大蒜茎尖经过脱分化作用形成愈伤组织，再分化为有结构的组织和器官，最终增殖培育出大量品质优良的大蒜试管苗。二、实验原理 植物组织培养是利用植物细胞的全能性原理。植物组织培养是在无菌环境下，将离体的植物器官、组织以至单个细胞，在人工配置的培养基上培养，使其能够继续生长，甚至分化发育成一完整植株的过程。植物的组织在培养条件下，原来已经分化停止生长的细胞，又能重新分裂，形成没有组织结构的细胞团，即愈伤组织。这一过程称为“脱分化”。已经脱分化的愈伤组织，在一定条件下，又能重新分化形成输导系统以及根和芽等组织和器官，这一过程称“再分化”。 三、实验材料、试剂和器材 1 供试材料 以购于府前菜场的大蒜为实验材料，实验在丽水学院生态学院组培实验室进行。 2 仪器与设备 超净工作台、培养事、电子天平、烧杯、容量瓶、玻璃棒、量筒、移液
管。 3 试剂 70%酒精、95%酒精、0.1%升汞、蔗糖、琼脂条、6-BA（1.5 mg/L；2.0 mg/L）、2,4-D（2.0 mg/L）、NAA（1.0 mg/L；）、IBA（2.0 mg/L）、10倍的大量元素、100倍的微量元素、100倍的铁盐、100倍的有机物。 四、实验步骤 1.培养基的配制及灭菌 诱导培养基：MS+6-BA 2.0 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L 出芽培养基：MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L 生根培养基：MS+IBA 2.0 mg/L （1）将MS母液（10倍的大量元素、100倍的微量元素、100倍的铁盐、100倍的有机物）按顺序排列、检查是否失效。 （2）在装有3/4蒸馏水的容器中加入0.7%琼脂和3%蔗糖，加热溶化。（3）依次吸取适量各种母液移到容器中。 （4）用蒸馏水定容到相应体积。 （5）调节pH值(用0.1M的NaOH或HCl调节)至5.8-6.0。 （6）向培养基中加入适量激素。 （7）将配制好的培养基进行分装（20-30ml/瓶）。 （8）用两层称量纸包扎瓶口，并用橡皮筋扎牢，然后在高压灭菌锅中121 ℃下灭菌 20 min 。取出三角烧瓶放在台子上，冷却后备用。接种操作所需的一切用具（烧杯、培养皿、灭菌水等），需同时灭菌。 （9）将灭菌后的培养基于常温下放置一星期，观察有无污染。
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
植物组织培养基础理论与基本知识
第一章植物组织培养的基础理论与基本知识 第一节植物组织培养的基本概念及类型 一、教学目标： 通过对植物组织培养的概念和植物组织培养的类型的学习,使同学们对植物组织培养技术有大概的了解和认识,让同学们建立起对该学科学习兴趣。 二、教学效果目标： 1、理解、掌握植物组织培养的概念； 2、掌握植物组织培养的类型。 三、教学重点： 1、理解、掌握植物组织培养的概念； 2、掌握植物组织培养的类型。 四、教学难点： 1、理解、掌握植物组织培养的概念； 2、掌握植物组织培养的类型。 五、教学效果评价： 1、为了激发学生的学习积极性和主动性，不宜采用百分制的方法进行评价，而是采用A、B、C、D四个评价等级进行评价。 2、评价标准： A、能用自己的语言对植物组织培养的概念和类型等几个基本概念进行正确的描述，能熟练的判断植物组织培养的类型。能按时按量甚至超量完成
作业，并且无误。 B、能基本用自己的语言植物组织培养的概念和类型等几个基本概念进行正确的描述，能基本会判断植物组织培养的类型。能按时按量完成作业，基本无误。 C、在老师的指引下或参照课本基本用自己的语言对植物组织培养的概念和类型等几个基本概念进行正确的描述，能基本判断植物组织培养的类型。能按时按量完成作业，但错误较多。 D、基本不认真听课，课堂很随意，基本不听老师教导，对所学内容基本不懂，很少作作业。 六、采用理论教学。 七、教学时数： 2学时 教学过程 一、新课导入：约（10分钟） 以同学们感兴趣的动物克隆技术人手，向同学讲述克隆技术基础技术，然后转到植物组织培养技术上来。 二、新课：（约80分钟） 板书： 第一章植物组织培养的基础理论与基本知识
植物组织培养研究进展
植物组织培养研究进展 摘要 植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。 关键词: 组织培养；存在问题；措施；发展 20 世纪后半叶，植物组织培养发展十分迅速，利用组织培养，不仅可以生产大量的优良无性系，并可获得人类需要的多种代谢物质；细胞融合可打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲和性障碍，在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力；还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体；组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。因此，植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支，如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等，并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，被认为是一项很有潜力的高新技术。 1组织培养的基本原理 1.1植物组织培养的概念 植物组织培养技术是指在无菌条件下，将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织或潜伏芽等，或长成完整的植株的技术[2]。 1.2植物组织培养的依据 植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3]，大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直到单个细胞，即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖，发育成完整植株的潜力的观点。1943年，美国人White在烟草愈伤组织培养中, 偶然发现形成一个芽, 证实了GHaberlanclt的论点[4]。在许多科学家的努力下，植物组织培养技术得到了迅速发展，其理论和方法趋于完善和成熟，并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。 1.3培养基的选择 组织培养的基础培养基有MT、MS、SH、White等[5]。由于不同植物所需要的生长条件有所不同，会对培养基做一些不同的处理，一般采用较多的是MS。组织培养采用固体培养基的较多，但只有在植物周围的营养物和激素被吸收，如果其他残留的培养基也能被利用，对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。董雁等[6]利用回收转换后废弃的继代培养基，加入原继代培养基30 %浓度母液的培养基，培养效果与原继代培养基的基本相同，说明继代培养基再利用是可行的，这为规模化组培育苗开辟了新的途径。杜勤[7]等在无外源激素条件下，研究液体和固体培养基对黄瓜子叶培养器官分化的影响，结果用液体培养基直接诱导花芽率更高，分化高峰期出现的时间也更早，说明液体培养基对外植体的生长更有利，只是固体培养基更易操作而被较广泛应用。 2植物组织培养过程中存在的问题 2.1 污染问题 组织培养过程中的污染包括内因污染和外因污染。内因污染指由于外植体的表面或者内部带菌而引起的污染；外因污染则是主要由环境污染和操作不当引起，是指在接种或培养过程中病菌入侵，例如培养基、接种工具和接种室消毒不严格以及操作不规范等[8]。 针对植物组织培养中污染产生的原因，应从以下2个方而着手来控制污染。一是控制外植体自身带菌，外植体的表而带菌可以经过一系列的杀菌处理来减少；而外植体的内部带菌是不
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
植物组织培养的研究进展和发展趋势
植物组织培养的研究进展和发展趋势 （甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术，甘肃兰州730070） 摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；研究进展；发展趋势 Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070) Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture. Key words: organizational culture; research status; trends 引言 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学 等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来，随着 科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力，现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。 1在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。目前，国内外已
2010-2014植物组织培养高考题汇编(含详解)汇总
1.（2014广东卷）（16分）铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一，应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程如下： 在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图17所示，请回答下列问题： ⑴选用新生营养芽为外植体的原因是，诱导外植体形成PLBs的过程称。 ⑵与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在，，。 ⑶脱落酸（ABA）能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案是探讨了以下问题： ①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基后按比例加入。②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品（PLBs）称重（g/瓶）后再测定生物碱含量。如初始（第0天）数据已知，实验过程中还需测定的样品数为。 ③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品（重复样）的时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。
【答案】（1）细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs（2分）；细胞的脱分化（2分）（2）生长起始快（2分），快速生长时间较长（2分）；PLBs产量较高（2分）；（3）①灭菌、冷却（2分）；②75（2分）；③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大（3分） 【解析】（1）新生营养芽分裂能力强，全能性容易表达；根据题干可知，PLBs类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。（2）据图分析，光照下PLBs的重量高于黑暗条件下，原因可能是光照有利于细胞增殖、叶绿体的形成和进行光合作用制造有机物。（3）①由于ABA受热易分解，所以各种液体培养基灭菌后，冷却，再加入不同浓度的ABA ②根据题干可知，实验50天完成，每10天取样，需要取样5次，4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复，因此每次取样需要记录15个样品中的数据，共需要测定样品数75 ③适量的ABA可提高生物碱产量，当样品的平均值最大时，所对应的ABA浓度和时间为最适。 2.（2014江苏卷）（9分）为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题： （1）外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为。 （2）在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如右图所示。细胞干重在12d后下降的原因有；培养液中蔗糖的作用是、。 （3）多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常采用纤维素酶和酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞（2n）经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是、。 （4）为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有（填序号）。 ①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋②必须在光照条件下培养
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。
组培的研究进展及发展趋势
组培的研究进展及发展趋势 植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；新技术；应用现状；发展趋势 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。近年来，随着科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力。 一、植物组织培养新技术的研究 随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究，一些新的培养方法和技术不断出现，为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。 1.新型光源的应用 光是植物生长发育必不可少的重要因素之一，光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。日本的田中道男等运用阴极荧光灯( CCFL)作为文心兰试管苗光源, 结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。另外田中道男等利用SILHOS 作为生菜组织培养光源, 获得了高质量的组织培养苗。目前LED是组织培养中最有效的人工照明光源，而CCFL等新型光源是未来发展的主要方向。 2.开放组织培养技术 传统的植物组织培养属于严格的封闭式培养，因而造成灭菌成本偏高、培养基易污染、外界环境调控难度大等缺点。而开放组织培养新技术是在外加抗菌剂的条件下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境，在自然开放的有菌环境中进行，恰好弥补了这些不足。赵青华等采用开放式组培技术，在培养基中添加抑菌剂，克服了非灭菌条件下魔芋组织培养污染问题，有效地简化了实验步骤，降低了生产成本。何松林的研究表明在添加抗菌剂的开放式组培中，文心
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.
植物组织培养技术
第2章植物组织培养技术 第二节植物组织培养概述 一、授课章节 第二节植物组织培养概述。 二、学时安排 2学时。 三、教学目标 1．掌握植物组织培养的含义。 2．了解植物组织培养的类型划分。 3．理解植物组织培养的应用原理。 4．掌握植物组织培养的特点和应用。 四、教学重点、难点分析 重点： 植物组织培养的含义、特点和应用。 难点： 植物组织培养的应用原理。 五、教具 电化教学设备，植物组织培养试管苗。 六、教学方法 讲授法，多媒体课件。 七、教学过程 Ⅰ.导入 前面我们学习了有关植物育种的一些知识，今天，请看我给同学们看一样东西(教师拿出试管苗)，问同学们这是什么呢？这就是我们要学的植物组织培养。 II.新课
一、植物组织培养的含义 植物组织培养是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体培养在人工培养基上，给予适宜的培养条件，使其长成完整植株的过程。由于培养物脱离母株在试管内培养，故又称离体培养、试管培养。 二、植物组织培养的类型 植物组织培养由于分类依据不同可划分为不同的类型。 三、植物组织培养的应用原理 （一）植物细胞全能性 植物细胞全能性，是指植物体上每个具有完整细胞核的植物细胞，都具有该植物体的全部遗传信息和产生完整植株的能力。植物的体细胞一旦脱离所在器官或组织的束缚成为离体状态时，在一定的营养、激素和外界条件作用下，就可能表现出全能性，而生长发育成为完整的植株。
（二）细胞的分化和形态建成 （三）植物的再生功能 四、植物组织培养的特点 （一）研究材料来源单一，无性系遗传信息相同 （二）试验经济，管理方便，工作效率高 （三）培养条件人为控制，可周年连续进行试验或生产 （四）生长快，周期短，繁殖率高 五、植物组织培养的应用 （一）优良品种的快速繁殖 （二）脱毒及脱毒苗的再繁育 （三）植物新品种的培育 （四）种质资源的保存和交换 （五）有用次生代谢产物的生产 III.作业 1.简述植物组织培养的概念和培养类型。 2.植物组织培养技术有哪些特点？ 3.植物组织培养在生产上有哪些方面的应用？ 4.通过学习，你对植物组织培养技术是怎样理解的？ 第二节植物组织培养厂房的设计与构建一、授课章节 第二节植物组织培养厂房的设计与构建。 二、学时安排 2学时。
植物组织培养知识点归纳教学提纲
第一章 1、植物组织培养：是指在离体条件下，利用人工培养基对植物的器官、组织、细胞、原 生质体等进行培养，使其长成完整植株 2、外植体：在植物组织培养中，由活体（in vivo）植物上提取下来的、接种在培养基上的 无菌细胞、组织、器官等均称为外植体。 3、愈伤组织：指在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。 4、应用 一、农业上的应用 1. 种苗快速繁殖(rapid propagation) 2.无病毒苗(virus free)的培养 3.在育种上的应用(breeding) （1）倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显； （2）克服远缘杂交的不亲合性和不孕性（胚培养）； （3）保存种质 （4）创造变异 二、在遗传学、分子生物学、细胞生物学、组织学、胚胎学、基因工程、生物工程等方面的应用。用于基因工程技术创造植物新种质。用于植物生长发育理论研究，包括生理学、病理学、胚胎学和细胞与分子生物学等。 三、利用组织培养材料作为植物生物反应器 第二章 1、细胞全能性（Totipotency）：指任何具有完整的细胞核的植物细胞都拥有形成一个完整植 株所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。 2、细胞分化（cell differentiation）：指导致细胞形成不同结构，引起功能或潜在的发育方式 改变的过程。 3、脱分化（Dedifferentiation）：指离体条件下生长的细胞、组织或器官逐渐失去原来的结构 和功能而恢复分生状态，形成无组织结构细胞团或愈伤组织 的过程。 4、再分化（Redifferentiation）：指脱分化的细胞重新恢复分化能力，形成具有特定结构和功 能的细胞、组织、器官甚至植株的过程。 5、植物组织培养中常遇到的问题以及解决措施 一、污染及防治： 1、真菌污染后，如果已形成孢子，则必须经高压灭菌后扔掉。但若是细菌污染，只 要及时发现，将材料上部未感菌的部分剪下转接，材料仍可使用。 2、用抗生素等杀菌药剂的处理，会影响植物材料正常生长。 二、褐变及防止 （1）选择合适的外植体 （2）合适的培养条件 （3）使用抗氧化剂 （4）连续转移 三、玻璃化问题及其防止
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
植物组织培养知识点总结
植物组织培养知识点总结第一、二章 1植物组织培养概念、分类、应用、创始人、奠基人 2实验室各分室名称、主要设备、主要功能 3无菌操作技术流程 4表面消毒剂种类及作用效果 5培养基成分及各成分的作用 6植物组织培养三大难题 7那些成分要抽滤灭菌 第三、四章 8植物细胞全能性原理 9名词解释：愈伤组织、脱分化、体细胞胚、人工种子 10体细胞胚的特点 11愈伤组织形成发育的三个时期，两种类型，良好愈伤组织的特点 12植物离体微繁，一般过程，各阶段注意事项 13褐变，影响褐变的因素，克服褐变的措施；玻璃化，无糖培养技术第五、六、七章 14植物脱毒方法、原理 15脱毒率包括两种方面含义 16人工诱导单倍体的三种途径 17花药培养得到的再生植株倍性如何，为什么 18花药培养的应用，花药培养力，一般培养过程。 19离体幼胚培养，胚发育有几种类型各有何特点 20离体授粉离体受精 21简述胚乳培养的意义
第八、九章 22原生质体概念，两种分离方法，纯化方法。 23酶法分离植物原生质体的酶液组成及作用 24简述植物原生质体培养基的特点 25原生质体融合，融合的主要方法 26体细胞杂交过程 27融合产物的种类及特点 28植物细胞无性系变异，特点 29提高植物细胞无性系变异频率的方法 30细胞突变体的类型及对应的筛选方法 植物组织培养知识点总结 第一、二章 1植物组织培养概念、分类、应用、创始人、奠基人 概念：是一种将植物的器官、组织或细胞在适当的培养基上进行无菌培养，并重新再生细胞或植株的技术。 分类：（1）按外植体来源和特性分：植株培养胚胎培养器官培养组织或愈伤组织培养细胞或原生质体培养；（2）按培养方法分：固体培养液体培养固体液体两相培养 应用：（1）克服远缘杂交中杂种不育性，种子无活力或配发育不全的植物获得后代，一年多代育种（2）培育三倍体（3）单倍体育种（4）提高突变频率，筛选变异类型（5）经过细胞融合得到体细胞杂种（6）种质资源保存 2实验室各分室名称、主要设备、主要功能 化学实验室（准备室）
植物组织培养的一些注意事项
植物组织培养的一些注意事项 一、常用培养基主要特性 1、高盐成分培养基包括MS、LS、BL、BM、ER 等培养基。其中MS 培养基应用最广泛,其钾盐、铵盐及硝酸盐含量均较高, 微量元素种类齐全, 其养分数量及比例均比较合适, 广泛用于植物的器官、花药、细胞及原生质体的培养。LS、BM、ER 培养基由MS 培养基演变而来。 2 、硝酸钾含量较高的培养基包括B5 、N6 、LH、GS 等培养基。 ①B5 培养基B5 培养基除含有较高的钾盐外, 还含有较低的铵态氮和较高的盐 酸硫胺素, 较适合南洋杉、葡萄及豆科与十字花科植物等的培养。 ②N6 培养基N6 培养基( 朱至清等1975 ) 系我国学者创造, 获国家发明二等奖, 适用于单子叶植物花药培养, 柑橘花药培养也适合, 在楸树、针叶树等的组织培养中使用效果也好。 ③SH 培养基是矿盐浓度较高的一种培养基, 其中铵与磷酸是由磷酸二氢铵 ( NH4 H2 PO4 ) 提供的, 这种培养基适合于某些单子叶及双子叶植物的培养。 3 、中等无机盐含量的培养基 ①H 培养基本培养基大量元素约为MS 培养基的一半, 仅磷酸二氢钾及氯化钙稍低, 微量元素种类减少, 而含量较MS 为高, 维生素种类比MS 多。适于花药培养。 ②尼奇培养基(Niotsch 1969 ) 此培养基与H 培养基成分基本相同, 仅生物素比 H 培养基高10 倍。也适合于花药培养。 ③米勒培养基(Miller 1963 ) 此培养基和Blaydes(1966) 培养基二者成分完全相同。适合大豆愈伤组织培养和花药等培养用。 4 、低无机盐培养基大多情况下用于生根培养基。有以下几种: ①改良怀特培养基(White 1963 ) ②WS 培养基(Wolter & Skoog 1966) ③克诺普液( Knop 1965 ) 花卉培养上用得多。 ④贝尔什劳特液(Berthelot 1934) ⑤HB 培养基( Holley & Baker 1963) 此培养基在花卉脱毒培养和木本植物的茎尖培养中效果良好。其成分是大量元素比1/ 2 克诺普( Knop ) 液稍多, 微量元
植物组织培养技术的应用以及
植物组织培养技术的应用以及在培养过程中存在的问题 摘要:介绍了植物组织培养技术的应用以及在培养过程中遇到的问题并提出解决的方法。植物组织培养技术的应用范围很广,目前主要用在离体无性系快速繁殖与无毒化、植物育种、遗传物质的保存、植物次生代谢物的生产和植物基因转化等方面。 关键词:植物组织培养;次生代谢物;基因转化;褐化 植物组织培养技术是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体,在人工配制的环境里培养成完整的植株。植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年,德国著名植物学家G。Haberlanclt根据细胞学理论,大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割,直到单个细胞,即植物体细胞在适当的条件下,具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜力的观点。1943年,美国人White在烟草愈伤组织培养中,偶然发现形成一个芽,证实了G。Haberlanclt的论点。自G。Haberlandt提出的细胞全能性理论以来,在许多科学家的努力下,植物组织培养技术得到了迅速发展,其理论和方法逐渐趋于完善和成熟,并广泛应用于农业、林业、园艺、医药等行业,产生了巨大的经济效益和社会效益。 1 植物组织培养技术的应用前景 植物组织培养技术的应用前景很广泛,目前主要用在以下几个方面。 1.1 在植物脱毒和快速繁殖上的应用 植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个方面。很多农作物都带有病毒,特别是无性繁殖植物,如马铃薯、甘薯、草莓、大蒜等。但是,感病植株并非每个部位都带有病毒,White早在1943年就发现植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒。如果利用组织培养方法,取一定大小的茎尖进行培养,再生的植株有可能不带病毒,从而获得脱病毒苗,再用脱毒苗进行繁殖,则种植的作物就不会或极少发生病毒。此法已在马铃薯、大蒜、草莓、葡萄、康乃馨等多种作物上获得成功,并产生了明显的经济效益。国外40%~80%草莓是通过试管脱毒后繁殖的,意大利每个州都有年产百万草莓无毒种苗的工厂。由于运用组织培养法繁殖植物的明显特点是快速,每年可以数以百万倍的速度繁殖,因此,对一些繁殖系数低、不能用种子繁殖的名、优、特植物品种的繁殖,意义尤为重大。同时组织培养可不受地区、气候的影响,比常规方法快数万倍到数百万倍的速度扩大繁殖,及时提供大量优质种苗。目前,观赏植物、园艺作物、经济林木、无性繁殖作物等部分或大部分都用离体快繁提供苗木,试管苗已出现在国际市场上并形成产业化。 1.2 在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培育优良作物品种开辟了新途径。目前,国内外把植物组织培养已普遍应用于作物育种,并在以下几个方面取得了较大进展: 1.2.1 单倍体育种 单倍体植株往往不能结实,在培养中用秋水仙素处理,可使染色体加倍,成为纯合二倍体植株,这种培养技术在育种上的应用称为单倍体育种。单倍体育种具有高速、高效率、基因型一次纯合等优点,因此,通过花药或花粉培养的单倍体育种,已经作为一种崭新的育种手段问世,自从1964年Guha和Maheshwari报道利用花药培养技术由蔓陀罗花药诱导单倍体植株以来,各国科学家致力于花药培养。1974年,我国科学家用单倍体育种法育成世界上第一个作物新品种---单育1号烟草品种,现已有300种植物花药培养成功。其中我国首先培育出来的就有40余种,它们主要是粮食、油料、蔬菜、林木、果树等重要经济作物。据报道,水稻品种